麻醉藥物對腦血流和腦代謝的影響第1頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦血流的調節（一）腦灌流壓（二）腦內血流量1.代謝調節

2.神經調節

3.血管平滑肌性調節

4.大腦的功能活動（三）腦外血流量1.動脈二氧化碳分壓

2.動脈氧分壓

3.顱內壓與腦容量（四）其他調節因素第2頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦灌流壓正常情況下，大腦具有完善的維持腦血流穩定的機制，雖然動脈壓有一定的波動，但腦血流相對穩定。這種調節機制主要通過腦血管阻力變化來完成，稱為腦血管的自動調節功能。當MAP降低到90mmHg以下時，開始是大血管，隨后是小血管出現擴張以維持腦血流第3頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦灌流壓腦血流的自動調節在腦灌流壓的一定范圍內發揮作用腦血管擴張到最大限度時或病理情況下，如高碳酸血癥，低氧，抽搐，藥物以及各種病理狀態導致腦血管過度擴張，壓力自動調節功能喪失，腦血流直接依賴于平均動脈壓的高低第4頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦灌流壓由出血所致的低血壓會引起明顯的交感神經反應，使腦外血管收縮，提高自動調節閾值的下限；如低血壓系交感神經抑制所致，則自動調節閾值的下限會降低。原發性高血壓病人的自動調節閾值下限比血壓正常者高，因此對低血壓造成的損害更敏感第5頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦灌流壓“假自動調節”現象，即平均動脈壓升高時腦血流不增加，而平均動脈壓降低時會發生腦血流突然減少。腦血流減少主要是腦血管阻力增加所致，可能還伴有腦灌流壓降低，其病理機制包括血管周圍腦水腫，繼發性血流停滯造成血管阻塞以及血管內膜損傷第6頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦灌流壓腦血管疾病狀態，揮發性全身麻醉藥物和其他腦血管擴張藥物很容易改變腦血管的自動調節能力。腦血管自動調節反應在大腦的不同區域和結構內也是不均勻的，這種差異在應激狀態時更明顯，而且可能與疾病狀態下神經病理性變化有關第7頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦內血流量的調節1.代謝調節局部腦代謝是調節腦血流量和腦血流分布的主要因素。腦動脈和小動脈的管徑對血管周圍的PH改變非常敏感，酸中毒導致血管擴張，堿中毒則使血管收縮。PH每變化0.1小動脈的直徑可改變7％第8頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦內血流量的調節氫離子和碳酸根離子不能通過血腦屏障，但二氧化碳可以通過小動脈彌散，改變血管周圍的PH其他細胞外離子的濃度（鈣和鉀），腺苷以及前列腺素也具有血管擴張作用，但在控制局部腦血流量方面作用很小第9頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦內血流量的調節2.神經調節

顱內和顱外起源的膽堿能性，交感性和血清激活素等神經系統對大腦內阻力性血管的調節起著重要作用；隨著血管分支變細，神經分布也減少。神經調節主要參與大范圍的腦血流量調節，在應激情況下作用更明顯，尤其是對腦血流自動調節能力的急性應激反應第10頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦內血流量的調節3.血管平滑肌性調節

肌性調節主要是對腦血流快速變化提供迅速和代償性的調節，調節的壓力范圍較小。當腦灌流壓明顯波動時，需要3－4分鐘的時間來完成腦血流調節的反應第11頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦內血流量的調節4.大腦的功能活動人類的腦活動研究表明大腦功能與局部腦血流和局部腦代謝之間有密切的聯系。人手活動時，對側大腦相應的皮層區出現腦血流和腦代謝的迅速增加；不同的心理活動也會引起大腦半球局部腦血流的變化第12頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦外血流量的調節1.動脈二氧化碳分壓（PaCO2）腦血流與PaCO2成正比，與PaO2成反比在生理范圍內，PaCO2每增加1mmHg，腦血流增加約2ml/100g/minPaCO2低于25mmHg或高于100mmHg，上述變化關系降低第13頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦外血流量的調節PaCO2低于20mmHg以下，引發腦電圖異常改變和感覺異常通過過度換氣減少腦血流和腦容量來降低顱內壓的作用，隨著時間延續效果會降低臨床上過度換氣應避免將PaCO2降到20mmHg以下，尤其是伴有阻塞性腦血管疾病和腦血管痙攣的病人第14頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦外血流量的調節2.動脈氧分壓（PaO2）腦血流對PaO2變化不敏感，當PaCO2降到生理水平以下時，PaO2對腦血流的作用才明顯。PaO2在50-300mmHg范圍內，對腦血流影響很小。輕度低氧（PaO2>50mmHg）時腦血流增加與組織缺氧性乳酸中毒導致的血管擴張有關；嚴重缺氧時腦血流增加則系多種因素發揮作用，包括神經源性，末梢化學感受器以及低氧對血管的直接作用第15頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二腦外血流量的調節3.顱內壓與腦容量顱內壓正常值為15mmHg(200mmH2O)。顱腔內一種成份的增加，必然導致另一種成份或兩種成份代償性減少，以維持顱內壓不變。這種代償達到極限后，如果某種成份再繼續增加，則會引起顱內壓增高第16頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二其他調節因素1.血紅蛋白和血液粘度高血紅蛋白導致腦血流減少，血液稀釋作用則相反。紅細胞壓積對血液粘度影響最大，紅細胞壓積降低使血液粘度降低，但也減少了血液的攜氧能力第17頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二其他調節因素原發性紅細胞增多癥病人的血粘度升高，腦血流減少；血液瘀積和血管阻塞使腦血管阻力進一步增加紅細胞大量增加還會激活血小板，使阻塞部位的血液更容易形成血栓第18頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二其他調節因素2.年齡隨著年齡增長，腦血流減少老年人腦血管對PaCO2變化的反應能力比年輕人明顯降低第19頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二一般來說，麻醉藥物不影響血腦屏障的功能，但在異常情況下如血壓急劇升高，腦缺血等破壞血腦屏障時，有些麻醉藥物會加重此損害，并影響其滲透功能第20頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二靜脈麻醉藥第21頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二嗎啡應用1mg嗎啡后，對腦血流無影響，腦氧代謝卻減少40%嗎啡有組胺釋放作用，使腦血管擴張引起腦血容量增加，腦血流量依賴于血壓也發生變化第22頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二芬太尼芬太尼引起中度的腦血流減少和腦代謝降低第23頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二舒芬太尼舒芬太尼也引起與劑量相關的腦血流減少和腦代謝降低對顱壓高的病人，應用1-2ug/kg的舒芬太尼可降低顱內壓舒芬太尼引起顱內壓增加，很大程度上與舒芬太尼使MAP突然下降引起的自身調節有關，提示在臨床上給予舒芬太尼時應注意防止MAP突然下降第24頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二瑞芬太尼對腦血流和腦代謝的影響較小，與其他阿片類藥物相似第25頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二異丙酚具有抗驚厥和鎮靜作用，用藥后腦血流和腦代謝均減低，腦血管仍保持對二氧化碳的反應和自動調節功能開顱手術患者麻醉誘導時，緩慢注射異丙酚（1.5mg/kg，>30s注入），腰穿測定腦脊液壓力，發現腦脊液壓力最大下降32%，腦灌注壓下降10%第26頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二氟哌利多無腦血管擴張作用，對腦血流量和腦代謝率無影響，偶見顱內壓升高，可能是MAP突然下降時通過自身調節引起腦血管擴張所致術前給予2.5-7.5mg的氟哌利多對腦電圖無影響第27頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二苯二氮卓類藥物苯二氮卓類藥引起腦血流量中等程度的下降0.15mg/kg的咪達唑侖可使病人的腦血流降低33%，并輕度增加腦血流對PaCO2改變的敏感性只要控制PaCO2不過度升高，苯二氮卓類藥物可以安全地用于顱內壓升高的病人第28頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二氯胺酮靜脈麻醉藥物中唯一的能夠興奮腦功能的藥物。亞麻醉劑量（0.2-0.3mg/kg）增加腦代謝率25%，額葉和前扣帶回皮層增加最顯著，小腦相對較低氯胺酮的致幻和致抽搐作用引起相應的腦電圖改變，增加腦電圖的頻率，興奮邊緣區和丘腦，引發癲癇發作不應單獨用于顱內順應性差的患者第29頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二依托咪酯降低腦血流和腦代謝，對動脈壓影響較小嚴重腦外傷的患者，如果仍保持有EEG活動，依托咪酯可降低顱內壓，但如果EEG受抑制則對顱內壓無影響在腦的不同區域對腦代謝率的抑制不完全一致，主要為對前腦的抑制加重外科手術中大腦中動脈暫時阻斷引起的低氧和酸中毒第30頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二利多卡因降低腦血流和腦代謝，并能降低顱內壓心血管抑制作用較輕，因此降低顱內壓時，腦灌流壓降低較少對急性顱內壓升高有預防和治療作用，可預防氣管內插管時的應激反應，建議在氣管內吸痰前使用第31頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二利多卡因大劑量可誘發病人的癲癇，但麻醉病人尚無癲癇的報道。盡管如此，應用利多卡因時血藥濃度不要超過5-10ug/ml一次性靜脈注射不應超過1.5-2.0mg/kg第32頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二非去極化肌松藥非去極化肌松藥對腦血管的唯一影響是其通過釋放組胺，引起平均動脈壓降低，導致腦灌流壓降低，同時顱內壓升高（腦血管擴張）順式阿曲庫銨的組胺釋放作用最弱第33頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二琥珀膽堿在淺麻醉狀態下，琥珀膽堿可以引發病人的顱內壓升高。琥珀膽堿的肌顫作用與顱內壓升高關系不大加深麻醉，或先應用非去極化肌松藥可以預防其升高顱內壓的副作用第34頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二吸入麻醉藥引起劑量相關的腦代謝率下降，對血管平滑肌的直接作用是引起腦血管擴張腦代謝率抑制引起的腦血流量的下降與對腦血管擴張作用的平衡決定了腦血流量的增減第35頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二吸入麻醉藥0.5MAC時腦代謝率抑制引起的腦血流量下降占優勢，與清醒狀態相比腦血流量下降1.0MAC時腦血流量不變，腦代謝率抑制和血管擴張之間達到平衡超過1.0MAC，血管擴張占優勢，即使腦代謝率明顯下降，腦血流量亦會明顯增加第36頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二吸入麻醉藥擴張腦血管效能：氟烷>>恩氟烷>地氟烷>異氟烷>七氟烷第37頁，共39頁，2023年，2月20日，星期二氧化亞氮60-70%的氧化亞氮可產生腦血管擴張和顱內壓升高在沒有事先用藥情況下，氧化亞氮可以在5分鐘內增加腦血流150%，并且持續近1h顱內壓升高的病人吸