麻醉药物对术后睡眠障碍影响的研究进展
2025-03-18 来源:医学研究与战创伤救治

作者:肖悦,曹雅男,胡益民,南京医科大学附属常州第二人民医院麻醉科

 

睡眠是人类大脑的一项重要功能,三个阶段非快速动眼期(non rapid eye move ment,NREM)、快速动眼期(rapid eye movement,REM)和觉醒期的交替进行,不仅支持记忆检索、学习和注意等认知过程,还支持语言处理、决策甚至创造力。保持身心健康所必不可少的是良好的睡眠状态,术后患者常常会经历睡眠问题,睡眠障碍的发展会对术后患者产生有害影响,可能导致对疼痛的敏感性增加、心血管事件发生率上升、谵妄风险增加、恢复不良等情况。

 

最近的研究表明,围手术期相关因素与术后睡眠障碍的发生息息相关,而通过调整麻醉用药以及改善麻醉方式,均有助于缓解术后睡眠问题,从而促进良好的睡眠,提升术后恢复的状况。本文主要就不同的麻醉药物对患者术后睡眠阶段及睡眠质量的影响作一综述。

 

1. 睡眠与麻醉

 

睡眠是人类生命活动中不可或缺的组成部分,是一种由大脑主动产生并调节的生理现象,参与生长发育,维持心血管、免疫和认知功能,尤其对记忆的储存和保持至关重要。睡眠障碍是指以睡眠质量下降为主要表现的睡眠-觉醒节律紊乱的状态。这些障碍包括失眠、与睡眠有关的呼吸问题、过度嗜睡、日夜节律紊乱、睡眠时运动异常、异态睡眠以及其他形式的睡眠问题。

 

术后睡眠障碍是外科手术后的常见并发症之一,正常的睡眠模式及周期在术后常会受到严重的干扰,表现为睡眠碎片化、夜间易醒、总睡眠时间减少、慢波睡眠和快眼动睡眠时间减少;可导致术后认知功能障碍、术后谵妄、术后疼痛加剧或敏化、情绪障碍及其他心理问题及机体功能障碍,延长患者住院时间,严重可影响预后。

 

麻醉是一种临床常用的医疗手段,利用药物达到麻痹、昏迷机体的目的,以确保多种临床医疗操作能够顺利执行,减轻或消除患者的疼痛感觉为目标。在全身麻醉后,人体将进入一种意识消失的状态,这与睡眠在某些方面相似,但又在机制上存在显著差异。研究指出,麻醉药物发挥效用的方式似乎与生理睡眠过程具有一些相似之处,并且使用麻醉药物还可以影响睡眠觉醒的途径。

 

睡眠的启动和维持是一个对上升觉醒核施加抑制控制的主动过程,主要是通过下丘脑和基底前脑的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)能抑制来实现的,睡眠中枢兴奋,激活睡眠相关活性神经元,释放GABA,促进觉醒向睡眠的转换。临床麻醉镇静药物(如丙泊酚)主要通过增强抑制性受体(GABA受体、甘氨酸受体)或抑制兴奋性受体等的功能,进而抑制中枢神经系统,产生催眠效应发挥麻醉作用。有研究表明,睡眠不足会影响神经系统功能,进而对全身麻醉的作用产生调节,同时全麻药物作为一个独立危险因素也可能导致全身麻醉术后的睡眠障碍。

 

2. 术后睡眠障碍

 

术后睡眠障碍是外科手术后的常见并发症之一,正常的睡眠模式及周期在术后常会受到严重的干扰,表现为睡眠碎片化、夜间易醒、总睡眠时间减少、慢波睡眠和REM时间减少,可导致术后认知功能障碍、术后谵妄、术后疼痛加剧或敏化、情绪障碍及其他心理问题及机体功能障碍,延长患者住院时间,严重可影响预后。研究表明,一般手术患者术后睡眠障碍表现最明显的是在术后第1天及第2 天,可在术后1周逐渐恢复正常,但心脏手术后时间更长。

 

术后睡眠障碍的发生可能是由于全身麻醉和睡眠的神经网络调节相同,在接受全身麻醉后,这部分神经网络功能发生变化,引起睡眠结构的变化,主要表现为在睡眠阶段的NREM睡眠和REM睡眠时间减少,觉醒的时间和次数增多。在使用多导脑电图的多项研究中发现,在术后的首晚,患者的睡眠结构被改变的较明显,伴有频繁的觉醒和睡眠转换,以及NREM睡眠时间和REM睡眠时间缩短。

 

3. 不同全身麻醉药物对术后睡眠障碍的影响

 

不同麻醉药可能改变围手术期睡眠功能和睡眠周期,围术期疼痛、全身麻醉后导致的恶心、呕吐等并发症均可能降低术后睡眠质量。

 

3.1 静脉镇静药物

 

3.1.1 丙泊酚

 

动物研究表明,丙泊酚麻醉可替代正常生理睡眠。Liu等推测丙泊酚主要作用于非睡眠促神经元(NA+)上GABA受体,减少非睡眠促神经元投射至睡眠促神经元的神经纤维释放GABA,通过去抑制作用兴奋睡眠促进神经元。手术刺激所带来的机体应激反应,诱导炎症因子的释放,进而影响中枢神经系统中神经递质和受体的产生和失活,并增加认知功能障碍和睡眠障碍。

 

丙泊酚TIVA可有效抑制皮质醇的释放,促进褪黑激素的分泌,减少炎症因子的释放,从而降低老年患者睡眠障碍的发生率,并可以通过降低S-100β蛋白和IL-6水平进而减轻对患者认知功能的损害。Tung等研究表明,丙泊酚对大鼠的长期镇静类似于睡眠的恢复作用,对睡眠剥夺的动物使用丙泊酚可使睡眠不足得到恢复。

 

研究人员使用多通道睡眠监测技术发现,相对于不使用丙泊酚的情况,对于机械通气下的危重患者,持续应用丙泊酚导致REM睡眠阶段的百分比显著减少。这表明丙泊酚能够抑制REM睡眠,从而降低患者的睡眠质量,而且该药物的应用也对患者的长期睡眠产生类似的影响。同时,研究人员让大鼠经历24 h的睡眠剥夺,然后给予丙泊酚5 mg/mL的麻醉,持续6 h,并进行电生理睡眠-觉醒记录。结果显示,在丙泊酚麻醉后的一段时间内,REM和NREM均未出现反弹性增加,表明丙泊酚可满足睡眠的两个主要成分,弥补与睡眠有关的债务,以一种类似于生理睡眠的方式影响睡眠稳定状态。

 

3.1.2 右美托咪定

 

右美托咪定是一种高度特异性的α2-肾上腺能受体激动剂,具备镇静、抗焦虑、促使交感神经平静以及镇痛效果。其作用机制涉及影响大脑中的蓝斑区域,这个区域对调节觉醒与睡眠非常关键。通过作用于这个区域,右美托咪定促使内在的睡眠通路产生一种类似于N2睡眠阶段的状态,发挥镇静效应引发并维持自然非动眼睡眠状态,改善患者术后的睡眠情况。

 

对于全麻下进行颌面外科手术的研究发现,通过使用经鼻喷雾给予右美托咪定,可以有效地延长术后患者在手术当天的N2睡眠阶段,减少清醒时间,降低觉醒次数,从而明显改善睡眠质量。此外,在术后采取预防性的静脉注射右美托咪定,可增加N2睡眠的比例,降低N1睡眠的比例,提高整体睡眠效率,有助于改善患者的主观睡眠质量。在手术期间以小剂量持续输注右美托咪定,可有效抑制手术期间患者体内交感神经的过度激活和应激反应,减少体内乳酸的生成,并促进其有效清除。这进一步有助于降低术后并发症的发生风险,加速患者的康复过程。

 

右美托咪定虽并非传统意义上的镇痛药物,但其镇痛效应和抗炎作用均能有效改善患者预后,促进恢复。根据既往研究表明,右美托咪定镇痛与其改善睡眠及抗炎相关:①通过降低第一阶段睡眠和唤醒指数,增加第二阶段睡眠,提高睡眠效率和主观睡眠质量;②发挥协同作用,保留镇痛药物的作用;③降低术后炎症反应,而其被认为是睡眠障碍的一个危险因素。

 

3.1.3 艾司氯胺酮

 

艾司氯胺酮是氯胺酮的S-对映体,其麻醉和镇痛效果是R-氯胺酮的4倍,其疗效、安全性以及有效性优于氯胺酮。通过平衡胆碱能系统和胺能系统的相互影响,实现有效的镇静和镇痛效果。除可发挥高效的抗抑郁作用外,艾司氯胺酮静脉输注已被证明可以改善重度抑郁症和睡眠问题患者的睡眠障碍,两者的作用机制可能与觉醒、睡眠和昼夜节律的神经生物学结构有关。

 

日益增多的研究证实,艾司氯胺酮可能通过调整生物钟基因来影响人体的昼夜节律。因此,艾氯胺酮对术后睡眠障碍的有益作用很可能与昼夜节律系统的调节有关。一项关于术中输注艾司氯胺酮对妇科腹腔镜手术患者术后睡眠障碍发生情况的影响,结局表明,艾司氯胺酮组术后睡眠障碍的发生情况明显低于对照组,并且可降低术后的24 h氢吗啡酮的消耗量,提示艾司氯胺酮可预防妇科腹腔镜手术患者术后睡眠障碍的发生,术后疼痛和睡眠障碍可相互影响相互作用。

 

3.2 静脉镇痛药物

 

有效的镇痛,不仅有利于缓解患者术后焦虑情绪,也能促进患者的恢复,对改善患者睡眠质量具有重要意义。但也有研究表明,镇痛药物的应用会带来睡眠障碍问题。目前临床最常用的为阿片类镇痛药物,一项在健康成年人进行的试验表明,使用阿片类药物后,受试者深度睡眠阶段时间减少50%,浅睡眠阶段时间增加33%,并可能导致药物成瘾者的深度睡眠不稳定,清醒时间增加,REM时间减少。

 

一项在脊柱侧弯手术中使用瑞芬太尼舒芬太尼后,采用PSQI量表对患者术后12个月内的睡眠情况进行评价,结果表明,瑞芬太尼组患者术后6个月的睡眠质量更差,而舒芬太尼组并未出现明显睡眠障碍的情况。这可能表明,阿片类镇痛药物虽降低了患者的痛阈,但可能并不会改善患者术后睡眠问题,甚至有可能通过增加REM睡眠阶段、减少NREM睡眠时间进而导致睡眠障碍的发生,但目前关于阿片类药物对患者睡眠影响的研究较少,在未来仍需更多的临床研究来进一步探究这个问题。

 

3.3 吸入麻醉药物

 

吸入麻醉药具有起效快速、可调节性强、易于消除、适用范围等优点。在一项观察性、盲法、随机对照试验中,39名计划接受唇腭裂修复手术的4~6岁儿童患者,随机接受异丙酚联合瑞芬太尼或七氟醚联合芬太尼麻醉,研究结果显示,虽然两种麻醉方法下儿童都产生了术后睡眠变化,但研究结果发现七氟醚组的患儿术后睡眠持续时间明显更长,差异约为2 h,显示七氟醚似乎比丙泊酚对术后睡眠的损伤更小。但也有研究指出,在接受低复杂性的择期手术患儿中,手术以及麻醉因素对术后的睡眠模式并没有显著的改变。

 

但吸入麻醉药在老年患者的应用与以上结果不尽相同。Ding等对130名接受腹部手术的老年患者进行研究,对患者进行随机分组,分别为丙泊酚全身静脉麻醉组(total intravenous anesthesia,TIVA)和吸入麻醉组,采用PSQI量表对患者术后1周内的睡眠进行评估,结果显示TIVA组术后1、3、7天PSQI评分均低于吸入组,且术后TIVA组皮质醇和IL-6均低于吸入组,褪黑素水平高于吸入组,说明异丙酚TIVA可有效抑制皮质醇的释放,促进褪黑激素的分泌,减少炎症因子的释放,从而降低老年患者睡眠障碍的发生率。

 

Jia等的研究指出,老年小鼠暴露于七氟醚2 h后,REM睡眠的持续时间延长,REM睡眠发作次数增加。这一研究结果进一步暗示吸入麻醉药物可能会干扰睡眠结构,导致睡眠紊乱。因此,吸入麻醉药物可能对全身麻醉后睡眠问题的发生起到一定作用,但其对不同人群的影响仍需进一步研究探讨。

 

4. 结语

 

降低围术期并发症,加快患者的康复是近年来的热门话题。术后睡眠障碍不仅延迟患者的恢复,对术后的痛觉敏化、心血管疾病以及其他系统的并发症也会产生相关影响。而全麻药物作为术后睡眠障碍发生的一个独立危险因素,有许多相关的方式方法可通过麻醉的围术期管理来降低术后睡眠障碍的发生,其中包括但不限于麻醉药物的选择、用药时机及时长、以及术后镇痛的有效管理,均证明与改善术后睡眠障碍息息相关。

 

充分发挥全身麻醉药物对睡眠结构的积极作用,通过优化睡眠结构,达到睡眠的稳定状态,从而提升术后患者的睡眠质量。这有助于减少术后睡眠障碍的发生率,改善患者术后的认知功能紊乱情况。同时根据不同麻醉方式的联合及药物之间的相互影响、协同作用,完善术后的辅助镇痛,减轻术后疼痛给患者带来的不适以及降低机体产生的应激反应,对改善术后睡眠质量具有一定积极意义。

 

来源:肖悦,曹雅男,胡益民.麻醉药物对术后睡眠障碍影响的研究进展[J].医学研究与战创伤救治,2024,37(04):439-443.

 


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