局部麻醉劑概論#
局部麻醉劑(local anesthetic)能在身體特定部位產生感覺喪失,但不會喪失意識或損害中樞對生命功能的控制。其兩大優點為:
- 避免全身麻醉所伴隨的生理擾動。
- 可有益地調節對疼痛與壓力的神經生理反應。
作用機轉#
局部麻醉劑主要藉由與電位閘控鈉離子通道(voltage-gated Na+ channel)內的一個或多個特定結合位點作用,達成傳導阻斷。
- 鈉離子通道由大型 α 次單元(約 260,000 Da)與 β1–β4 次單元構成;α 次單元含四個同源功能域(I–IV),每個功能域有六段穿膜片段(S1–S6)。
- S4 片段帶正電(含 lysine 或 arginine 殘基),作為電壓感應器;去極化使其向外移動,引發通道開啟。
- 通道開啟後數毫秒內,連接功能域 III 與 IV 的胞內環(含 isoleucine–phenylalanine–methionine,IFM)會折入通道內口造成去活化(inactivation)。
- 局部麻醉劑結合位點位於功能域 I、III、IV 的 S6 片段。

Figure 20–2:電壓閘控鈉離子通道的結構與功能
外用的局部麻醉劑必須先穿越細胞膜才能發揮阻斷作用。
頻率與電壓依賴性#
局部麻醉劑的阻斷效果取決於神經受刺激的方式與靜止膜電位:
- 靜止神經對局部麻醉劑的敏感度遠低於反覆受刺激的神經。
- 帶電形式的藥物分子只有在通道處於開啟狀態時才能進入結合位點,且與去活化狀態結合更緊密並使其穩定。
- 此頻率依賴性阻斷對抗心律不整藥物(antiarrhythmic drugs)的作用最為重要。
神經纖維的差異敏感性#
- 多數病人接受局部麻醉後,痛覺最先消失,接著為溫度覺、觸覺、深壓覺,最後才是運動功能。
- 自主神經纖維、小型無髓鞘 C 纖維(傳遞痛覺)與小型有髓鞘 Aδ 纖維會先於大型 Aγ、Aβ、Aα 纖維被阻斷。
- 纖維直徑本身並非穩態下決定敏感度的唯一因素;蘭氏結(nodes of Ranvier)間距與組織屏障亦有影響。
pH 與作用延長#
- 局部麻醉劑為弱鹼(pKa 典型 8–9),多以鹽酸鹽形式上市以增加水溶性。
- 未質子化(非帶電)形式為穿越細胞膜所必需,但帶電的陽離子形式才是優先與鈉離子通道作用的活性物種。
- 作用延長:作用時間與接觸神經的時間成正比。臨床常加入血管收縮劑(通常為腎上腺素 epinephrine),藉由減緩吸收速率使麻醉劑局限於目標部位、延長作用並降低全身毒性。
含血管收縮劑的製劑不可注射於終末動脈供應的部位(如手指、腳趾、耳朵、鼻、陰莖),因血管收縮可能造成壞疽。
不良反應#
中樞神經系統#
- 可能先引起 CNS 興奮(不安、震顫),進而惡化為陣攣性抽搐;藥物愈強效愈易引發抽搐。
- 興奮之後常接續抑制,死亡通常源於呼吸衰竭。
- 處理:氣道控制、通氣與循環支持為要;靜脈注射 benzodiazepines 或速效 barbiturates 為預防與終止抽搐的首選。
心血管系統#
- 主要作用於心肌,降低電興奮性、傳導速率與收縮力。
- 多在達高全身濃度後才出現心血管副作用。
Bupivacaine 的心臟毒性明顯高於等效劑量的 lidocaine,可引起嚴重心室心律不整與心肌抑制,且毒性受並存的酸中毒、高碳酸血症與低氧血症加重。
過敏與其他#
- 過敏反應較常見於酯類(ester type)局部麻醉劑,並常擴及化學結構相近的化合物。
- 須區分過敏反應與毒性副作用及血管收縮劑的作用。
代謝#
- 酯類(如 tetracaine)主要由血漿酯酶(可能為血漿膽鹼酯酶)水解去活化,肝臟亦參與。
- 醯胺類(amide type,如 lidocaine)主要由肝臟 CYP 代謝,廣泛(55–95%)與血漿蛋白(尤其 α1-acid glycoprotein)結合。
- prilocaine 的初始水解步驟生成 o-toluidine 代謝物,可引起變性血紅素血症(methemoglobinemia)。嚴重肝病患者使用醯胺類須謹慎。
主要藥物#
Cocaine(古柯鹼)#
- 兼具神經傳導阻斷(局部麻醉)與局部血管收縮(抑制 NE 再回收)作用。
- 因毒性高(抑制中樞與周邊兒茶酚胺回收)與濫用潛能,臨床用途持續減少;目前主要用於上呼吸道的局部麻醉。
- 屬美國 DEA Schedule II 管制藥品。
Lidocaine#
- 醯胺類的原型藥物,作用比同濃度 procaine 更快、更強、更持久、更廣泛。
- 為酯類過敏者的替代選擇;亦作為抗心律不整藥使用。
- 有經皮貼片(用於帶狀疱疹後神經痛)與多種外用/黏膜製劑。
Bupivacaine#
- 廣泛使用的長效醯胺類;感覺阻斷多於運動阻斷,常用於分娩或術後的長時間鎮痛。
- 心臟毒性高(解離緩慢,阻斷具累積性)。
其他合成局部麻醉劑#
- Ropivacaine:bupivacaine 的 S-對映體,心臟毒性較低、更節省運動功能。
- Procaine:首個合成局部麻醉劑(1905),低效、起效慢、作用短;水解產生 PABA 可抑制磺胺類藥效。
- Tetracaine:長效酯類,常用於脊髓麻醉。
- Articaine、Chloroprocaine、Mepivacaine、Prilocaine:適合注射;prilocaine 易致變性血紅素血症(可用 methylene blue 治療)。
- 表面麻醉用藥:Dibucaine、Dyclonine、Pramoxine、低溶解度的 Benzocaine。
- 眼科用藥:proparacaine 與 tetracaine。
生物毒素:Tetrodotoxin 與 Saxitoxin#
- 兩者均阻斷鈉離子通道外口,使動作電位無法傳遞。
- Tetrodotoxin 存於河魨(fugu)等魚類;saxitoxin 由渦鞭毛藻產生,可經貝類引起麻痺性貝毒中毒(紅潮現象)。
- 為已知最強毒物之一,致死多因呼吸肌麻痺;治療以呼吸支持為主。
臨床用途(依給藥方式分類)#
表面麻醉(Topical Anesthesia)#
- 用於鼻、口、咽、氣管支氣管樹、食道與泌尿生殖道黏膜。
- 常用 tetracaine、lidocaine、cocaine(僅 cocaine 同時產生血管收縮)。
- 黏膜或脫皮皮膚吸收迅速,始終存在全身毒性風險。
- 共熔混合物(如 EMLA:lidocaine + prilocaine)可穿透完整皮膚,銜接表面與浸潤麻醉。
浸潤麻醉與場阻斷(Infiltration / Field Block)#
- 將藥物直接注入組織;加入腎上腺素可延長作用並降低血中峰值濃度。
- 場阻斷以皮下注射阻斷注射部位遠端區域,用藥量較少。
神經阻斷麻醉(Nerve Block)#
- 注射於周邊神經或神經叢,阻斷區域更廣並可產生骨骼肌鬆弛。
- 起效決定因素:注射與神經的接近度、藥物濃度與體積、解離程度、時間。
- 依作用時間分類:短效(procaine)、中效(lidocaine、mepivacaine)、長效(bupivacaine、ropivacaine、tetracaine)。
靜脈局部麻醉(Bier 阻斷)#
- 肢體驅血後以止血帶加壓,將局部麻醉劑注入靜脈;首選 lidocaine 0.5%(不加腎上腺素)。
- 不建議使用心臟毒性較高的 bupivacaine。
脊髓麻醉(Spinal Anesthesia)#
- 將局部麻醉劑注入腰椎蛛網膜下腔的腦脊髓液(CSF)。
- 多數生理副作用源自交感神經阻斷;最重要的臨床效應為對心血管系統的影響(血管擴張、靜脈回流減少、低血壓)。
- 藥物比重(baricity)與病人姿勢決定藥物在 CSF 內的擴散方向與阻斷高度。
- 常見併發症:硬膜穿刺後姿勢性頭痛,可用硬膜外血液貼片治療。
治療脊髓麻醉所致低血壓常以 ephedrine(具靜脈收縮與正性變時作用)為首選,亦可使用 phenylephrine 等直接作用的 α1 受體致效劑。
硬膜外麻醉(Epidural Anesthesia)#
- 將藥物注入硬膜外腔,主要作用於脊神經根;可經導管持續輸注或重複給藥。
- 與脊髓麻醉相比,給藥劑量較大,吸收後血中濃度較高,且無差異性交感阻斷區。
硬膜外與鞘內鴉片類鎮痛#
- 小量鴉片類藥物注入鞘內或硬膜外可產生節段性鎮痛,不影響自主、感覺或運動神經傳導。
- 副作用包括尿滯留、搔癢、噁心嘔吐,以及罕見的延遲性呼吸抑制。