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脑是机体最高级的调节器官，主导机体的一切活动。脑部疾病包括脑血管病、颅脑外伤、颅脑肿瘤、癫痫、多发性硬化、精神分裂症、帕金森综合征等，这些疾病常导致患者不同程度的感觉、运动、语言、情感和认知等功能障碍，甚至长期的功能受限，给患者带来巨大的痛苦和负担。一项2016年的全球疾病研究报告指出，脑血管病是全人类第二位死亡原因，并且是中国第一位死因[1]。临床常有许多脑部疾病或伴有脑部疾病的手术患者，也正因此使得人们越来越关注麻醉药物对脑功能的影响。麻醉药物通过作用于中枢或外周神经系统，可逆性地引起知觉及痛觉消失，其种类繁多，作用机制复杂。麻醉药脑保护作用的研究多限于脑缺血领域的研究，近年来在神经退行性疾病、创伤性脑损伤等模型及体外实验中作用的研究日益增多，证实麻醉药具有脑保护作用。本文对常用麻醉药脑保护作用的研究进行综述。

1 吸入性麻醉药的脑保护作用

吸入性麻醉药由于起效迅速、对呼吸和循环影响小和可控性好而广泛应用于临床。异氟醚的脑功能保护作用研究较多，Li 等[2]研究提示在电磁辐射致脑损伤模型中，异氟烷可减轻受辐射皮层神经元损伤、抑制炎症反应、抑制细胞凋亡和改善认知功能损伤；Peng 等[3-4]研究显示异氟醚可通过调节细胞因子活性、抑制氧化应激等改善脑缺血再灌注损伤。有实验表明，七氟醚可减轻脑缺血缺氧性损伤引起的神经元自噬和认知功能障碍[5]。地氟醚有利于颅内手术患者术后神经功能的恢复和评估[6]。惰性气体氙气麻醉效能低可作为辅助麻醉药使用，在动物实验中发现其可明显减轻脑损伤程度[7-8]，在一些临床应用中亦取得了肯定的结果[9]。

氟烷可引起脑血管扩张导致颅内压增高，对颅内压高的患者可能发生危险。恩氟醚可产生脑电图癫痫样活动。氟烷和恩氟醚可明显损害脑血流的自动调节机制，恩氟醚还可产生脑电图癫痫样活动，两者均不考虑作为脑保护药物。氧化亚氮可增加脑代谢，并易弥散至含气空腔，可加重脑细胞缺氧和引起开颅术后颅腔积气，因而不宜用于神经外科手术。

2 静脉麻醉药的脑保护作用

丙泊酚是临床上常用的短效静脉麻醉药，Li 等[10]的体外研究显示，丙泊酚可对海马经元低氧复氧损伤起到保护作用，促进海马神经元存活；Wang 等[11]的研究显示，丙泊酚能够减少脑缺血的梗死面积，并减轻神经功能损伤，具有脑保护作用。咪达唑仑是苯二氮卓类受体的激动剂，可增强γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）与其受体的结合，防止兴奋性神经元过度放电，具有抗惊厥、抗癫痫的作用[12]。有研究表明，咪达唑仑对脑缺血性损伤具有保护作用，可促进损伤神经元存活[13]，临床上已取代了巴比妥类镇静催眠药物。右美托咪定是α2 肾上腺素受体激动剂，在临床用于镇静镇痛，在体和离体实验结果显示，右美托咪定可通过减轻脓毒症全身炎症反应、神经系统炎症反应、血脑屏障破坏、神经元损伤等改善脓毒症相关性脑病[14-15]；一项meta 分析结果显示，右美托咪定能通过减少炎症介质释放、维持颅内压稳定等来减轻脑缺血性损伤[16]，其长期应用的安全性和有效性有待进一步研究。氯胺酮是N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid，NMDA）受体拮抗剂，可减轻脑缺血所致的神经损伤和功能障碍[17]。然而，由于氯胺酮可对发育期大脑产生神经毒性作用，并可提高脑代谢、增加脑血流和颅内压、致幻等副作用[18]，限制了其在临床麻醉的应用。

巴比妥类药物对治疗脑缺血性损伤是有效的，硫喷妥钠已被证实能够减轻体外循环后脑损伤，因此巴比妥类药物被认为是麻醉药物中脑保护的“金标准”，然而，巴比妥类药物可引起免疫系统的抑制，从而增加了感染的危险，且副作用较多，因此限制了其在临床的应用。依托咪酯对血流动力学影响轻微，曾作为神经保护药物使用，然而一项离体脑片培养研究发现，依托咪酯可抑制海马区长时程增强，从而减低海马突触可塑性，引起学习记忆损伤[19]，依托咪酯可以引起新生鼠癫痫样发作[20]，一项回顾性研究认为依托咪酯用于电休克治疗可引发严重的癫痫发作[21]。因而，依托咪酯对脑功能的影响目前尚有争议，且长时间应用可抑制肾上腺皮质功能，限制了其在临床麻醉中的应用。肌松药和镇痛药为麻醉辅助用药，作用于特定受体发挥肌松和镇痛作用，脑保护作用尚待研究。常用局麻药中利多卡因可静脉给药，用于抗心律失常，而当血药浓度超过一定水平，则可产生中枢神经毒性。研究发现，利多卡因可减轻脑损伤、改善神经功能及预后[22]，并能安全有效地用于治疗癫痫类疾病[23]。然而，目前利多卡因作为脑保护措施应用于手术尚未得到广泛接受。

3 麻醉药对高级脑功能的保护作用

认知是高级脑功能的重要组成部分，神经系统疾病如阿尔兹海默病、帕金森综合征等患者常伴有认知功能障碍。有研究认为七氟醚、丙泊酚、氯胺酮等麻醉药可对婴幼儿神经系统发育和认知功能造成损害，然而近期一项国际多中心临床试验表明七氟醚婴儿期暴露对随后5年期间神经发育并无明显影响[24]。静脉麻醉药右美托咪定可降低老年手术患者术后认知功能障碍的发生[25]。异氟醚、丙泊酚、氯胺酮、利多卡因等可通过抗神经系统炎症反应减缓认知功能损伤和疾病进展[26]。

抑郁症是现代社会极为常见的精神障碍性疾病之一，是脑情绪和情感功能障碍的表现，近期研究发现一些麻醉药物如异氟醚、氯胺酮、丙泊酚等具有抗抑郁作用，其机制与异氟醚可产生剂量相关的皮层脑电图爆发抑制、氯胺酮抑制NMDA 受体有关，丙泊酚则可通过同时抑制皮层脑电和NMDA 受体发挥作用[27]。

麻醉药对语言、情绪情感、生物钟等脑功能的影响研究较少，且多中心大样本临床研究较少，麻醉药的脑保护作用仍有争议，研究结果的不同可能与药物使用时机、途径和剂量不同等有关，需要进行更深入的基础和多中心大样本临床试验研究。

4 麻醉药脑保护作用的特点

麻醉药物对轻中度损伤较重度损伤的保护作用可能更加明显，一项关于重度创伤性脑损伤的临床研究显示，当损伤严重时，疾病的发展可消除药物可能存在的脑保护作用[28]，Welch 等[29]的研究表明，咪达唑仑和芬太尼并不能降低重度创伤性脑损伤患者的颅内压。其次，麻醉药物的脑保护作用与使用剂量相关，有研究认为咪达唑仑虽然能够减少脑血流和抑制脑代谢，但低剂量不能最大程度地抑制脑电活动，且可能不再具有脑保护作用[30]；高剂量右美托咪定较低剂量能够更明显地减轻心肺复苏后神经功能损伤[31]；在严重前脑缺血大鼠模型中，低剂量即1.0 倍最小肺泡有效浓度（minimum alveolar concentration，MAC）异氟醚预处理组的组织学和行为学结果优于高剂量即2.5 MAC 值处理组的结果，高剂量麻醉药的使用甚至可能加重损伤[32]。另外，很多学者对麻醉药的长时程脑保护作用进行了研究，七氟醚可减轻缺血缺氧性脑损伤新生鼠的神经元和认知功能损伤，且这种保护作用可持续34 d[33]；Campos-Pires 等[7]在历时20 个月的研究中发现，氙气可通过抑制炎性细胞激活、降低炎症反应、减少神经元缺失来促进创伤性脑损伤小鼠的存活和认知功能的恢复；氯胺酮给药后不仅可以快速发挥抗抑郁作用，这种作用还可持续至少7 d[34]。

5 麻醉药脑保护作用的机制

麻醉药物通过作用于中枢或外周神经系统从而可逆性地引起知觉及痛觉消失，种类繁多，作用机制各不相同，其对受损脑组织功能的影响日益引起临床关注。早期理论认为，麻醉药神经损伤保护作用是由于麻醉状态减少生理电活动、降低伤害期间氧代谢，从而防止因能量不足引起的神经组织损伤。但近期研究表明，麻醉药可发挥类似缺血预处理或后处理的效应，神经保护作用是多因素共同作用的结果。吸入性麻醉药的脑保护作用与其改善脑血流和氧供、抑制神经元凋亡、维持线粒体功能和降低交感神经兴奋性等有关[35]。大多数麻醉药物是谷氨酸NMDA 受体的拮抗剂，并具有增强抑制性GABA-A 受体活性的作用，脑保护机制与拮抗NMDA 受体、抑制谷氨酸释放、增强抑制性突触传递，进而激活细胞内的信号级联通道、减少神经元损伤有关[36-37]。麻醉药脑保护作用的其他可能重要机制包括调控神经递质、促进钾离子通道的开放、阻止钙内流、激活腺苷A1 受体、直接清除有害自由基等[38]。

6 结论

本文综述临床常用麻醉药物的相关脑保护作用，显示麻醉药具有潜在的脑保护作用，然而目前尚无特定药物推荐用于临床脑保护，因此还需要进行更深入的基础及临床研究，以验证临床应用麻醉药物用于脑保护的安全性及有效性。另外，麻醉药脑保护作用的机制是多因素、多途径的，进一步的研究将有助于药物作用机制的发现、药物的合理应用和选择具有更好临床应用前景的麻醉药物。

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