知乎日報:全身麻醉和睡眠狀態,有什麼區別嗎?
雖然我們在工作中經常向病人解釋説,全身麻醉就像睡了一覺,但是其實,兩者是有很大區別的。
先談共同。麻醉和睡眠都是意識(consciousness)水平的降低。而意識是大腦皮層功能的表現。
如果將人體比作一家企業,那老闆毫無疑問就是大腦,而整個中樞神經系統是其核心管理層。周圍神經系統是人體的通訊網。負擔着將管理層的意見下發各部門(循環,呼吸,消化),同時也要隨時接受下級的回饋、監督下屬工作狀態並彙報給高層。
老闆勞苦功高,卻也養尊處優。好吃好喝不算,連續工作超過一定時間就要關門休息。怎麼樣讓大腦保持工作狀態,維持意識呢?
當今的主流假説認為,人體的睡眠 - 覺醒變換是一種主動調節行為。在腦幹中,存在兩個直接調節皮層狀態的睡眠中樞,分別是藍斑核和中縫核,彷彿睡眠的一對開關。
- 簡單粗略的説,當以中縫核為主的 5 羥色胺神經元通路為主導時,則人體進入睡眠狀態
- 當藍斑核腎上腺素能神經元通路為主的佔優時,人體會進入清醒狀態。
- 在人體中還存在一個維持意識的信息中轉地,網狀上行激活系統,Reticular activating system(RAS)。RAS 並不專門傳導特定的消息,而是接受泛化的,來自人體各種感官的輸入(聽覺、視覺、觸、痛覺等各種感覺)。下屬零碎細微的信息,RAS 是不會向大腦直接彙報的。當 RAS 沒有足夠的上行刺激,等於是告訴大腦,沒有機要急需處理,該歇息了,大腦皮層的意識水平隨之降低。反過來,如果有強烈或者大量的刺激(比如大量的喧鬧聲、推搡),那麼 RAS 就會將大腦喚醒,提醒其進入工作狀態。
全身麻醉則是通過藥物誘導的中樞神經系統的廣泛抑制。在人體中本來就存在一系列的廣泛的受體,好比神經細胞的開關。如果作用於抑制性受體,那麼神經細胞的電活動就會減弱,反之,興奮性受體會使細胞的電活動加強或者更易激動。
人體自身存在一系列神經遞質,其和受體的關係彷彿鑰匙和鎖,是一一對應的。 而全身麻醉的藥物是能打開這些鎖的人工鑰匙。GABA 受體是具有代表性的抑制性受體。我們臨牀使用的靜脈麻醉藥物丙泊酚(Propofol)和以安定(Diazepam)為代表的苯二氮卓類鎮靜催眠藥,都是通過 GABA 受體起作用,“麻痹”神經細胞的。
在全身麻醉施行時,不單單是大腦皮層,幾乎全部的中樞神經都受到了抑制。當然,大腦皮層最容為敏感。其次才是較為低級的中樞。這種從高級功能到低級功能,從輕微到重度的不同抑制水平,被稱為麻醉深度。早在乙醚麻醉的年代,人們就總結髮現了,全身麻醉在不同深度下是具有不同的表現的
第一期(鎮痛期)(analgesia):大腦皮質知覺中樞被抑制,痛覺消失,知覺障礙類似幻覺,但意識清楚,所有反射仍然存在。
第二期(譫妄期)(delirium):大腦皮質受到抑制而低級中樞功能尚存,病人意識喪失,瞳孔放大,肌張力增加,反射過度,呼吸不規則,產生譫妄。
第三期(外科麻醉期)(surgical anesthesia),反射漸次消失,病人循環呼吸穩定。適合外科手術。
第四期(呼吸麻痹期)(respiratory paralysis):延髓生命中樞受抑制,呼吸停止,循環系統衰竭,若不立即施救,病人將因呼吸麻痹而死亡
在臨牀上,麻醉的開始稱為誘導,最為常見的誘導方式就是樓上提到的,通過靜脈給予白色藥物丙泊酚。由於當今應用的麻醉藥物效能高,起效快,通常在數十秒內,人體會很快進入意識喪失狀態的第三期。之後的階段稱為維持。當手術結束後,藥物停止給予,隨着藥效減退,病人會逐漸甦醒。如果以腦電圖監測大腦的意識水平,我們可以根據手術的進行調節麻醉深度,也就是合理的中樞抑制水平。
(圖中 BIS 為腦電圖的一種量化參數,反應意識水平。可見隨手術進行腦電活動處於一定範圍內,在停藥後,意識逐漸恢復)
因此,在全身麻醉的進行中,人體不會有任何的意識,不會有做夢等睡眠現象,由於順行性遺忘的作用,病人會忘記從注入麻醉藥物的那一刻起的所有事件。這都是和睡眠全然不同的地方。
在大腦皮層這位老闆進入麻痹狀態後,其手下的員工卻還是要繼續工作維持機體正常運行的。呼吸系統和循環系統這二位最獨立,在人體清醒時,大腦尚且不能直接指揮心跳的快慢,也很少干涉呼吸的進行。在全麻下,在不給予肌肉鬆弛藥時,呼吸循環均會繼續自主工作。但是由於絕大多數麻醉藥物都是呼吸循環的抑制劑,在加深麻醉時,呼吸會變慢,變淺,心跳會減慢,血壓會下降。只要在合理的深度範圍內,並不會引起循環和呼吸的衰竭。
骨骼肌平時最聽話,最沒有獨立意志。一旦他的上級進入休息狀態,其平時被壓抑的天性反而暴露出來。有時候病人在全身麻醉下仍然會發生體動,通常説明麻醉深度已消除了意識,但仍不能完全抑制局部的反射。在加深麻醉之外,還可以給予肌松藥,麻痹肌肉組織。
其他諸如泌尿系統和消化系統等,在沒有疾病的情況下,全身麻醉並不會對其產生嚴重的影響,且大多數是一過性的,在麻醉藥物停止給予後即恢復正常狀態。