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静吸复合麻醉为心血管麻醉的最主要方法。吸入麻醉药种类很多，有气体吸入麻醉药氧化亚氮，也有强效的挥发性氟化吸入麻醉药氟烷、安氟醚、异氟醚，以及新近引入临床的七氟醚和地氟醚。麻醉医师应根据不同的病情和手术选用不同的药物搭配，以达到最佳麻醉效果。和静脉麻醉药相比，使用吸入麻醉药有两个优点：1、能通过呼吸有效地调节血中麻醉药浓度（或分压），特别是能迅速将吸入麻醉药从体内"洗出"；2、通过测定呼气末浓度可估计吸入麻醉药在中枢神经系统的浓度（分压），进而估计麻醉深度。心血管麻醉中使用吸入麻醉药有如下目的：1、提供麻醉，行吸入麻醉诱导和维持全麻；2、消除术中记忆；3、协助肌松；4、控制血压；5、其他，如治疗支气管哮喘等。
吸入麻醉药的药理作用和药代动力学特点是多方面的，这在普通麻醉学教科书中都已有详细的介绍，这里不再一一赘述，本文只是简介吸入麻醉药的一般特点，吸入麻醉药对循环功能的影响，在心血管麻醉中使用氧化亚氮的注意事项，以及心血管手术对吸入麻醉药药理学的影响。
一、吸入麻醉药的一般特点
血/气分配系数是决定吸入麻醉药药理学特点的最重要因素之一。如血/气分配系数越小，吸入麻醉的加深和减浅速度越快。我科周建新等测定了不同年龄中国人吸入麻醉药的血/气分配系数〖1〗（表1），发现新生儿的五种吸入麻醉药的血/气分配系数均只有成人的81－86％，这是新生儿吸入麻醉的加深和减浅比成人快的一个重要原因。表2列出了常用吸入麻醉药一般理化性质和生物学特点，可供临床选择用药参考。
表1：不同年龄中国人的吸入麻醉药血/气分配系数
年龄 地氟醚 七氟醚 异氟醚 安氟醚 氟烷
新生儿（出生－30天） 0.51±0.04 0.59±0.03 1.20±0.09 1.73±0.11 2.11±0.13
幼儿（1－3岁） 0.62±0.05 0.71±0.08 1.32±0.06 1.90±0.13 2.23±0.09
学龄前儿童（4－6岁） 0.62±0.06 0.72±0.03 1.39±0.10 2.03±0.08 2.43±0.14
学龄儿童（7－14岁） 0.59±0.05 0.73±0.05 1.39±0.13 2.07±0.17
2.37±0.23
成人（26－45岁） 0.62±0.07 0.71±0.07 1.40±0.12 2.05±0.18 2.59±0.25
表2：常用吸入麻醉药的物理、化学和生物学特性
特性 地氟醚 七氟醚 异氟醚 安氟醚 氟烷 笑气
分子量 168.0 182.0 184.5 184.5 197. 4
44.0
沸点(1个大气压) 23.5℃ 58.5℃ 48.5℃ 56.5℃ 50.2℃ －
比重（25℃） 1.45 1.50 1.50 1.52 1.86 －
饱和蒸气压(20℃mmHg) 663 160 250 175 243 －
气味 刺激性 醚香味 刺激性 醚香味 甜味 甜味
保存剂 无 有 无 无 有 无
化学反应
金属 无 有 无 无 有 无
碱 无 有 无 无 有 无
紫外线 无 有 无 无 有 无
爆炸性 无 无 无 无 无 无
分配系数
血/气 0.42 0.68 1.40 1.90 2.30 0.47
脑/气 0.54 1.15 2.09 2.60 4.79 0.50
脂肪/气 12.00 34.00 64.20 105.0 136.0
1.22
肝/气 0.55 1.25 2.34 3.80 5.13 0.38
肌肉/气 0.94 2.38 4.40 3.00 9.49 0.54
油/气 18.70 53.40 97.80 98.5 224.0
1.40
水/气 0.22 0.36 0.61 0.80 0.70 0.47
橡胶/气 － － 0.62 74.00 120.00 1.20
最小肺泡气浓度(％)
O2 5.70 1.71 1.15 1.68 0.75 106
70％N2O 2.83 0.65 0.50 0.57 0.29
－
肝毒性 － － － ？ ＋ －
肾毒性 － ？ － ？ － －
体内代谢 0.02％ 2% 0.2% 2% 20－30%
致畸 － － － － － ？
心律失常 － － － ？ ＋ －
二、吸入麻醉药对循环功能的影响
（一）血流动力学
综合文献报道，现代吸入麻醉药对正常心肌收缩力均有一定的抑制作用，其抑制作用的顺序大致为： 氟烷 > 安氟醚
> 异氟醚 > 七氟醚 > 地氟醚 >> N2O＝0。异常心肌似乎对吸入麻醉药更敏感。如异氟醚对充血性心力衰竭动物心肌收缩力的抑制作用强于正常动物。吸入麻醉药增加cAMP合成，舒张动脉血管，这种作用被认为是对血管的直接作用。
各种吸入麻醉药的扩血管作用强度不一，一般认为是：地氟醚 > 七氟醚 > 异氟醚 > 安氟醚 >
氟烷 > N2O。除氟烷外，四种醚类吸入麻醉药都使心率（HR）加快。在维持充盈压不变时对心率的作用为：地氟醚
>七氟醚 > 异氟醚 > 安氟醚 > 氟烷 > N2O。地氟醚对心率的影响有其特点：在志愿者人体和病人，缓慢将吸入气地氟醚增加至1.0MAC时HR无变化。此后，随吸入气地氟醚浓度加大，HR加快。但在任何浓度只要快速增加吸入气地氟醚浓度，HR都会加快。心率加快后若能维持吸入气地氟醚浓度不变，3－5分钟后病人HR将逐渐回降到基础值。
所有的强效吸入麻醉药都降低动脉血压。随着吸入麻醉的加深，血压下降愈严重，这就是临床麻醉中常常根据血压的变化来判断吸入麻醉深浅的药理学基础。吸入麻醉药对动脉血压的影响取决于各药对心肌收缩力，心率和外周阻力的综合影响。由于所有的吸入麻醉药都不减慢心率，所以吸入麻醉药降低血压的原因为：1、扩张血管使外周阻力下降；2、抑制心肌收缩力使每搏心输出量下降。氟烷不明显改变志愿者的心率和外周阻力，但因每搏量下降而出现与麻醉深度相关的血压下降。同样条件下吸入安氟醚时，HR轻微升高且每搏心输出量（SV）下降。由于HR的上升不能抵消SV的下降而使每分心输出量下降，加之外周阻力的下降而出现与麻醉深度相关的血压下降。吸入异氟醚时HR加快，且加快的HR能抵消SV的下降，从而使CO维持不变，其血压下降的主要原因是SVR下降所致。七氟醚的作用类似异氟醚。综前所述，对氟烷而言，心输出量的减少是血压下降的主要因素；对安氟醚而言，和心输出量的下降都是主要原因；对异氟醚和七氟醚而言，主要是外周阻力下降所致。所以，用吸入麻醉药做控制性降压时，选用异氟醚和七氟醚等能更好地维持重要器官的灌注血流，最为合理。地氟醚对血压的影响与对心率的影响类似。缓慢增加吸入气地氟醚浓度时动脉血压可无明显变化。但快速增加吸入气地氟醚浓度时，病人的HR会加快，血压会上升。若此时能维持吸入气地氟醚浓度不变，3－5分钟后病人心率和血压将逐渐回降到基础值。
（二）心律
使用不同的吸入麻醉药时心肌对儿茶酚胺的敏感性不一样。现代强效氟化吸入麻醉药中，只有氟烷为烷的结构，其他均为醚类。正是由于这一化学结构的区别，使氟烷比其它醚类麻醉药都更易使心肌对儿茶酚胺的敏感性增加，从而导致心律失常。常温下给动物实施吸入麻醉时，心肌对儿茶酚胺敏感性增高（更易致心律失常）的顺序为氟烷
>氟烷＋利多卡因 > 安氟醚 > 七氟醚 > 异氟醚。氟烷麻醉时小儿发生室性心律失常较成人少。
心脏麻醉指数（Cardiac Anesthetic Index）为产生明显的心电节律以及QRS波群改变或室颤时，呼气末吸入麻醉药浓度与其MAC之比。心脏麻醉指数越大，麻醉药越安全，临床麻醉中越不易引起心律失常和循环功能衰竭。常温下安氟醚，氟烷和异氟醚心脏麻醉指数分别为3.3，3.0和5.7。我科晏馥霞等用兔所做的实验表明〖3〗，深低温（23℃）时，安氟醚、氟烷、七氟醚和异氟醚的心脏麻醉指数分别为3.2，4.4，4.6，和6.3，且氟烷和安氟醚麻醉下的室颤率明显高于七氟醚和异氟醚。这项研究表明就维持心律稳定性而言异氟醚是深低温麻醉的最佳选择用药。
（三）冠脉循环
多数研究表明氟烷、安氟醚、七氟醚和地氟醚不引起"冠脉窃血"（Coronary Steal）。如果严格控制这些麻醉药对血流动力学的影响，其麻醉中心肌缺血的发生率与芬太尼或苏芬太尼麻醉相似；若快速增加吸入气地氟醚浓度时因其一过性加快心率和升高血压的作用，可能使冠心病人出现心肌缺血，故使用中应谨慎。
异氟醚为一冠状动脉扩张剂，其强度大于安氟醚和氟烷，但弱于腺苷。异氟醚扩张冠状动脉的作用随麻醉加深而增强。Reiz等在1983年首先报道了异氟醚扩张冠心病人的冠状动脉并导致心肌缺血〖4〗。他们发现在冠心病人吸入1.0MAC异氟醚，冠脉灌注压（CPP）比清醒时下降35％，而HR和充盈压未变，11个病人中有5个病人出现了心肌缺血的ECG和/或代谢指标的证据。尽管通过药物治疗使CPP、HR和充盈压恢复到麻醉前水平，心肌氧摄取率仍持续下降（表明冠脉扩张作用仍持续存在）。5个原先表现为心肌缺血的病人中仍有2名表现为持续心肌缺血。
冠心病病人是否能使用异氟醚麻醉仍有争议，一般认为可以使用。因为在临床麻醉中：1、只有少数病人有出现"冠脉窃血"的解剖学基础。如对16249例需行架桥术病人的冠状动脉造影发现类似冠脉窃血解剖情况的病人约为1/4（23％）〖6〗，腹主动脉瘤的病人约为7％；2、异氟醚使心肌耗O2量下降，而使侧枝循环支配区不易出现心肌缺血；3、人体研究表明，只有以异氟醚为主要麻醉用药，其用量达1MAC时，冠脉血流分布异常才会发生。而临床麻醉中异氟醚主要只作为鸦片类药物的辅助用药，血中浓度一般达不到高水平；4、并非所有的冠脉血流异常分布都导致心肌缺血。但确有一些临床观察表明，异氟醚比其他药物更易引起心肌缺血和功能障碍。异氟醚麻醉时只有出现血流动力学异常时，如低血压、心动过速等，心肌缺血和功能异常等，冠脉血流异常分布才会发生。迄今为止，异氟醚的直接扩冠脉的作用是否增加心肌缺血发生率仍不清楚。由于心血管麻醉中的临床情况极其复杂，影响因素太多，要回答这个问题需将10万病人随机分组才能获得非常可靠的数据，而这在最近的将来是很难办到的。
根据动物和临床试验的观察，可以得出下列映象：1、异氟醚是一个比安氟醚和氟烷作用更强的冠状动脉扩张剂。其扩冠作用与其麻醉深度呈正相关；2、有冠状动脉狭窄时，异氟醚的扩冠作用可能引起冠脉血流重新分布，导致缺血区供血减少，而异氟醚降低心肌耗O2量的作用将部分抵消这种作用；3、这种血流再分布"有时"可能导致心肌供O2/耗O2失衡。如果病人有"冠脉窃血"的解剖学基础，又使用高浓度的异氟醚，在血流动力学不稳定时心肌缺血的危险性增加。
三、氧化亚氮（N2O）在心血管麻醉中应用的注意事项
N2O对心肌收缩力的抑制作用轻微，它还激活交感神经而对抗其本身的抑制作用。由于N2O对循环系统作用小，麻醉的加深和减浅速度很快，在心血管麻醉中有其应用价值。心血管麻醉中N2O主要用于左向右分流先心病患儿的麻醉诱导。N2O的MAC值约为105％。使用N2O做吸入诱导时必须使用高浓度N2O，这就限制了吸入气中O2的浓度。所以，对紫绀型先心病患儿不宜做吸入N2O诱导。七氟醚为强效吸入麻醉药（MAC＝2.0%），吸入诱导时可只用七氟醚而不必合用N2O，从而能够使用高浓度O2（>95％），可用于紫绀型先心病儿的诱导。七氟醚因血/气分配系数小和对呼吸道无刺激性，在小儿心血管手术中是一种很好的吸入麻醉诱导药。我科的临床研究表明在房间膈缺损，室间膈缺损，主动脉瓣下隔膜和法乐氏四联症的吸入麻醉诱导中患儿均能迅速而安静入睡。
CPB前10分钟应关闭N2O，并加大新鲜氧气流量，使体内大部分N2O在CPB开始前被洗出。否则，CPB开始时血中的N2O因其血/气分配系数小和血中分压高可迅速进入循环血液中的小气泡，使气泡直径成倍或几倍地增大而加重气栓对重要脏器的损害。
体外循环终止，关胸后最好不再使用N2O。必须使用N2O时要十分谨慎，应严密观察气道压力的变化。因为病人的胸膜可能在手术中被撕破，空气进入胸腔而且未被发现。关胸后若再吸入高浓度N2O将导致张力性气胸。
50％或70％的N2O可使空气充盈的Swan-Ganz导管套囊的容量迅速增加65％或96％，从而增加肺动脉撕裂的可能性。所以，吸入N2O麻醉中应避免长时间充盈Swan-Ganz导管的套囊，用N2O充盈套囊可减少肺动脉撕裂的危险。实际上，在使用主动脉内球囊反搏（IABP）和心血管介入性治疗中带囊导管时也应考虑到此种危险性。
四、心血管麻醉中吸入麻醉药药理学特点
（一）低温对吸入麻醉药MAC值的影响
低温是安全实施心血管外科的基本手段之一。大量动物实验已证明低温使吸入麻醉药的MAC值降低（表4）。我科刘明政等首次在人类证实了低温使吸入麻醉药MAC值下降〖11〗。
发现37℃组异氟醚MAC值为1.69％，34℃为1.47％，31℃为1.22％。鼻温平均每下降1℃，MAC值下降约为5.1％，其结果与其他哺乳类动物的结果一致（表4）。
上述研究表明低温下使用吸入麻醉药时应减量。
表4：低温对动物MAC值的影响
药物 动物 测量范围 MAC/℃ 作者 参考文献
异氟醚 小鼠 37℃－27℃ 5.3％ Vitez 9
兔 38℃－23℃ 4.4％ 晏馥霞 3
氟烷 狗 38℃－28℃ 5.0％ Regan 10
小鼠 37℃－27℃ 5.3％ Vitez 9
兔 38℃－23℃ 5.1％ 晏馥霞 3
安氟醚 兔 38℃－23℃ 3.6％ 晏馥霞 3
七氟醚 兔 38℃－23℃ 4.3％ 晏馥霞 3
环丙烷 狗 38℃－28℃ 2.5％ Regan 10
MAC/℃为体温每变化1℃时吸入麻醉药MAC值的变化程度
（二）氧合器与吸入麻醉药
体外循环中自体肺循环的中止切断了吸入麻醉药经肺吸入和呼出的途径，但病人可经体外循环氧合器吸入和排出吸入麻醉药。经氧合器吸入麻醉药的目是为维持全身麻醉和调节外周血管阻力。若CPB中不经氧合器吹入麻醉药，则体内的吸入麻醉药将通过氧合器排出。在我国，多数心血管手术仍然使用鼓泡式氧合器。离体试验表明给药4分钟时血中异氟醚分压就超过氧合器入口处气源中异氟醚分压的50％，16分钟时就超过90％。停止给药4分钟时血中异氟醚分压就小于停吸药时的25％，16分钟时就小于10％。CPB前已吸入体内的麻醉药可在CPB中经氧合器排出。刘进等的研究证明若氧合器型号相同，则血中麻醉药浓度越高，流经氧合器的氧/血流量之比越大，麻醉药的血/气分配系数越小，麻醉药经氧合器排出的速度就越快，麻醉越易变浅。
吸入麻醉药自氧合器排出的总量随CPB时间延长而增加，但排出速度随CPB时间延长而减慢〖12〗。 由于多数强效吸入麻醉药对心肌收缩力都有一定程度的抑制作用，所以在CPB终止前一般希望通过氧合器将体内的吸入麻醉药排出。了解前面叙述的氧合器对吸入麻醉药的作用有助于围CPB期的麻醉管理。刘进等的研究还表明CPB结束时仍潴留在体内的吸入麻醉药将逐渐由肌肉和脂肪中释放出来。此时若再行吸入麻醉，可使呼气末吸入麻醉药的浓度从较高起点开始上升〖13〗。
（三）低温和血液稀释对血/气分配系数的影响
低温使所有吸入麻醉药的血/气分配系数（B/G）增大。血温每下降1℃，乙醚的B/G增加5.7％，甲氧氟烷为4.7％，氟烷为4.5％，安氟醚为3.4％，异氟醚为3.2％，笑气为2.3％，七氟醚5.9%为，地氟醚为3.3%。血液稀释时吸入麻醉药B/G的变化由用于稀释的液体决定。由于吸入麻醉药在血浆和全血中的溶解度相同，所以用血浆稀释血液时吸入麻醉药的B/G不变。用生理盐水稀释血液时，血球压积（HCT）的下降对各种吸入麻醉药B/G的影响不一致，它取决于麻醉药B/G与盐水/气分配系数（S/G）之比（B/G/B/G）。B/G/S/G<1时，HCT下降使B/G升高；B/G/S/G＝1时，HCT对B/G无影响；B/G/S/G>1时HCT下降使B/G下降。我科周建新等测定了在37℃生理盐水稀释血液时HCT（20％－40％）对B/G的影响（表5）。
表5：生理盐水稀释血液时各吸入麻醉药B/G的变化〖14〗
麻醉药 B/G S/G B/G/S/G ％ B/G/％HCT
地氟醚 0.55 0.31 1.77 1.02
七氟醚 0.68 0.39 1.74 1.09
异氟醚 1.38 0.61 2.26 1.34
安氟醚 1.98 0.68 2.91 1.70
氟烷 2.56 0.85 3.01 1.67
心血管麻醉中，特别是在围CPB期低温和血液稀释是并存的。从前面已列出的数据可以看出，低温使所有的现代强效挥发性吸入麻醉药的B/G均升高，而用晶体液稀释血液时所有强效吸入麻醉药的B/G都降低，二者作用恰好相反。周建新等〖14〗研究了低温（从37℃到27℃）和血液稀释（从血球压积40％到20％）对五种现代氟化吸入麻醉药B/G的综合影响，发现在上述测定范围内可用下列公式计算出中国人吸入麻醉药的B/G：
地氟醚B/G＝－0.0205×℃＋0.0063×HCT＋1.0415
七氟醚B/G＝－0.0248×℃＋0.0072×HCT＋1.2778
异氟醚B/G＝－0.0683×℃＋0.0268×HCT＋2.8436
安氟醚B/G＝－0.1059×℃＋0.0510×HCT＋3.9027
氟 烷B/G＝－0.1412×℃＋0.0738×HCT＋5.0123
虽然围CPB期血液温度和HCT的变化是并存的，但二者的变化并不平行，故在围CPB期血中吸入麻醉药的B/G也是在不断变化的。其意义为：（1）影响吸入麻醉药自氧合器排出的速度；（2）影响吸入麻醉深度的调控。表6模拟一般情况下心血管手术时围体外循环期病人血温和血球压积的变化，以及根据前述公式计算出相应时期五种吸入麻醉药的B/G。
表6：围CPB期血温，HCT及五种吸入麻醉药B/G的变化
时点 血温 HCT B/G
（℃） （%） 地氟醚 七氟醚 异氟醚 安氟醚 氟烷
CPB前 37 40 0.54 0.65 1.39 2.04 2.74
CPB中 28 21 0.60 0.73 1.49 2.0 2.61
CPB终止 37 21 0.42 0.51 0.88 1.06 1.34
缝皮 36 30 0.49 0.60 1.19 1.63 2.14
由表6可见围CPB期血温和HCT的变化并不平行，但吸入麻醉药的B/G变化有规律可循，依此可协助安全使用吸入麻醉药。和CPB前相比，CPB中的血温下降和HCT下降平行，二者对吸入麻醉药B/G的影响作用相对抗，吸入麻醉药B/G无明显变化，此时氧合器内吸入麻醉药在血液相和气相间的转移速度与CPB前相似。CPB刚结束时，血温已复至37℃，而HCT一般仍为21％左右，吸入麻醉药的B/G只有CPB前的3/4或1/2，吸入强效挥发性吸入麻醉药时麻醉很容易加深。CPB后随着大量排尿和输血，HCT逐渐升高，体温略为回降，吸入麻醉药的B/G略低于正常。缝皮时停止吸入麻醉后，麻醉的减浅的速度可能略快于CPB前。
（四）氟代谢
氟化吸入麻醉药均在肝脏代谢并产生无机氟离子（F－），使血清中 F－浓度升高。常温时，当血清无机氟离子浓度达50μmol/L可出现多尿性肾功能不全。刘进等〖15〗研究了氟化吸入麻醉药用于体外循环手术时的氟代谢规律。发现心脏手术中吸入氟化麻醉药时，血清中
F－浓度升高，其最高峰值的顺序是甲氧氟烷（20.6±8.3μmol/L）>安氟醚（8.0±2.4μmol/L）>异氟醚（4.3±1.2μmol/L）>氟烷（4.0±2.1μmol/L）。最高峰值出现在CPB后1小时至6小时。吸入氟化吸入麻醉药后肾脏排F－速度明显加快，其排列顺序与上相同。血清
F－浓度峰值的排列顺序与常温手术相同，但血清 F－峰值较常温手术为低。 研究还发现虽然甲氧氟烷组的血清F－浓度平均为20.6μmol/L，小于常温时血清
F－的肾毒阈值（50μmol/L），但术后仍出现了多尿，血浆尿素氮浓度升高及蛋白尿等多尿性肾功能不全的表现〖16〗。这可能是CPB中各种损害肾脏的因素，如酸中毒，低血压，游离血红蛋白等使血清F－的肾毒阈值下降所致。所以，甲氧氟烷应列为体外循环手术的禁忌用药。对已有肾功能损害者安氟醚和七氟醚的使用也应谨慎。
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