覺醒神經(jīng)通路參與全身麻醉蘇醒的研究進(jìn)展

韋忠良

廣西右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科，廣西百色 533000

全身麻醉在臨床中的應(yīng)用開始時間相對較早，并且在臨床應(yīng)用非常廣泛。對于全身麻醉的理解，有研究認(rèn)為它是一種在藥物作用下產(chǎn)生的多種行為可逆性狀態(tài)，比如鎮(zhèn)痛、肌肉松弛、遺忘或者是意識消失等[1]。其中，以全身麻醉引起的意識行為可逆性狀態(tài)變化，是臨床關(guān)于全身麻醉研究中最為關(guān)注的問題，同時，對于接受全身麻醉治療的患者來講，也認(rèn)為意識行為的可逆性狀態(tài)變化是全身麻醉過程中容易引起擔(dān)心的問題[2]。此外，針對全身麻醉引起的意識行為可逆性狀態(tài)變化中，有研究顯示，全身麻醉引起的意識行為可逆性變化中，在患者意識恢復(fù)階段存在著較多的并發(fā)癥以及不良影響，像全身麻醉蘇醒時間延遲引起術(shù)后譫妄或者是術(shù)后認(rèn)知功能出現(xiàn)障礙等，在老年以及新生患兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的損害影響尤為突出。此外，對于全身麻醉蘇醒，有研究[3]認(rèn)為它是一種麻醉藥物在神經(jīng)系統(tǒng)代謝消除產(chǎn)生的麻醉狀態(tài)逆轉(zhuǎn)變化，并且就全身麻醉蘇醒與大腦多系統(tǒng)神經(jīng)調(diào)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)，在上世紀(jì)40年代末期由Moruzzi等人研究證實(shí)，通過電刺激腦干區(qū)能夠使麻醉實(shí)驗(yàn)動物產(chǎn)生和覺醒期相同的腦電變化，這也就意味著對上行覺醒通路的刺激能夠?qū)崿F(xiàn)麻醉狀態(tài)逆轉(zhuǎn)，由此開始，臨床就覺醒神經(jīng)通路參與全身麻醉機(jī)制展開了大量的研究，并取得了一定的成果[4]。該研究將針對覺醒神經(jīng)通路參與全身麻醉蘇醒的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)與論述，為臨床研究提供參考和依據(jù)。

1 機(jī)體覺醒期的神經(jīng)通路及作用

由于生物界的生存競爭，導(dǎo)致機(jī)體在覺醒狀態(tài)下需要保持相應(yīng)的警覺性，而機(jī)體中存在的兩條上行覺醒神經(jīng)通路，就是為適應(yīng)這一環(huán)境情通過生物進(jìn)化逐漸形成的[5-6]。這2條上行覺醒神經(jīng)通路在神經(jīng)系統(tǒng)中呈平行分布，其中一條就是由腦干被蓋背外側(cè)核以及腦橋被蓋網(wǎng)狀核在乙酰膽堿激活作用下，通過丘腦中繼核與網(wǎng)狀核實(shí)現(xiàn)信號向大腦皮質(zhì)的傳遞；而另一條則是由不同神經(jīng)核團(tuán)信號在對外側(cè)下丘腦與基底前腦激活下，實(shí)現(xiàn)大腦皮質(zhì)激活，而這些神經(jīng)核團(tuán)則以上位腦干以及尾側(cè)下丘腦部位中的單胺能神經(jīng)元為起源部位，其中包含腹側(cè)導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元、背側(cè)以及正中脊核5-羥色胺能神經(jīng)元、藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元等[7]。這2條覺醒神經(jīng)通路中，后一條神經(jīng)通路的激活途徑除以上描述外，還受到外側(cè)下丘腦食欲素能神經(jīng)元以及基底前腦氨基丁酸與乙酰膽堿能神經(jīng)元信號作用，這也是機(jī)體覺醒期神經(jīng)通路的主要變化特征。

2 覺醒期神經(jīng)通路參與全身麻醉蘇醒的研究及進(jìn)展分析

臨床中，對患者實(shí)施全身麻醉后蘇醒期間，機(jī)體中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的大量神經(jīng)核團(tuán)和與之有關(guān)的神經(jīng)纖維投射靶區(qū)、核團(tuán)與核團(tuán)之間的神經(jīng)通路均參與機(jī)體麻醉蘇醒變化中，并且參與該變化的任一核團(tuán)或者是神經(jīng)通路所發(fā)揮的功能作用都有相應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)支持，主要以結(jié)節(jié)乳頭體核中的組胺能神經(jīng)元以及藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元、腹側(cè)被蓋區(qū)的多巴胺能神經(jīng)元、下丘腦中的食欲素神經(jīng)元、基底前腦等部位的乙酰膽堿能神經(jīng)元等[8-9]。下文將根據(jù)全身麻醉蘇醒變化過程中樞神經(jīng)系統(tǒng)中各神經(jīng)通路與核團(tuán)功能作用發(fā)揮的物質(zhì)基礎(chǔ)，以及機(jī)體覺醒期神經(jīng)通路各功能作用與物質(zhì)變化，對當(dāng)前臨床對覺醒神經(jīng)通路參與全身麻醉蘇醒的研究及進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)討論。

2.1 結(jié)節(jié)乳頭體核的組胺能神經(jīng)元作為上行覺醒神經(jīng)通路激活途徑的重要物質(zhì)基礎(chǔ)

組胺能神經(jīng)元在全身麻醉蘇醒過程中的參與行為，主要是根據(jù)組胺作為促進(jìn)覺醒的一種物質(zhì)，通過結(jié)節(jié)乳頭體核中的組胺能神經(jīng)元實(shí)現(xiàn)合成與釋放，而在機(jī)體中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，組胺能神經(jīng)元雖然以結(jié)節(jié)乳頭體核為來源，但是在整個中樞神經(jīng)系統(tǒng)中都有廣泛的投射存在，包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)的基底前腦與腦干等組織[10]。因此，臨床就結(jié)節(jié)乳頭體核組胺能神經(jīng)元所合成與釋放的組胺，在全身麻醉蘇醒期間的參與研究，有結(jié)果證明，組胺通過對基底前腦中基底大細(xì)胞核神經(jīng)元H1受體的激活作用，能夠使采用1.4%～2.0%異氟醚麻醉的小鼠出現(xiàn)覺醒腦電，同時縮短其麻醉后蘇醒時間[11]。由此可見，由結(jié)節(jié)乳頭體核組胺能神經(jīng)元與基底前腦基底大細(xì)胞核神經(jīng)元構(gòu)成的覺醒神經(jīng)通路，同時也是異氟醚麻醉蘇醒的神經(jīng)通路。此外，還有研究顯示，在對異氟醚麻醉實(shí)驗(yàn)小鼠的雙側(cè)結(jié)節(jié)乳頭體核組胺能神經(jīng)元使用食欲素-皂鈣素進(jìn)行毀損后，小鼠的麻醉蘇醒時間明顯延遲，同時通過側(cè)腦室注射微涼組胺受體抑制劑，即25 μg的曲普利啶，能夠明顯的延遲異氟醚麻醉大鼠的蘇醒時間，并且對全身吸入性麻醉引起的爆發(fā)性抑制腦電具有逆轉(zhuǎn)作用[12-14]。由此可見，全身麻醉蘇醒與覺醒神經(jīng)通路存在著相同性。

2.2 藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元參與全身麻醉蘇醒研究

根據(jù)去甲腎上腺素能神經(jīng)元作為藍(lán)斑核核團(tuán)中的主要神經(jīng)元，在整個中樞神經(jīng)系統(tǒng)中都有投射，并且臨床通過微透析研究顯示，機(jī)體覺醒期去甲腎上腺素在大腦皮質(zhì)中表現(xiàn)出較高的濃度變化，同時在機(jī)體睡眠期則呈現(xiàn)較低濃度水平，因此，藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元釋放與合成的去甲腎上腺素物質(zhì)參與覺醒期行為變化的作用過程[15-17]。此外，在機(jī)體中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，通過組胺能神經(jīng)元和食欲素能神經(jīng)元直接支配，以及通過丘腦背側(cè)內(nèi)核的上交叉核間接支配，藍(lán)斑核在與這些核團(tuán)共同作用聯(lián)系下實(shí)現(xiàn)覺醒變化調(diào)節(jié)控制。而對于藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元釋放的去甲腎上腺素物質(zhì)，在全身麻醉蘇醒中的作用研究，臨床有研究顯示，對采用硫噴妥鈉麻醉小鼠以腹腔注射FSP-4特異性進(jìn)行藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元損壞后，小鼠的麻醉蘇醒時間延遲，由此可見，覺醒神經(jīng)通路中的藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元與硫噴妥鈉麻醉蘇醒神經(jīng)通路相同[18-19]。此外，針對控制藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元在全身麻醉藥物引起意識消失特性改變的影響，臨床還有研究發(fā)現(xiàn)，在敲除多巴胺羥化酶基因后，大鼠對于多種全身麻醉藥物的敏感性明顯增強(qiáng)，同時，利用基因工程手段對小鼠藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元表達(dá)進(jìn)行控制改變后，在通過氯氮平氧化物特異性進(jìn)行小鼠藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元激活下，小鼠對異氟醚麻醉的敏感性明顯增加，并且小鼠麻醉蘇醒時間明顯較快。這主要是由于藍(lán)斑核去甲腎上腺素能神經(jīng)元通過激活作用，對與之存在纖維支配的覺醒區(qū)進(jìn)行調(diào)控支配，從而參與全身麻醉蘇醒[20]。

2.3 針對覺醒神經(jīng)通路中的下丘腦食欲素神經(jīng)元參與全身麻醉蘇醒

主要是由于食欲素作為下丘腦外側(cè)區(qū)神經(jīng)元分泌產(chǎn)生的神經(jīng)肽，在神經(jīng)系統(tǒng)功能發(fā)揮中具有重要的作用影響。有研究顯示[21]，機(jī)體覺醒期下丘腦食欲素神經(jīng)元表現(xiàn)為興奮狀態(tài)，尤其是在機(jī)體主動探究行為中，其興奮性表現(xiàn)更為突出。在機(jī)體中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，下丘腦食欲素神經(jīng)元在大腦皮質(zhì)以及與激活系統(tǒng)有關(guān)的單胺能、膽堿能細(xì)胞群中都有投射，其中，食欲素神經(jīng)元主要包括OXA以及食欲素B2種亞型[22-23]。對于食欲素參與全身麻醉蘇醒的研究，Maeda等人[24]通過對異氟醚麻醉大鼠腦室進(jìn)行微量給予OXA干預(yù)，結(jié)果顯示，能夠?qū)Ξ惙崖樽泶笫蟮谋l(fā)性放電模式進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，有效減少大鼠麻醉蘇醒的爆發(fā)性腦電。此外，還有研究顯示，通過腦室內(nèi)給予微量OXA控制，能夠有效縮短丙泊酚麻醉蘇醒時間，同時不對全身麻醉誘導(dǎo)時間與特性發(fā)生改變影響[25-26]。由此可見，對覺醒調(diào)控的食欲素神經(jīng)元也是全身麻醉蘇醒的神經(jīng)通路，能夠參與全身麻醉蘇醒的支配。

2.4 多巴胺能神經(jīng)元以及乙酰膽堿能神經(jīng)元也是參與全身麻醉蘇醒的神經(jīng)通路

其中，多巴胺能神經(jīng)元主要集中在中腦腹側(cè)被蓋區(qū)，同時在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中北縫神經(jīng)核以及藍(lán)斑核、外側(cè)下丘腦后補(bǔ)、基底前腦、丘腦等部位都有投射，機(jī)體覺醒期，多巴胺能神經(jīng)元的脈沖式放電活動呈現(xiàn)增加變化，同時在神經(jīng)中樞系統(tǒng)的中腦腹側(cè)被蓋區(qū)、伏隔核、前腦等部位，多巴胺的釋放能量也呈現(xiàn)相應(yīng)的增加變化[27-28]。對多巴胺參與全身麻醉蘇醒的研究，Ger?ek等人[29]通過對全身麻醉小鼠靜脈注射利地林，結(jié)果顯示能夠激活其覺醒行為，誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生與覺醒行為相似的腦電變化；此外，通過對全身麻醉小鼠實(shí)施中腦腹部被蓋區(qū)以及黑質(zhì)致密區(qū)電刺激作用干預(yù)，能夠明顯激發(fā)小鼠產(chǎn)生覺醒行為反應(yīng)，同時產(chǎn)生與覺醒相似的腦電反應(yīng)[30]。由此可見，多巴胺在全身麻醉蘇醒神經(jīng)通路中具有參與支配作用。就乙酰膽堿能參與全身麻醉蘇醒的研究，有結(jié)果表明，通過丙泊酚麻醉實(shí)驗(yàn)小鼠的基底前腦中隔內(nèi)側(cè)核進(jìn)行毀壞干預(yù)，能夠明顯提升麻醉效果，延長吸入或靜脈式全身麻醉小鼠的麻醉蘇醒時間。

3 結(jié)語

總之，就覺醒神經(jīng)通路參與全身麻醉蘇醒，當(dāng)前研究就覺醒期神經(jīng)通路的組胺能、去甲腎上腺素能、食欲素能、多巴胺能、乙酰膽堿能等重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在全身麻醉蘇醒中的參與支配形成較為明確的研究結(jié)論，但是就覺醒神經(jīng)通路參與全身麻醉蘇醒調(diào)控機(jī)制研究較少，同時，就覺醒神經(jīng)通路重要物質(zhì)5-羥色胺及其神經(jīng)通路，在全身麻醉蘇醒中是否參與研究尚未明確，是今后研究開展的重要方向。

[1]陳罡,何國龍,楊瑩,等.減輕全身麻醉蘇醒期病人咽喉部不適的方法探討[J].護(hù)理研究,2015,29(7)：875-877.

[2]Misal Ullhas Sudhakarrao,Joshi Suchita Annasaheb,Shaikh MudassirMohd.Delayed recovery from anesthesia：A postgraduate educational review [J].Anesthesia,essays and researches,2016,10(2)：877-878.

[3]李薇,胡恒,鄭茂.23例全身麻醉蘇醒延遲臨床分析[J].四川醫(yī)學(xué),2011,32(9)：1410-1411.

[4]徐惠,殷小容.全身麻醉術(shù)后患者麻醉蘇醒期寒顫的觀察及護(hù)理干預(yù)[J].華西醫(yī)學(xué),2016,31(2)：361-363.

[5]Hersh Patel,Jung Kim,Tessa Kate Huncke.General anesthesia in a patient with citrullinemia using Precedex as an adjunct to prevent delayed emergence[J].Journal of Clinical Anesthe sia,2016,33(9)：228-229.

[6]高慧,鄭軍,王敏,等.全身麻醉患者蘇醒期躁動危險因素分析[J].解放軍醫(yī)藥雜志,2016,28(9)：107-110.

[7]Gotaro Shirakami,Yuriko Teratani,Tsunehisa Namba.Delayed discharge and acceptability of ambulatory surgery in adult outpatients receiving generalanesthesia [J].Journalof Anesthesia,2015,19(2)：177-178.

[8] Cheeseman James F,Winnebeck Eva C,Millar Craig D.General anesthesia alters time perception by phase shifting the circadian clock[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2012,9(18)：796-797.

[9]張勇,饒傳華,夏泉,等.三種全身麻醉方法對患者麻醉蘇醒期質(zhì)量的影響[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2013,29(24)：3691-3693.

[10]馬永杰.全身麻醉蘇醒延遲22例臨床分析[J].中國醫(yī)學(xué)工程,2013,21(2)：106-107.

[11] Murata Fumiko,Iwade Motoyo,Nagata Osamu.Recovery from sevoflurane anesthesia delayed in hepatectomy patients due to influence of operation[J].Masui,2015,56(6)：778-779.

[12]李志海,李宗權(quán),洪永柱.關(guān)于全身麻醉蘇醒恢復(fù)延遲的原因探討[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報,2012,9(1)：130-131.

[13]OhtaniNorimasa,KidaKotaro,ShojiKazuhiro.Recoveryprofiles from dexmedetomidine as a general anesthetic adjuvant in patients undergoing lower abdominal surgery.[J].Anesthesia and Analgesia,2015,7(6)：2246-2247.

[14]王志華.Orexin在老年患者蘇醒延遲中的作用及其與組胺能神經(jīng)系統(tǒng)的相互調(diào)節(jié)[D].西安：第四軍醫(yī)大學(xué),2013.

[15]范曉華,劉尚昆,晏世琴.全身麻醉蘇醒早期應(yīng)用不同鎮(zhèn)痛藥物效果觀察[J].現(xiàn)代實(shí)用醫(yī)學(xué),2012,24(12)：1391-1393.

[16]Guillaume Dewé,Emmanuel Hermans,Patricia Lavand'homme.2p24.1p23.2 deletion and delayed recovery after a general anesthesia for gastrointestinal endoscopic procedure[J].Pediatric Anesthesia,2017,27(6)：3074-3075.

[17]郭雪葉.全身麻醉蘇醒期患者躁動的原因分析及處理[J].心血管病防治知識：學(xué)術(shù)版,2015(10)：139-141.

[18]Patel Hersh,Kim Jung,Huncke Tessa Kate.General anesthesia in a patient with citrullinemia using Precedex as an adjunct to prevent delayed emergence[J].Journal of clinical anesthesia,2016,33(18)：2543-2544.

[19]PK Bui,KM Kuczkowski,T Moeller-Bertram.New onset Lambert-Eaton myasthenic syndrome as an unexpected cause of delayed recovery from general anesthesia after thyroidectomy[J].Annales francaises d'anesthesie et de reanimation,2014,23(9)：159-160.

[20]孟謙.全身麻醉蘇醒期躁動的研究進(jìn)展[J].山東醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校學(xué)報,2016,38(4)：307-311.

[21]Shigeru Maeda,Yumiko Tomoyasu,Hitoshi Higuchi.Midazolam Is Associated With Delay in Recovery and Agitation After Ambulatory General Anesthesia for Dental Treatment in Patients With Disabilities：A Retrospective Cohort Study[J].Journal of Oral and Maxillofacial Surgery,2012,70(16)：775-776.

[22]劉慶仁,陸詠梅,熊吉翎.全身麻醉蘇醒延遲原因及處理[J].臨床醫(yī)學(xué),2009,29(7)：31-33.

[23]Mingjuan Tan,Lawrence Siu-Chun Law,Tong Joo Gan.Optimizing pain management to facilitate Enhanced Recovery After Surgery pathways[J].Canadian Journal of Anesthesia/Journal canadien d'anesthésie,2015,62(12)：39-40.

[24]Maeda Shigeru,Tomoyasu Yumiko,Higuchi Hitoshi.Midazol am is associated with delay in recovery and agitation after ambulatory general anesthesia for dental treatment in patients with disabilities：a retrospective cohort study[J].Journal of Oral and Maxillofacial Surgery,2012,70(6)：1536-1537.

[25]李慧靜.36例全身麻醉蘇醒延遲情況的回顧性分析[J].貴陽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2012,34(3)：106-107.

[26]Tanaka M,Nagasaki G,Nishikawa T.Moderate hypothermia depresses arterial baroreflex control of heart rate during,and delays its recovery after,general anesthesia in humans.[J].Anesthesiology,2013,95(11)：376-377.

[27]洪蓮,堯永華,黎玉梅,等.音樂療法在全身麻醉蘇醒期躁動病人護(hù)理中的應(yīng)用[J].護(hù)理研究,2015,29(14)：1745-1746.

[28]明豫軍,李輝,肖峰,等.全身麻醉蘇醒期躁動情況的調(diào)查和分析[J].國際病理科學(xué)與臨床雜志,2010,30(3)：196-200.

[29]Ger?ek Arzu,Konya Deniz,Babayev Rasim.Delayed recovery from general anesthesia from intracranial tumor[J].Anesthe sia and Analgesia,2016,10(1)：2543.

[30]Geeraerts Thomas,Moghrabi Zeina,Benhamou Dan.Delayed recovery after short-duration,general anesthesia in a patient chronically treated with clozapine[J].Anesthesia and Analgesia,2016,103(6)：1129-1130.