麻醉剂如何作用于人体，既神秘又关键。本文探讨了不同类型麻醉的工作原理及其对神经细胞的影响，尽管科学家对全身麻醉的精确机制仍知之甚少。
不同类型的麻醉以不同的方式工作——但科学家并不完全理解它们所有的效应。
有证据表明，自石器时代以来，人类就进行过重大手术，这一点从古代头骨上的钻孔和婆罗洲发现的31,000年前的腿部截肢遗骸中可以看出。然而，直到19世纪40年代，麻醉的使用才变得普遍，当时一位牙医展示了乙醚气体可以用来使人在手术中昏迷并缓解疼痛。
但麻醉究竟是如何工作的呢？
局部麻醉
根据不同的程序，使用不同类型的麻醉，这一点由加州大学洛杉矶分校健康中心指出。
镇静，或称为“监测麻醉护理”，可用于小型手术——如活检和一些牙科工作——使患者放松并昏昏欲睡，而不会使他们失去意识。局部麻醉只麻醉特定部位并保持患者清醒。
区域麻醉，如分娩期间给予的硬膜外麻醉，可以阻断身体某个区域的感觉。更复杂的程序，如大型手术，可能需要全身麻醉，它会使整个身体麻木并导致患者失去意识。
不同的麻醉剂以不同的方式工作。例如，局部麻醉剂通过阻止神经细胞向大脑发送疼痛信号来工作。更具体地说，这些药物通过阻止带电的钠分子或离子通过神经细胞通道流动来实现这一点。正是这种钠离子流动，当足够高时，会促使一个神经元向其邻居发射信号；连接的细胞一起将信息传递给大脑。
离子阻断是一个逐步的过程，较小的、未绝缘的神经纤维先被阻断，然后是较大的、有绝缘的纤维。这样做的结果是，疼痛感觉先于压力感觉被阻断。
局部麻醉剂阻断神经发送信息或发射所需的浓度因神经而异。然而，过量施用麻醉剂可能会带来风险，因为过量可能导致癫痫发作、呼吸停止和昏迷。
神秘的全身麻醉
全身麻醉可以通过静脉注射液体或患者吸入的气体来施用。麻醉师选择的选项取决于多种因素，包括他们是否治疗成人或儿童。
不特别喜欢静脉注射的儿童可以通过吸入麻醉剂较快地达到麻醉状态，俄亥俄州立大学麻醉学教授兼美国麻醉师协会主席罗纳德·哈特博士在接受Live Science电子邮件采访时说。由于成人的呼吸频率和心输出量相对较低，气体对成人产生类似效果需要更长的时间，这意味着足够的剂量需要更长的时间才能到达目标。
成人通常最初通过静脉给予麻醉药物。“一旦成人患者失去意识，可以继续静脉给予麻醉药物，或者通常情况下，使用吸入麻醉剂来保持患者麻醉直到手术或程序完成，”哈特说。
全身麻醉的期望效果包括触发不动和无意识状态；诱导对程序细节的遗忘；以及阻断疼痛和不适感觉。每种效果可能是由药物之间略有不同的分子机制引起的——然而，虽然全身麻醉广泛使用，它们的精确机制仍然不为人所理解。
“我们正在增强对大脑关键受体产生麻醉和镇静效果的各种作用的理解，”哈特说。“但我们仍然没有全面理解它的确切工作原理。”
最广泛使用的全身麻醉剂之一，异丙酚，被认为通过增强一种名为γ-氨基丁酸(GABA)的化学信使的活动来工作。GABA对它插入的神经元有抑制作用，意味着它减少了它们的发射可能性。通过在大脑的各个区域增强GABA的效果，异丙酚引起无意识状态；它也可以在较低剂量下仅用于镇静。
一项果蝇研究发现，氯仿和异氟醚通过破坏它们大脑细胞膜中的脂肪口袋使昆虫昏迷。这释放了引发细胞内一系列连锁反应的蛋白质。其中一种蛋白质抑制了细胞的电和化学活动，可能将整个大脑推向无意识状态。这些药物和类似的麻醉剂可能在人类中以类似的方式工作，但需要更多的研究。
值得注意的是，正如科学家不完全理解全身麻醉如何让我们入睡一样，他们也不知道我们的神经回路如何恢复其正常功能。为了安全地加快这一过程，一些研究人员已经开始研究如何使用兴奋剂，如利他林，来帮助更快地恢复意识。
本文译自 Live Science，由 BALI 编辑发布。
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