摘要：
　　吸入麻醉药血/气分配系数是决定吸入麻醉诱导和苏醒速度的重要因素之一。有许多因素影响吸入麻醉药血/气分配系数，包括：吸入麻醉药本身，血液理化性质和成分，温度，年龄，麻醉和手术过程，及药物之间相互作用等。
　　关键词：吸入麻醉药，血/气分配系数
　　吸入麻醉药的血/气分配系数（B/G）是指吸入麻醉药分子于血液相和空气相之间运动达到平衡（麻醉药在两相之间的分压相等）时血液中浓度（vol%）与空气中浓度（vol%）的比值。B/G是吸入麻醉药血液溶解度的一种表示方法，是决定其药代动力学的一项重要参数。吸入麻醉药B/G是决定吸入麻醉诱导和苏醒快慢的主要因素。一般来说，吸入麻醉药的诱导与苏醒速度与其B/G成反比关系。B/G小的药物，如N2O，诱导和苏醒时间短。而B/G大的药物，如乙醚和甲氧氟烷，诱导和苏醒慢[1]。吸入麻醉药的B/G受多种因素，如吸入麻醉药本身、血液理化性质及成分、温度、年龄、麻醉及手术过程，和药物之间相互作用等影响。本文将对这一问题进行概述。
　　一、吸入麻醉药
　　不同的吸入麻醉药具有不同的B/G（见表1）。表1中列出了甲氧氟烷、氟烷、安氟醚、异氟醚、七氟醚、地氟醚和N2O的B/G。从表1中可以发现：
　　（一）各种吸入麻醉药的B/G不同。由高到低排列为：甲氧氟烷>氟烷>安氟醚>异氟醚>七氟醚>N2O>地氟醚。造成各种吸入麻醉药B/G不同的原因较复杂，推测与药物的分子组成和构象有关。在氟化吸入麻醉药分子组成中，F/C原子之比越大，麻醉药B/G越小。如地氟醚与异氟醚的差别仅为第2位碳原子的Cl由F取代，但地氟醚B/G比异氟醚下降了约40%。Eger和刘进等（1994年）[2]研究了35种氟化链烷的麻醉效价、蒸汽压和溶解度后发现，链烷部分氢化，特别是当氢原子分散于整个链烷分子时，其盐水和血溶解度升高。分子结构也是决定　　　　B/G的因素，如安氟醚与异氟醚为同分异构体，安氟醚的B/G为异氟醚的1.5倍左右。
吸入麻醉药经呼吸道给药，药物按分压梯度，由肺脏经循环带到组织，达到中枢产生麻醉作用。因此脑中的麻醉药分压最为重要。经过一段时间的平衡后，肺泡麻醉药分压（或浓度）可间接反映脑中麻醉药分压。临床上常用肺泡吸入麻醉药浓度升高和降低速度来表示麻醉诱导和苏醒的快慢。当吸入浓度和通气量固定后，肺泡麻醉药浓度升高和降低速度取决于B/G、心输出量和动-静脉麻醉药分压差[3]。根据各种吸入麻醉药B/G的高低，可以推测其肺泡浓度升高或降低速度的快慢，B/G越低，肺泡浓度升高或降低越快。大量动物和临床研究都证实了这种推测[4-7]。但Carpenter等（1986年）[8]的研究表明吸入麻醉药在体内的代谢也是决定麻醉苏醒时肺泡气浓度降低的因素，如氟烷和甲氧氟烷的B/G高于安氟醚和异氟醚，但是在麻醉苏醒过程中，氟烷肺泡浓度降低速度分别于69分钟和203分钟后快于安氟醚和异氟醚；甲氧氟烷也于760分钟后快于安氟醚。产生这种现象的原因是氟烷和甲氧氟烷肝脏代谢率高，对肺泡气浓度降低的影响主要表现在停吸入麻醉药后的晚期。
　　（二）八十年代后，研究吸入麻醉药B/G的实验方法多用数种气体混合并同时测量。与单次测量的结果比较，无很大差异。但是气液相之间的平衡方法不同，可影响所得结果。化学提取方法所得结果普遍低于物理平衡方法的结果。气相色谱仍然是测定气体浓度的可靠方法。从表1可以看出，B/G在不同的动物种属之间及动物和人之间亦存在差别。
　　二、血液成分和理化性质
　　血液的理化性质和成分，如渗透压[9]，血浆白蛋白[10-11]，球蛋白[12]，白/球蛋白比例[13]，血浆总脂[14]，甘油三脂[15]，胆固醇[16]和磷脂[14]均可影响吸入麻醉药B/G。
关于血红蛋白（Hb）和红细胞压积（Hct）对B/G的影响，研究结果相差较大。但仔细分析相关文献，可以发现研究Hb和Hct对B/G影响的方法主要有三种，每种方法的研究结果不同，意义也不一样。第一种方法为随机抽取具有不同浓度Hb或Hct的个体，测B/G，然后分析B/G和Hb或Hct的相关性。由于血液并非单纯均一的溶剂，如前所述，除红细胞外，还有其它血液成分影响吸入麻醉药B/G。大多数吸入麻醉药脂肪溶解度>蛋白溶解度>水溶解度[3]，血液脂类浓度稍有变化，即可使B/G有较大改变，从而影响结果的可靠性。因此采用这种方法的研究结果也多为B/G与Hb或Hct无显著相关[10,15,17-19]。第二种方法为应用生理盐水稀释红细胞或Hb结晶，得到不同Hb浓度的溶液后再测B/G。这时B/G的改变取决于B/G与水/气分配系数（W/G）之间的比例关系。当吸入麻醉药的B/G>W/G时，B/G随Hb浓度升高而增大；B/G＝W/G时，B/G不随Hb浓度改变而改变；B/G<W/G时，BG随Hb浓度升高而下降。除乙醚的B/G<W/G，N2O的B/G≈W/G外，其它吸入麻醉药的B/G均大于其W/G（见表2）。因此，随Hb浓度升高，这些麻醉药红细胞水溶液/气分配系数会增大[20-22]。第三种方法是用血浆稀释红细胞，得到不同Hct浓度的血液，测B/G。同样，这时B/G随Hct的变化取决于B/G和血浆/气分配系数（P/G）之比。安氟醚的B/G>P/G；异氟醚的B/G<P/G；氟烷和甲氧氟烷的B/G≈P/G（见表2）。因此，随Hct浓度升高，安氟醚B/G增大，异氟醚B/G减小，氟烷和甲氧氟烷B/G无明显改变[23]。
　　临床上经常会遇到血红蛋白发生变化的情况，如贫血或先心病右向左分流的病人，Hb相差会超过10g/dl以上。另外麻醉病人的血液稀释及体外循环时应用晶体预充液会使病人Hct发生明显变化。如果Hb或Hct对吸入麻醉药B/G有影响，吸入麻醉过程会发生明显改变。因此，研究Hb和Hct对血气分配系数的影响仍有较大的临床意义。
　　Munson等（1978年）[24]研究了进食对吸入麻醉药B/G的影响。发现除N2O外，脂肪饮食可提高甲氧氟烷、氟烷、安氟醚和异氟醚的B/G约17－24%。B/G的高峰在进食后1－2小时左右，于4－6小时恢复到基础水平。但进食后B/G的升高与血中甘油三脂和胆固醇变化无关，提示B/G的改变可能与进食后碳水化合物及蛋白质代谢改变有关。Fassoulaki等（1986年）[25]发现大鼠禁食后，甲氧氟烷、氟烷、安氟醚和异氟醚的B/G无明显改变。
Lerman等（1983年）[9]和Sinclair等（1988年）[26]均证实血PH对吸入麻醉药B/G无明显影响。Sinclair等同时发现血浆A-酸性糖蛋白（AAGP）对氟烷、安氟醚和七氟醚的B/G无明显影响。
Saraiva和Lunn等（1977年）[27]研究了肥胖对氟烷B/G的影响。发现肥胖病人组的B/G明显增高。但其实验中"肥胖病人"的平均体重指数（BMI）仅为26.45。而Miller等（1980年）[28]和Borel等（1982年）[29]均发现肥胖病人（BMI>30，体重两倍于理想体重）安氟醚B/G明显减小。肥胖病人血脂、甘油三脂和胆固醇均增加，其安氟醚B/G理应也增加，推测可能还与血液中其它成分相关。肥胖病人血中高密度脂蛋白（HDL）含量减少，安氟醚是否与HDL有相互作用尚待进一步研究。
　　三、温度
　　外科疾病以及麻醉和手术过程中常伴随有病人体温的改变，B/G又影响吸入麻醉药经肺吸收和排出过程。因此，研究温度对吸入麻醉药B/G的影响有重要的临床意义。
随着血温的降低，溶解于血液中的吸入麻醉药分子运动速度下降，药物分子从血液中溢出数量减少，血中溶解量增加，B/G增大[30]。各种吸入麻醉药的B/G随温度改变的幅度各不相同[13，17，20，31]。除七氟醚和地氟醚无文献报道外，温度每下降1℃，氟烷B/G增加3-5%，安氟醚4－5%，异氟醚4-5%，甲氧氟烷5%左右。与Allott等（1973年）[30]的分析相反，并未发现B/G大的药物，其随温度变化的幅度也大。
低温对吸入麻醉药药代动力学的影响应从低温对B/G的影响，对麻醉药组织溶解度的影响，对麻醉药效价的影响，及对通气和循环的影响几方面综合考虑。低温时，吸入麻醉药B/G和组织溶解度同时下降，但效价提高（MAC减小）。其结果是两种作用相互抵销，诱导速度变化不明显。肺泡通气量减小，脑和其它组织灌注下降使诱导减慢。这些因素总的作用结果使低温情况下诱导减慢。
　　四、年龄
　　早在六十年代就有人提出儿童肺泡N2O和氟烷浓度升高速度比成人快。并认为是由以下机制导致：1）儿童每公斤体重通气量和心输出量高于成人，2）儿童分配至良好灌注组织的心输出量比例较大。Eger等应用计算机模拟儿童和成人氟烷肺泡浓度升高过程，推测儿童和成人由于血液成分不同，有可能儿童的吸入麻醉药B/G小于成人，年龄因素也可能参与上述机制。
　　Lerman等（1984年）[12]的研究表明，甲氧氟烷、氟烷、安氟醚和异氟醚的B/G随年龄改变，新生儿<儿童＝老年人<成年人，并且血清白蛋白、球蛋白、甘油三脂和胆固醇随年龄变化而有明显改变，提示新生儿B/G较低是由于其血浆蛋白和脂类浓度较低。Malvlya等（1990年）[16]的工作也表明新生儿氟烷和异氟醚B/G低于成年人，与血浆胆固醇含量相关，而七氟醚B/G与年龄无显著关系。
　　Knill等（1983年）[17]，Eger（1987年）[19]和Strum等（1987年）[18]的研究分别发现异氟醚，地氟醚和七氟醚B/G与年龄无显著相关。Katch等（1992年）[32]认为异氟醚和七氟醚B/G与年龄无显著相关，但发现七氟醚B/G有随年龄增高而轻微下降的趋势。
　　Lerman和Gregory（1985年）[33]及Lerman和Schmitt-Bantel（1986年）[34]分别研究了年龄对羊和人吸入麻醉药组织溶解度的影响。发现随年龄增大，甲氧氟烷、氟烷、安氟醚和异氟醚组织溶解度增加。推测新生儿吸入麻醉药低血溶解度和低组织溶解度，都是造成其吸入麻醉诱导过程较快的因素。
　　五、麻醉及手术过程
　　Steward等（1975年）[21]的研究提示麻醉过程本身导致氟烷B/G下降。Lerman等（1987年）[11]发现诱导和切皮后甲氧氟烷、氟烷、安氟醚和异氟醚B/G明显下降。同时红细胞压积、白蛋白、球蛋白和胆固醇水平也相应下降。推测麻醉和手术过程中输入晶体液是B/G下降的主要原因，同时也不能排除麻醉药本身的作用。
随着体外循环（CPB）在心血管外科中的应用，人们开始注意到CPB时吸入麻醉药B/G的变化。CPB时主要有两种因素影响B/G，即低温和晶体预充液导致的血液稀释。两者对B/G的作用相反，CPB时降温至25℃，同时应用晶体预充液使血浆稀释，这时异氟醚、安氟醚和氟烷的B/G与正常体温，血液未经稀释时测得的B/G相似[35,36]（表3）。
但是由于CPB时低温和血液稀释呈动态变化过程，两者改变并不平行，故在围CPB期血中麻醉药B/G在不断变化。CPB早期，体温降至28℃左右，Hct降至21％，氟烷B/G与正常相似。到CPB刚结束时，病人已复温至36℃左右，而Hct仍维持于20％，此时氟烷B/G小于正常[37]。之后，随着大量利尿和输血，氟烷B/G也逐渐恢复到正常水平。这就提示，由于应用晶体液使血液稀释，加速CPB刚结束时吸入麻醉药经肺排出过程。
　　六、吸入麻醉药分压-亨利定律
　　亨利定律指在一定温度时，溶剂中溶解的气体量与其分压成正比，就是当分压加倍时，溶解量加倍。亨利定律适用于理想气体溶解于稀释均一的溶剂。挥发性麻醉药并非理想气体[38]，且大量研究证实血液中存在吸入麻醉药的饱和结合位点，如甲氧氟烷、氟烷、氙与血红蛋白，氟烷、异氟醚与白蛋白，吸入麻醉药与血浆脂质结合[39-42]。因此理论上存在吸入麻醉药有偏离亨利定律的可能。即当吸入麻醉药浓度升高超过一定限度，血中药物结合位点达到饱和，麻醉药溶解量不再继续相应增加，B/G下降。但目前仅证实环丙烷有偏离亨利定律的现象，甲氧氟烷、氟烷、异氟醚和N2O等吸入麻醉药B/G在0.01－1MAC的压力范围内不受分压影响，遵守亨利定律[17，43，44]。但是，目前仍不能排除吸入麻醉药存在血中饱和结合位点，有可能是研究中应用的吸入麻醉药浓度范围仍窄（0.01－1MAC），在此范围内，结合位点未能达到饱和。目前尚无文献报道安氟醚、七氟醚或地氟醚是否存在偏离亨利定律的现象。
　　七、药物间相互作用
　　过氟碳化合物（Perfluorochemicals，PFC）为一种新合成的人工血液代用品，于1979年在日本和美国开始临床试用。Fluosol-DA（FDA）为其成品，携氧能力强，可避免乙肝和艾滋病传播，并可应用于严重贫血病人。Tremper等（1984年）[45]及Chilcoat等（1985年）[46]均发现氟烷、安氟醚和异氟醚在FDA中的溶解度高于血溶解度22-35倍。临床应用的FDA剂量可使血中FDA浓度达到3%左右，这种FDA浓度仍可使吸入麻醉药B/G增加80-100%，从而使诱导时间延长。
Xie等（1993年）[47]发现N2O使氟烷和异氟醚B/G降低，推测其原因为N2O和氟烷及异氟醚共同竞争血中同一结合位点。
　　总结：
　　许多因素影响吸入麻醉药B/G，包括吸入麻醉药本身，血液理化性质和成分，饮食，肥胖，温度，年龄，麻醉和手术过程及药物间相互作用。为科学地指导临床用药，现有三方面问题仍需进一步研究：1）血红蛋白和红细胞压积对吸入麻醉药B/G的影响；2）吸入麻醉药是否存在血中饱和结合位点及是否所有吸入麻醉药均遵守亨利定律；3）新型吸入麻醉药七氟醚和地氟醚B/G的研究较少，也需进一步全面研究。