全身麻醉藥（general anaesthetic agents）讓現代外科手術成為可能。在吸入性麻醉藥於 1846 年問世之前，外科醫師只能在掙扎的病患身上以極快速度完成手術，大多數手術僅限於截肢。

作用機制#

脂溶性與 Overton–Meyer 相關性#

20 世紀初，Overton 與 Meyer 發現麻醉效能與脂溶性之間存在高度相關。麻醉效能在人體通常以**最低肺泡濃度（minimum alveolar concentration, MAC）**表示——即在 50% 受試者中能消除手術切口反應所需的最低肺泡分壓。MAC 與油：氣分配係數（oil:gas partition coefficient）之間有密切的反比關係。

早期理論主張麻醉藥作用於細胞膜脂質，但膜體積膨脹與膜流動性增加兩種假說均已遭推翻。現今觀點認為，脂溶性分子會嵌入特定膜蛋白的疏水口袋，進而干擾離子通道功能。

對離子通道的影響#

麻醉藥缺乏已知競爭性拮抗劑，因此判斷其作用位點的主要標準是：相關效應必須發生在治療相關濃度下。

• GABA_A 受體：幾乎所有麻醉藥（除環丙烷、氯胺酮、氙氣外）均能增強 GABA 在 GABA_A 受體的作用。揮發性麻醉藥主要結合於 α 與 β 亞單位介面；靜脈麻醉藥則主要結合 β 亞單位。突觸外 GABA_A 受體受麻醉藥的增強效果尤為顯著。

• 雙孔鉀離子通道（two-pore domain K⁺ channels）：TREK1、TREK2、TASK1、TASK3、TRESK 等亞型可被低濃度揮發性與氣體麻醉藥直接活化，降低膜興奮性，有助於產生鎮痛、催眠與制動效果。靜脈麻醉藥對此類通道無明顯影響。
• NMDA 受體：一氧化二氮（nitrous oxide）、氙氣及氯胺酮均能抑制 NMDA 受體介導的反應。氙氣與甘胺酸競爭調節位點；氯胺酮則阻斷通道孔道。
• 其他通道：包括甘胺酸受體、菸鹼受體、5-HT 受體，以及電壓門控 Na⁺ 通道（抑制突觸前 Na⁺ 通道可減少興奮性突觸的神經傳遞物釋放）。

個別麻醉藥可能同時作用於多個靶點，「單一機制」的解釋過於簡化。

對神經系統的影響#

在細胞層面，麻醉藥的效果為：

• 增強 GABA 介導的張力性抑制
• 活化 K⁺ 通道，降低神經元興奮性
• 抑制興奮性突觸傳遞（減少神經傳遞物釋放並抑制配體門控離子通道）

麻醉狀態包含三個主要成分：無意識、反射消失（肌肉鬆弛） 及鎮痛。最敏感的腦區為中腦網狀結構（midbrain reticular formation）、視丘感覺中繼核（thalamic sensory relay nuclei）及部分皮質。

所有全身麻醉藥在劑量增加時，均會對全腦功能產生漸進性抑制，包括呼吸與自律調節。外科麻醉與致命性呼吸及循環抑制之間的安全邊際相當窄，需密切監測。

低濃度麻醉藥即可引起短暫失憶，推測與海馬迴（hippocampus）功能受抑制有關。

對心血管與呼吸系統的影響#

• 大多數麻醉藥降低心肌收縮力
• 鹵化麻醉藥（如異氟烷，isoflurane）抑制交感神經輸出、降低動靜脈張力，使動靜脈壓下降
• 一氧化二氮與氯胺酮則增加交感放電及血漿正腎上腺素，維持或提升心率與血壓
• 許多麻醉藥（尤其是氟烷，halothane）可引起心室早搏，對兒茶酚胺敏感化；若兒茶酚胺分泌過多，有誘發心室纖維顫動的風險

除一氧化二氮、氯胺酮及氙氣外，幾乎所有麻醉藥均顯著抑制呼吸並升高動脈 PCO₂。

靜脈麻醉藥#

靜脈麻醉藥給藥後約 20 秒即可達到無意識，比最快的吸入性麻醉藥更迅速，且不會有吸入麻醉誘導時的興奮期，因而普遍用於麻醉誘導。

Propofol#

• 1983 年引入，現已大幅取代 thiopental 成為誘導首選
• 快速起效（約 30 秒），快速分佈（t₁/₂ 2–4 分鐘）
• 迅速代謝為無活性接合物與 quinols，恢復快、宿醉效應少
• 可作持續靜脈輸注以維持麻醉（全靜脈麻醉，total intravenous anaesthesia）
• 不良反應：心血管抑制（低血壓、心動過緩）、呼吸抑制、注射部位疼痛
• 術後噁心嘔吐發生率低，適用於日間手術

Thiopental#

• 目前仍在使用的唯一巴比妥類麻醉藥
• 極高脂溶性，靜脈注射後約 20 秒產生無意識，持續 5–10 分鐘
• 短暫作用源於再分佈（先至高血流組織，後至肌肉），而非代謝
• 重複注射會在體脂中累積，導致長時間宿醉；不用於維持麻醉
• 約 85% 與血漿白蛋白結合；營養不良、肝病或腎病患者蛋白結合率下降，所需誘導劑量隨之減少
• 不慎注射至血管外或動脈內可造成局部組織壞死、動脈痙攣甚至壞疽

Etomidate#

• 比 thiopental 代謝更快，心血管抑制的安全邊際較大
• 對循環功能不穩定的患者較為安全
• 不良反應：誘導期不自主運動、術後噁心嘔吐高發生率、注射部位疼痛
• 長期輸注會抑制腎上腺皮質固醇生成，與重症患者死亡率上升相關；敗血症患者應避免使用

Ketamine#

• 化學與藥理特性均接近苯環利定（phencyclidine），主要透過阻斷 NMDA 受體作用
• 起效較慢（1–2 分鐘），產生解離性麻醉（dissociative anaesthesia）：感覺喪失與失憶，但不完全失去意識
• 具強效鎮痛作用；對呼吸功能的影響輕微，血壓與心率通常維持或上升
• 可增加顱內壓，禁用於顱內壓升高或腦缺血風險患者
• 主要缺點：恢復期常見幻覺、精神症狀及不理性行為；兒童發生率相對較低，有時與苯二氮平類合用於兒科小手術

Midazolam#

• 苯二氮平類（benzodiazepine，見第 43 章），起效與退效均較上述藥物慢
• 呼吸及心血管抑制較少
• 常作為術前鎮靜或內視鏡等不需完全麻醉的程序使用
• 過量可用 flumazenil 拮抗

吸入性麻醉藥#

吸入性麻醉藥主要用於維持麻醉。現今臨床常用藥物為異氟烷（isoflurane）、地氟烷（desflurane）與七氟烷（sevoflurane），有時與一氧化二氮併用。

藥動學原則#

吸入性麻醉藥以理想氣體行為描述，溶解度以**分配係數（partition coefficient）**表示：

• 血：氣分配係數（blood:gas partition coefficient）：決定誘導與恢復速度。係數越低，平衡越快，誘導與恢復越迅速。
• 油：氣分配係數（oil:gas partition coefficient）：決定麻醉效能，也影響在脂肪中的分佈；脂溶性越高，脂肪蓄積越多，宿醉期越長。

直觀上可能認為血中溶解度高者應起效更快，但實際相反：血：氣分配係數低者（如一氧化二氮、地氟烷），藥物在肺泡空間的分壓上升更快，達到平衡所需時間更短，因此誘導更迅速。

決定誘導與恢復速度的因素：

• 藥物特性：血：氣分配係數、油：氣分配係數
• 生理因素：肺泡通氣量（分鐘通氣量越大，高血：氣係數藥物的平衡越快）、心輸出量

脂肪組織血流量低但蓄積量大，對高脂溶性藥物（如氟烷）會形成緩慢的第二平衡相，導致恢復後仍有長時間宿醉。

代謝與毒性#

代謝對吸入性麻醉藥的排除雖不重要，但可生成毒性代謝物：

• 氯仿（chloroform，已廢棄）：肝毒性（自由基機制）
• 甲氧氟烷（methoxyflurane，已廢棄）：約 50% 代謝為氟化物與草酸鹽，導致腎毒性
• 氟烷：約 30% 代謝，代謝物與罕見肝毒性相關
• 七氟烷、恩氟烷（enflurane）：亦生成氟化物，但濃度遠低於毒性閾值

主要吸入性麻醉藥比較#

異氟烷（isoflurane）：目前最廣泛使用的揮發性麻醉藥，幾乎不被代謝，但為強效冠狀動脈擴張劑，有可能加重冠心病患者心肌缺血（竊血現象）。

地氟烷（desflurane）：化學結構與異氟烷相似，但血：氣與油：氣分配係數均更低，麻醉深度調控更靈活，恢復更快；誘導濃度下會刺激呼吸道，可引起咳嗽與支氣管痙攣，故不用於誘導。

七氟烷（sevoflurane）：與地氟烷相似但效能更強，呼吸道刺激性低，約 3% 被代謝，可偵測到少量氟化物但尚未達毒性濃度。

一氧化二氮（nitrous oxide, N₂O）：無色無味氣體，起效快，具良好鎮痛效果，但效能低（MAC 理論值 100%），不可單獨用於外科麻醉。通常以 70% N₂O 搭配氧氣作為揮發性麻醉藥的輔助劑，降低後者用量。

一氧化二氮可擴散進入體內氣腔（如腸道、氣胸、血管空氣栓塞），使其膨脹，存在危險。長時間暴露（>6 小時）會滅活甲硫胺酸合成酶，導致骨髓抑制（貧血、白血球減少）；維生素 B₁₂ 缺乏性貧血患者應避免使用。恢復期大量 N₂O 由血液轉移至肺泡，可稀釋肺泡氧分壓，造成擴散性低氧血症（diffusional hypoxia）。

聯合用藥#

複雜手術中，單一麻醉藥遠遠不夠。典型複合麻醉方案包含：

• 術前用藥：苯二氮平類鎮靜、抗焦慮
• 誘導：靜脈麻醉藥（如 propofol）
• 術中鎮痛：阿片類（如 remifentanyl）
• 維持麻醉：吸入性麻醉藥（如 isoflurane + N₂O）
• 肌肉鬆弛：神經肌肉阻斷藥（如 vecuronium）
• 止吐：5-HT₃ 拮抗劑（如 ondansetron）
• 抗膽鹼藥：atropine 或 glycopyrrolate（預防心動過緩、減少分泌）
• 術末：抗膽鹼酯酶藥（如 neostigmine）逆轉神經肌肉阻斷
• 術後鎮痛：阿片類與/或非類固醇消炎藥

聯合用藥的好處在於能縮短誘導與恢復時間、避免長時間半昏迷狀態，並減少心肺抑制的程度。