麻醉:化学与医学的完美结合

麻醉:化学与医学的完美结合

   外科手术给大多数人带来的印象可能不会太好,但它挽救了无数人的生命。您知道吗?外科手术的历史长得超乎想象。从美索不达米亚到埃及,从印度到中国,甚至非洲和美洲的早期文明都有进行外科手术的记录。然而,在漫长的人类历史中,外科手术就是一道鬼门关。与今天相比,古代社会在麻醉、止血和抗感染这3项技术的积累上严重不足,尤其是麻醉技术,使得外科手术几乎与酷刑无异。归根到底,是缺乏可以高效、安全使用的麻醉药品。

那么,古代的麻醉药品是什么样子呢?麻醉药品又是怎么发展的?化学与麻醉学又是如何结合的呢?让我们通过本文,来一窥化学与医学在麻醉技术上的密切联系。

古代东方的麻醉药从古典小说说起

介绍古代的麻醉药,可以先从古典小说说起。我们知道,中国古典长篇小说四大名著中,《水浒传》是最早形成的一部。这部小说就记录了早期的麻醉药。

《水浒传》中,晁盖与吴用等人智取生辰纲一段,是用的什么手段呢?原来,他们设计让押运生辰纲的杨志一行喝下了带有蒙汗药的酒。结果杨志……软了身体,挣扎不起;(一同押运生辰纲的)十五人……只是起不来、挣不动、说不的。还有一段是十字坡一段,孙二娘同样利用带有蒙汗药的酒,麻翻了押解武松的公差,要做人肉包子,却被武松识破,于是引出后面的故事。蒙汗药,就是古代的一种麻醉药。

一般认为,蒙汗药是用曼陀罗花的花朵晒干后,磨成细粉制成。从宋朝开始,就有利用蒙汗药杀人的记录,因此,在元朝形成的小说里,有关于蒙汗药的记录并不足为奇。最晚在清朝,也确实有人利用蒙汗药进行麻醉,为士兵处理伤口。不过,这种药品并不安全,也并不能使人完全失去意识,松弛肌肉,从而安全地进行手术。外加中国古代外科多限于创伤处理,古代中国医家也很少使用这种药物。

说到中国的医学家,不能不提发明了麻沸散的华佗。《三国志》记载,若病结积在内,针药所不能及,当须刳割者,便饮其麻沸散,须臾便如醉死无所知。麻沸散的成分至今众说纷纭,一般认为有白芷、草乌、当归、乌头等药物。另外,虽然麻沸散失传,但中国古代医书并不缺乏麻醉药物的记载,这些药物远比蒙汗药要复杂,也更加实用。

1805年,日本医生华冈青洲在吸取中国古代医学和西方医学的经验后,发明了麻醉药物麻沸,并成功进行了乳腺癌手术,后用于恶性肿瘤、痔疮等外科手术。华冈青洲的手术是世界上有确切手术记录的最早的全身麻醉手术。但是,麻沸是一种极其危险的药物,药物配方也很难掌握,这限制了这种药物的进一步应用。

近代西方的麻醉药从化学的发现开始

与东方相同,古代西方也有许多用于麻醉的草药。最常见的是鸦片,美索不达米亚和埃及文明都有应用。后来,希波克拉底、盖伦等古希腊、古罗马名医也有类似记载。到中世纪后期,阿拉伯医学迅速发展,著名的外科学创始人宰赫拉威和化学家伊本西拿分别记录了早期的全身麻醉和吸入式麻醉。然而,这些发现都没有使得无痛外科手术真正发展起来,直到近代化学出现,这个问题才真正解决。

18世纪,随着化学的发展,人类获得了大量纯物质。其中,一种叫做一氧化二氮的气体开始为人所注意。1772年,普利斯特里发现了一氧化二氮,而在另外一项研究中,戴维意外发现了一氧化二氮的麻醉特性。由此,戴维为一氧化二氮创造了笑气的别名,他也是第一个记录笑气的镇痛作用及其在缓解手术中疼痛方面的潜在益处的人。后来,笑气在美国逐渐被用于医用麻醉剂,用于牙科拔牙。因为笑气麻醉能力弱,少量吸入不会造成神志不清,但会丧失痛觉,用于牙科麻醉相当合适。1844年,美国牙医威尔士首次利用笑气进行拔牙。不过,今天人们发现,笑气会对脑部造成损害,且使用时会造成缺氧,但这不妨碍笑气成为早期的麻醉药物。

笑气得到人们重视之后,乙醚也走入人们的视野。1842年,美国的两位医师分别利用乙醚进行了麻醉手术。其中一位叫做克拉克的医师实施了拔牙,而另一位叫做朗的医师则进行了颈部肿瘤切除手术。不过,有点奇怪的是,这两位医师并没有立即发表手术过程,而是等到多年以后才发表相关论文。1846年,美国医师莫顿也利用乙醚进行了一系列全身麻醉手术,并迅速发表,乙醚的功能才广为人知。目前,由于乙醚恢复期长且可能造成不良反应,该物质目前也很少用于麻醉。

到了1847年,英国产科医生辛普森成为第一个使用氯仿全身麻醉剂的人。此后,氯仿麻醉在欧洲的应用迅速扩大。1853年,当时的英国女王维多利亚一世甚至邀请辛普森为她进行无痛分娩。不过,由于氯仿的毒性,进入20世纪以后,这种物质也被放弃了。

以乙醚、笑气和氯仿的成功应用为基础,化学家和医学家开始寻求更高效的麻醉药物。这样,麻醉学在医学家的手中迅速发展起来,麻醉药物也迅速在化学家这里发展起来,并迅速专业化。

今天的麻醉药物医学与化学结合

前面提到,19世纪50年代以后,随着医学和化学技术的进步,人们对于麻醉药物的认识越来越深入,麻醉学也越来越复杂。在这里,我们不涉及日趋严密的麻醉学和麻醉技术,只介绍目前使用的麻醉药物。

目前,麻醉药的定义是使机体或机体局部暂时可逆性失去知觉及痛觉的药物。其中,全身麻醉药作用于中枢神经系统,使其受到可逆性的抑制从而使得使用者的意识、感觉,特别是痛感消失,便于进行外科手术,原理尚不明确。局部麻醉药则会减少神经细胞膜上的电位,从而导致神经冲动传导阻断。

目前,麻醉学界使用的主要全身麻醉药分为两大类,一种称为吸入式麻醉药,一种称为静脉麻醉药。虽然种类繁多,但他们几乎都是石油化工的杰作。不过,由于不少药物有成瘾性甚至毒性,在此仅介绍名称,不做进一步解读。

除了笑气,吸入式麻醉药大致可分为三个大类,即醚类、脂肪烃类和卤代烃类。醚类化合物中的代表是乙醚,还有甲基丙基醚、二氟二氯乙基甲醚等。脂肪烃类化合物主要是短链的烷烃、烯烃和炔烃,此类化合物都有心血管毒性,且烃类易燃,临床上曾使用过环丙烷。

目前,最常见的吸入式麻醉剂是卤代烃,氯仿就是卤代脂肪烃类的代表。卤代烃有良好的全身麻醉作用和肌肉松弛作用,但有一定肝肾损伤性。近年,随着氟化学的发展,氟代烃成为吸入式麻醉剂的首选。其中,三氟溴氯乙烷是氟烷类吸入性全身麻醉药的典型代表,由帝国化学工业公司首先合成,已被列入世界卫生组织基本药物标准清单。另一种进入基本药物清单的是异氟醚。

静脉麻醉药需要通过静脉注射随血液循环进入中枢神经后才能产生全身麻醉作用。根据药物的分子结构可分为巴比妥类和非巴比妥类两种。其中,巴比妥类药物是最早使用的的静脉麻醉药,如硫喷妥钠等。非巴比妥类的静脉麻醉药物中较为典型的是羟丁酸钠、异丙酚等,异丙酚因较安全而常用,也已进入基本药物清单。

局部麻醉药方面,最早的局部麻醉药是可卡因,但现在已几乎不使用。而第一种人工合成的局部麻醉药是苯佐卡因。按结构类型,目前使用的局部麻醉药可分为对氨基苯甲酸酯类、酰胺类、氨基酮类、氨基醚类、氨基甲酸酯类,进入世界卫生组织基本药物标准清单的有布比卡因和利多卡因。另外,部分天然化合物也有局部麻醉效果,如河豚毒素等。

最后,正如本文一直强调的,许多麻醉药物具有毒性和成瘾性,如果没有执业医师许可,不可擅自使用。 中国化工报

 

 

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