最新 麻醉与神经系统

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1、麻醉生理学 第二章 麻醉与神经系统 皖南医学院 汪萌芽 温州医科大学 曹 红 麻醉生理学 重点难点 静息电位及其产生机制 动作电位及其产生机制 神经元的兴奋性 体表生物电记录 化学性突触传递 神经系统的信号传递 脑电波的产生机制 脑电监测的意义 麻醉药作用的分子靶点 意识的概念与特征 意识障碍与麻醉深度监测 术中知晓 疼痛的概念与生物学意义 疼痛产生机制 麻醉镇痛及其镇痛机理 疼痛的测量及评估 神经 肌接头的兴奋传递 神经 肌接头兴奋传递功能的检测 肌紧张的产生机制 麻醉药物对躯体运动的影响 重症肌无力与麻醉 交感 副交感神经的功能及特点 交感 副交感神经的主要递质与受体 麻醉药物对自主神经功

2、能的影响 脑脊液成分和功能 血脑屏障功能 病理情况下血脑屏障变化 血 脑脊液屏障功能 麻醉对脑脊液的影响 第一节 麻醉与神经系统 的生物电现象 目录 一 神经细胞的生物电现象 二 神经电生理细胞外记录技术与麻醉监测 三 神经系统的信号传递 四 脑电记录与麻醉监测 五 麻醉与手术对神经生物电的影响及神经电生理监测 静息电位 resting potential 的概念 静息电位的产生机制 K 通道 Na 通道和钠泵可成为麻醉药影响神经元静 息电位和兴奋性的有效靶点 一 神经细胞的生物电现象 一 静息电位及其产生机制 图 神经元的静息电位和动作电位 动作电位 action potential 的概念

3、 锋电位是动作电位的主体和标志 动作电位的特征 全或无 all or none 现象 不衰减性传导 脉冲式发放 二 动作电位及其产生机制 阈电位 threshold potential 的概念 锋电位的产生机制 上升支与Na 内向电流 下降支与K 外向电流 动作电位的传导机制 局部电流 麻醉药通过改变电压门控Na 通道 K 通道的活动 即可影响神经元动作电位的产生与传导 局部电位 local potential 的概念 局部电位的特性 等级性 刺激强度依赖性 电紧张性扩布 electrotonic propagation 无不应期 可以总和 麻醉药对局部电位的影响 可干扰神经元动作电位的 触发

4、和传递 兴奋性 excitability 的概念 阈强度 threshold intensity 的概念 细胞外Ca2 浓度升高可以降低兴奋性 临床上常见到同一种局麻药对不同神经纤维产生的阻 滞效应不同 痛觉消失不一致的现象 三 神经元的兴奋性 细胞外记录 微电极阵列 microelectrode arrays 记录 二 神经电生理细胞外记录技术与麻醉监测 一 细胞外记录和微电极阵列记录 图 神经元的细胞外记录和细胞内记录 二 体表生物电记录 脑电图 electroencephalogram EEG 图 脑电图记录方法和 正常脑电图波形 肌电图 electromyography EMG 诱发电

5、位 evoked potential EP 事件相关电位 event related potential ERP 三 诱发电位与事件相关电位 图 听觉诱发电位示意图 1 化学性突触传递 化学性突触传递 兴奋性突触后电位 EPSP 抑制性突触后电位 IPSP 非突触性化学传递 2 电突触传递 三 神经系统的信号传递 一 突触传递 神经递质 neurotransmitter 神经调质 neuromodulator 神经递质的分类 经典 的神经递质 神经肽 一些特殊的或有待确定的候选递质 二 神经递质与神经调质 信号转导 signal transduction 离子通道型受体介导的信号转导通路与快的

6、突触传递 G蛋白耦联受体介导的信号转导通路与慢的突触传递 离子通道型受体和G蛋白耦联受体介导的信号转导通 路 是麻醉药作用的重要靶点 三 受体与信号转导 1 脑电图 图 脑电图记录方法和正常脑电图波形 四 脑电记录与麻醉监测 一 脑电图和诱发电位的基本波形 2 诱发电位的基本波形 体感诱发电位 SEP 听觉诱发电位 AEP 中潜伏期听觉诱发电位 MLAEP 视觉诱发电位 VEP 图 听觉诱发电位示意图 二 脑电波的产生机制 图 脑电波的产生机制示意图 三 脑电监测的意义 参数概念临床意义 双频谱 指数 BIS 用特定多变量回归方法将 EEG功率谱 频率和功率 相关函数谱 位相和谐 波 分析等所

7、得子参数综合 而成的参数值 用100 0表示大脑皮层的抑制 程度 数值越小反映麻醉越深 85 100清醒状态 65 84镇 静状态 40 64常规麻醉状态 低于40为深麻醉状态 患者状 态指数 PSI 通过专门算法对4 道高分辨 率EEG 分析所得功率谱和 频率谱以及位相等特征信息 参数进行计算得出的参数值 用0 100代表镇静和全麻状态 下的意识水平 数值越大 镇 静深度越低 50 100 轻度镇 静状态 25 49一般理想麻醉 状态 低于25 为深麻醉状态 表 监测麻醉深度的常用脑电参数 参数概念临床意义 脑功能 状态指数 CSI 通过每秒检测2000次脑电 活动并分析出EEG的特征 性子

8、参数 输入电脑自适 应的神经模糊推论系统所 计算出的参数值 用0 100反映意识状态 数值越大 表示越清醒 反之则提示镇静程 度越深 适合外科手术麻醉深度的 范围为40 60 麻醉趋 势指数 NI 用Kugler多参数统计分析 方法对EEG进行自动分析 得到 波的功率 谱等参数 再自动分级并 量化而成的参数值 用100 0反映患者从清醒到深度麻 醉状态 数值越小反映麻醉越深 其分级为A F 6级12个亚级 表 示从觉醒到深度麻醉 再到脑电爆 发抑制期间脑电信号的连续性变化 适宜的麻醉深度应维持在D E 级 46 20 表 监测麻醉深度的常用脑电参数 续 参数概念临床意义 意识 指数 IoC 将

9、EEG符号动力学分析的特性 参数 浅层麻醉期间的Beta比和 深度麻醉期间的EEG抑制总量3 个子参数通过一个判别函数组 合所确定的参数值 用0 100反映意识状态 0为等电 位EEG 100为与清醒状态相当的 脑电活动 临床麻醉的范围 IoC1 评价镇静 为40 60 IoC2 评价镇痛 为30 50 听觉诱 发电位 指数 AEPI 将MLAEP各波形的波幅和潜伏 期通过数学方法转化成的参数 值 常用的自回归听觉诱发电 位指数 autoregressive AEP index 或A line ARX index AAI 是用外源输入自回归模式 ARX 量化的参数值 AAI值0 100反映镇静

10、 麻醉深度 60 100清醒状态 40 59嗜睡 状态 25 39轻度镇静状态 15 24手术麻醉状态 低于15为深 麻醉状态 表 监测麻醉深度的常用脑电参数 续 1 手术的影响及监测 2 麻醉的影响及监测 3 麻醉药作用的分子靶点 电压门控离子通道 化学门控离子通道 G蛋白耦联受体等介导的信号转导通路 五 麻醉与手术对神经生物电的影响及神经电生理监测 图 异丙酚对视上核神经元动作电位的抑制作用 第二节 麻醉与意识 目录 一 意识的概念与特征 二 意识的产生机制 三 麻醉状态下的意识变化与可能机制 四 意识障碍与麻醉深度监测 五 全麻对记忆的影响与术中知晓 1 意识的概念 觉醒状态和意识内容

11、2 意识的特征 1 意识是神经系统的功能活动 2 意识具有主观能动性 3 意识具有易变性 4 意识以感觉为先决条件 5 意识以记忆为先决条件 一 意识的概念与特征 1 皮层觉醒的维持 1 特异性上行投射系统 2 非特异性上行投射系统 2 皮层下觉醒的维持 二 意识的产生机制 一 觉醒状态的维持机制 二 意识内容的产生机制 认知功能的分级 有意识的知晓 有清楚记忆 有意识的知晓 无清楚记忆 无意识的知晓 无清楚记忆 但有模糊记忆 无知晓 意识暂时消失的机制 1 特异性的区域结构作用 2 中枢的整体整合作用 三 麻醉状态下的意识变化与可能机制 1 以觉醒度改变为主的意识障碍 嗜睡 昏睡 昏迷 2

12、以意识内容改变为主的意识障碍 意识模糊 谵妄 四 意识障碍与麻醉深度监测 一 意识障碍 脑电双频谱指数 BIS 中潜伏期听觉诱发电位 MLAEP 二 与意识有关的麻醉深度监测 术中知晓 intraoperative awareness 概念 麻醉目标中已包括避免术中知晓和术后认知功能障碍 术中知晓的原因仍不十分清楚 通过脑功能监测 如BIS AAI等 控制有效麻醉深度 是最关键的措施 五 全麻对记忆的影响与术中知晓 一 全麻对记忆的影响 二 术中知晓 第三节 麻醉与疼痛 目录 一 疼痛的概念与生物学意义 二 疼痛产生的机制 三 疼痛的测定评估 一 疼痛的概念与生物学意义 疼痛是一种与组织损伤或

13、潜在的损伤相关的不愉快的 主观感觉和情感体验 常伴有自主神经反应 躯体防 御反应和心理 情感行为反应 疼痛包括痛觉和痛反应两种成分 疼痛为机体受到伤 害的信号 使机体迅速做出逃避或防御反应 对机体 的生存有重要意义 疼痛的个体差异性很大 体内除有痛觉产生的装置外 还有镇痛装置 一 伤害性疼痛 2 深部痛 定位不明确 可伴有恶心 出汗 血压变化 1 浅表痛 1 快痛 尖锐而定位明确 痛阈较低 2 慢痛 定位不明确 痛觉强烈 痛阈较高 3 内脏痛与牵涉痛 1 内脏痛 缓慢 持续 定位不精确 分辨力差 对机械性牵拉 脏器扩张 缺血 平滑肌强烈收缩 某些化学物质 炎症等刺激敏感 痛反应与情绪变化更为强

14、烈 可有牵涉痛 2 牵涉痛 内脏疾患往往引起与疼痛起源部位不同的体表部位 疼痛或痛觉过敏 4 手术后疼痛 手术创伤和刺激引起的疼痛称为手术后疼痛 1 炎症性疼痛 随着炎症消失或组织修复而减轻或消失 二 病理性疼痛 2 神经病理性疼痛 由外周或中枢神经系统的病变或功能紊乱所引起的疼痛 表现 痛觉过敏 对伤害性刺激敏感性增强和反应阈值降低 对较弱的疼痛刺激产生了较强的疼痛反应 触诱发痛 在正常状态下不引起痛觉的刺激引起疼痛 自发痛 没有外界刺激的条件下感到的疼痛 3 功能性痛 没有明显可见的神经学病变和外周异常的条件下 神 经系统功能和反应异常引起的疼痛 4 癌痛 复合类型的疼痛 按解剖学可以分为

15、躯体痛 内脏痛 和神经痛 5 幻肢痛 患者截肢后在截肢部位发生的疼痛 属神经病理性疼 痛的一种特殊类型 二 疼痛产生的机制 传导温痛觉 轻触觉 各种浅感觉刺激 传入纤维 由后根外侧部进入脊髓 后角换神经元 中央管 脊髓丘脑侧束 温痛觉 前交叉到对侧 丘脑 脊髓丘脑束 轻触觉 躯体感觉皮质 丘脑 脑干 小脑 脊髓 脊髓 脊髓丘 脑侧束 来自痛觉或温 度感受器的次 级神经纤维 伤害感受器主要是游离神经末梢 传入纤维包括A A 和C类 在各种伤害性刺激作用下 组织释放致痛物质 游离 的神经末梢 传入冲动 中枢 引起痛觉 一 伤害感受器及传入神经纤维 伤害性刺激使损伤的细胞释放致痛的化学物质 如K 组

16、胺 ACh 5 HT和ATP 局部合成的一些物质如 前列腺素和白细胞三烯等 通过白细胞游走及血浆蛋白带到损伤部位被酶解而形成 如缓激肽 由损伤性感受器本身释放如P物质 致痛物质 损伤引起外周组织释放的化学物质和激活的化学感受器示意图 脊髓背角是痛觉的初级中枢 主要痛觉上行传导通路有 脊髓丘脑束 脊髓网状束 脊髓中脑束 脊颈段和三叉丘脑束 二 痛觉信号向中枢传递 1 脊髓 痛觉信号进入中枢的第一级整合中枢 与痛觉有关的中枢 伤害性感受器传入纤维由背根经背外侧束 背角 A 纤维 第 层 传递快痛 C纤维 层 背侧部 并与这里的中间神经元 投射神经元和下行纤维形成神经网络 传递慢痛 A 纤维 层 传递非伤害性信息 2 丘脑 最重要的痛觉整合中枢 腹后核群 后核群 髓板内核群 丘脑中央下核 3 大脑皮层是产生痛觉的最高级中枢 急性痛 体感区I II 前扣带回 脑岛 前额皮质 神经病理性痛 前扣带回 前额皮质 1 外周机制 1 损伤神经异位放电 2 神经元的交互混传诱发放电 3 交感感觉偶联作用 4 相邻的未损伤神经的兴奋性增高 三 神经病理性疼痛的发病机制 2 中枢机制 1 脊髓背角神经元的敏