作者：李新宙，闫玉荣，滨州医学院附属医院麻醉科

麻醉佐剂是指可以与麻醉药同时使用，提高麻醉有效性、减少麻醉所需剂量的药物，包括可乐定、右美托咪定、氯胺酮、硫酸镁等。在不同的麻醉方法中，均可以通过添加麻醉佐剂，起到改善术后镇痛，减少围手术期不良反应，从而起到加速患者康复的作用。作为麻醉佐剂，在围手术期应用硫酸镁可以起到增强镇痛、减少术后躁动、改善心血管反应、减轻炎症反应等作用。近年来，越来越多的研究关注到硫酸镁在围手术期作为麻醉佐剂发挥的广泛作用，现就硫酸镁应用于围手术期的相关作用及其研究进展加以综述，报道如下。

1.硫酸镁的药理作用

镁离子是细胞内含量仅次于钾离子的阳离子，约占人体总重量的0.03%。镁在多种细胞功能中扮演重要角色，作为辅因子参与了数百种酶促反应，硫酸镁的生理药理作用包括：与三磷酸腺苷（ATP）结合形成ATP-Mg复合物，参与氧化磷酸化；激活钠钾ATP酶；与突触前膜钙离子竞争性拮抗钙通道，阻断突触前膜乙酰胆碱释放，减少突触后膜动作电位的产生；非竞争性拮抗N-甲基D-天冬氨酸（NMDA）受体，降低中枢神经系统对疼痛刺激的敏感程度；阻断肾上腺和肾上腺能神经末梢释放儿茶酚胺类激素，降低交感神经系统兴奋；减少免疫细胞释放炎性细胞因子，减轻全身炎症反应；减慢心肌电传导，抗心律失常等。

硫酸镁不仅在哮喘、高血压危象、先兆子痫、破伤风等疾病的防治中均可发挥重要作用，而且在围手术期麻醉过程中的作用也愈益突出，能够维护患者在围手术期的生命安全。

2.围手术期硫酸镁的应用

2.1硫酸镁的镇痛作用

术后急性疼痛控制不佳可能增加术后并发症发生率、降低术后生活质量、减慢术后功能恢复、影响患者就医体验、延长住院时间并增加医疗费用。临床上常使用阿片类镇痛药缓解术后急性疼痛，然而阿片类药物不良反应如：呼吸抑制、恶心、呕吐、便秘等限制了临床中阿片类药物的用量，使得术后疼痛控制不佳在临床中仍然常见。研究表明，围手术期可以通过不同途径使用硫酸镁起到改善术后镇痛，减少阿片类药物不良反应的作用。

2.1.1静脉输注硫酸镁

静脉使用硫酸镁的镇痛作用可能存在多种机制：

⑴阻滞NMDA受体，降低中枢对痛觉的敏感度。在近年的研究中，陈娇等观察了静脉应用硫酸镁对全麻术后镇痛的影响，发现静脉使用硫酸镁可以降低拔管后0.5 h及术后12 h的视觉模拟量表（VAS）疼痛评分，减轻术后早期疼痛。

在张迪等的研究中，比较了术中静脉输注艾司氯胺酮与硫酸镁对接受腹腔镜全子宫切除手术患者术后镇痛的影响，静脉输注硫酸镁与静脉输注艾司氯胺酮在改善术后镇痛中起到了相似的作用，但静脉输注硫酸镁患者术后苏醒及拔除气管插管所需时间更短。

⑵改善由于应用瑞芬太尼引起的痛觉敏化，瑞芬太尼作为超短效阿片类药物，因起效快、消除快的药代动力学特点在全身麻醉中被广泛应用，但应用高剂量瑞芬太尼可导致痛觉敏化，对患者术后镇痛造成不良影响。钱厚霖的一项动物实验中，硫酸镁可以抑制瑞芬太尼诱导的p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路活性，且具有剂量依赖性，从而减轻瑞芬太尼引起的痛觉过敏。

在SONG等的一项临床试验中，观察到硫酸镁可以减轻瑞芬太尼介导的痛觉过敏现象，减少术后阿片类药物用量，改善甲状腺切除术患者术后快速康复质量。由于瑞芬太尼在全身麻醉的维持中被广泛应用，因此，大剂量应用瑞芬太尼造成的术后痛觉敏化十分常见，硫酸镁改善痛觉敏化的作用具有较大的临床价值。

⑶减少致痛物质产生，手术刺激造成的强烈应激反应可以引起免疫细胞释放多种致痛物质，静脉输注硫酸镁可以通过抑制细胞表面的L-型钙离子通道，减少免疫细胞释放血栓素A2(TXA2）、肿瘤坏死因子-α(TNF-α）等致痛因子含量，减轻因致痛因子引起的疼痛。

⑷延长局麻药物作用时间，硫酸镁可以减少TXA2、TNF-α、白细胞介素-6(IL-6）等细胞因子的释放，继而减少因细胞因子导致的血管舒张，从而减缓局麻药物入血速度，延长局麻药物镇痛作用时间。王奎等对比了静脉泵注硫酸镁对蛛网膜下腔阻滞时长的影响，发现硫酸镁可以明显延长蛛网膜下腔阻滞时间，改善术后早期镇痛。

现有研究中在围手术期静脉使用硫酸镁镇痛所选用剂量仍未达成统一，在一些应用小剂量硫酸镁的研究中，硫酸镁没有有效增强围术期镇痛效果。如ADHIKARY等在全身麻醉中使用单次小剂量硫酸镁（2 g）静脉输注，观察了静脉输注硫酸镁对全麻袖状胃切除手术患者术后镇痛的影响，发现硫酸镁并没有减少术后吗啡消耗量或减轻术后疼痛。

在SOUSA等的一项研究中，观察了小剂量硫酸镁对接受腹腔镜下妇科手术患者术后镇痛的影响，诱导前静脉给予20 mg/kg体质量负荷量硫酸镁，随后术中输注2 mg/（kg·h）作为维持剂量，发现输注硫酸镁减轻了术后疼痛，但并未减少术中阿片类药物消耗。可能表明硫酸镁需要达到一定阈值剂量才能起到明显的镇痛作用。

在SEYHAN等的研究中将术中泵注硫酸镁由10 mg/（kg·h）增加为20 mg/（kg·h），并没有改善术后阿片药物消耗量，且大剂量硫酸镁可使术后肌力恢复减慢，清醒拔管时间延长。这表明在达到较大剂量后，再次增加硫酸镁泵注剂量，并不能达到更好的镇痛作用，而且存在导致患者肌力下降的风险。虽然静脉输注硫酸镁加强全身麻醉镇痛及改善术后镇痛的有效性已经在许多研究中被证实，但对于其最佳应用剂量及输注时间仍需进一步研究。

2.1.2蛛网膜下腔应用硫酸镁

蛛网膜下腔应用是硫酸镁发挥镇痛作用的另一种常用途径。对NMDA受体的拮抗作用是硫酸镁发挥镇痛作用的重要机制，NMDA受体主要分布于中枢神经系统，相比静脉应用，蛛网膜下腔注射硫酸镁更容易增加脑脊液中的镁离子浓度。在椎管内应用硫酸镁即使剂量远小于静脉，却仍然可以达到良好的镇痛效果。

BUVANENDRAN等的双盲随机对照研究中，在蛛网膜下腔应用硫酸镁，此试验首次观察在人体中蛛网膜下腔使用硫酸镁的镇痛作用，发现相较对照组，硫酸镁可以延长蛛网膜下腔镇痛时间，改善了患者术后早期镇痛。MOSTAFA等使用含有硫酸镁的布比卡因行蛛网膜下腔阻滞下剖宫产术，发现硫酸镁组术后VAS疼痛评分小于未含有硫酸镁的对照组，并且首次静脉镇痛药物使用时间晚于对照组。

在既往观察蛛网膜下腔使用不同剂量硫酸镁研究中，对鞘内注射硫酸镁的最佳剂量仍有争议。在JABALAMELI等的研究中，观察了蛛网膜下腔注射不同剂量硫酸镁对镇痛的影响，发现注射75 mg或100 mg硫酸镁的相比注射50 mg硫酸镁可以显著延长感觉和运动阻滞的持续时间，减少术后阿片类药物需要量，但使用100 mg硫酸镁并没有达到比使用75 mg硫酸镁更好的镇痛效果。

在BIRKINSHAW等的研究中，对比了蛛网膜下腔注射50 mg或75 mg硫酸镁的镇痛作用，发现两组均能减少术后阿片类药物需要量，且组间比较差异无统计学意义。既往研究中对蛛网膜下腔应用硫酸镁最佳剂量给出了不同的建议，这可能与研究对象存在差异有关，对于蛛网膜下腔应用硫酸镁最佳剂量仍需进一步研究。

2.1.3局部应用硫酸镁

硫酸镁作为天然的钙离子通道阻滞剂，其在局部应用中可以通过抑制L-型钙离子通道，竞争性拮抗钙离子内流，降低外周疼痛敏感化从而起到镇痛作用。张隆盛等观察了在股神经组织中左旋布比卡因添加硫酸镁对术后镇痛作用的影响，研究认为，添加硫酸镁作为局麻药佐剂，能够延长阻滞持续时间，提高术后镇痛效果和患者满意度，减少镇痛药物使用，并且不增加不良反应。

在王密周等的一项研究中，股神经阻滞局麻药中添加硫酸镁可以增强罗哌卡因股神经阻滞镇痛的效果，减少患者术后对吗啡的需要量。沈社良等研究比较了局部应用硫酸镁或经典的NMDA受体阻滞剂氯胺酮对围术期镇痛的影响，该研究中，观察了局部使用硫酸镁和氯胺酮对双腔支气管插管拔管后咽喉痛的影响，发现相较于局部应用氯胺酮，局部应用硫酸镁更能有效预防双腔支气管插管拔管后咽喉痛的发生。在局部的应用中，硫酸镁相较传统的NMDA受体阻滞剂氯胺酮，展现出了更加显著的镇痛效果，这可能与硫酸镁独特的外周钙离子通道阻滞作用有关。

2.2硫酸镁减少全麻苏醒期躁动

苏醒期躁动是患者苏醒前意识障碍的一种表现，多为自限性，持续时间不等，一般为自限性，苏醒期躁动的产生原因尚不明确，可能是多种因素混杂的结果，包括不充分的镇痛，应用吸入麻醉药、苯二氮䓬类药物，导尿管刺激等。硫酸镁可以通过减轻术后疼痛、抑制交感神经不良反射从而减少苏醒期躁动。在谢敏等的研究中，对接受全麻下食管癌根治术的患者静脉输注硫酸镁发现，相比对照组，静脉使用硫酸镁可以减少术后躁动，并且不会引起电解质紊乱。在另一项研究中，魏国华等在接受全麻下全髋关节置换术患者中静脉泵注硫酸镁发现，硫酸镁可以减少患者苏醒期导尿管相关躁动，减轻术后24 h疼痛。

2.3硫酸镁改善围术期心血管反应

镁可以阻断钙离子通道并作为辅因子参与细胞膜中的钠钾运输，从而起到细胞膜稳定剂的作用；此外，硫酸镁还可以通过抑制抑制肾上腺和肾上腺能神经突触前膜钙离子通道，减少儿茶酚胺的释放。这些药理作用使硫酸镁具有抗心律失常、舒张血管的特性。

2.3.1硫酸镁改善血流动力学

手术不同阶段伤害性刺激强度的变化，常引起血流动力学波动，硫酸镁可以抑制交感系统兴奋性，从而改善这种波动。在全麻的诱导和苏醒过程中，由于气管插管刺激，常导致明显的血压升高，静脉使用硫酸镁可以减少这种血流动力学波动。在杨燕青等的研究中，静脉输注硫酸镁可以有效减少全身麻醉苏醒期拔除气管插管导致的血压升高，减少相关不良反应。

江华勇等观察行全身麻醉的高血压病患者，在气管插管前使用硫酸镁预处理，对气管插管时血流动力学的影响，结果显示，患者使用硫酸镁预处理可以在气管插管时获得更加平稳的血流动力学参数。嗜铬细胞瘤作为一种可以产生并分泌儿茶酚胺类物质的肿瘤，在手术切除过程中往往伴随巨大的血流动力学波动。

作为麻醉佐剂，硫酸镁可以有效抑制肿瘤细胞分泌儿茶酚胺类物质，显著减少小儿嗜铬细胞瘤切除术中血管活性药物的用量。骨科手术中，常在肢体近端捆绑止血带以减少出血，但随之而来的止血带反应常影响术中血流动力学稳定，在王红珠等的研究中发现，硫酸镁可通过抑制NMDA受体、减轻肢体远端因缺血造成组织损伤达到减少因止血带反应造成的血流动力学波动的作用。

2.3.2硫酸镁减少围术期心律失常

长QT间期综合征是一种心肌细胞复极相的异常改变，围术期紧张焦虑状态及使用镇吐药物如昂丹司琼、氟哌利多等会加重这种异常，甚至导致尖端扭转型室速，继而危及生命。硫酸镁可作为治疗尖端扭转型室速的首选药物，也可用于高危患者的预防用药。硫酸镁也可减少围术期一些药物导致的心律失常。SELLERS等观察到，硫酸镁可以防治吸入支气管扩张剂沙丁胺醇引起的心动过速。

2.4硫酸镁减轻炎症反应

炎症是机体对伤害性刺激的防御性反应，围手术期的伤害性刺激可导致免疫细胞释放大量促炎物质，过度的炎症反应可导致组织或器官功能障碍，增加围手术期不良反应。硫酸镁的抗炎机制包括：⑴抑制免疫细胞上L-型钙离子通道，减少免疫细胞释放炎性介质；⑵维持细胞内ATP-Mg复合物的水平，产生能量以减少组织细胞受损；⑶抑制细胞内钙的内流减少钙超载导致的细胞损伤。庞文广等的研究发现，在罗哌卡因髂筋膜阻滞的基础上给予硫酸镁静脉滴注可抑制炎症及氧化因子释放。

2.5硫酸镁改善术后神经认知功能

围手术期神经认知功能障碍是外科手术后常见的一种中枢神经系统的并发症，主要包括术后认知功能障碍和术后谵妄，可导致患者术后康复时间延长，影响患者就医体验。静脉应用硫酸镁可以改善术后认知功能。可能机制有：

⑴改善脑脊液中的镁离子含量，避免由于镁离子含量减少而导致的脑缺血性损害，减轻神经细胞氧化应激和脂质过氧化，恢复认知功能；⑵镁离子减少脑内P物质的释放，避免神经元细胞死亡和水肿。李潞等对行全麻疝手术患者静脉泵注硫酸镁，发现硫酸镁可改善患者术后认知功能。但硫酸镁对认知功能的改善在临床中仍有争议。

在MATHEW等的临床研究中，行心脏手术的患者术中静脉泵入总计150 mg/kg体质量硫酸镁，未能改善术后认知功能。这些结果的差异可能与硫酸镁给药时间、泵注剂量，以及研究人员收集数据的模式差异有关。目前临床中，关于硫酸镁对术后神经认知功能的改善结果仍未达成统一，仍需进一步研究。

2.6硫酸镁影响局麻药理化性质

硫酸镁可作为局麻药佐剂，容易对局麻药物理化性质产生影响。比如弱酸性的硫酸镁溶液减少了布比卡因解离，使游离态布比卡因减少，从而减缓了布比卡因起效，临床可以通过添加碳酸氢钠消除这种影响。在WANG等的临床研究中，观察了在布比卡因中添加硫酸镁和碳酸氢钠对关节腔内注射起效时间的影响，发现加入碳酸氢钠调节pH值有效缩短了局麻药起效时间，且在布比卡因中添加硫酸镁和碳酸氢钠不会损害神经和周围肌肉，实验组和对照组小鼠注射部位切片组织形态高度相似，并没有在组织切片中观察到固体沉积。

2.7硫酸镁的不良反应

硫酸镁在围手术期可以发挥广泛的作用，但镁离子输注过量会导致高镁血症，血清镁浓度达4 mmol/L时，患者腱反射消失；达5～7 mmol/L时，出现中枢神经抑制；达10～15 mmol/L可发生呼吸心跳骤停。若患者出现上述症状，缓慢静脉注射葡萄糖酸钙和新斯的明可有效逆转高镁血症。

镁离子在体内分布容积大，半衰期短，主要经肾脏排泄，可在肾脏被快速代谢，因此，在肾功能正常的患者中，高镁血症非常罕见。但在肾功能异常患者中应用硫酸镁时应当慎重，并且进行血清镁浓度监测，以免造成严重高镁血症。

在FILHO等的研究中观察到，尽管在围手术期静脉泵注硫酸镁会造成轻度高镁血症，但由于硫酸镁可以快速经肾脏代谢，并未在研究中观察到出现高镁血症相关的严重不良反应，推荐在使用较大剂量硫酸镁时，进行血流动力学、呼吸和肌松监测，并且在必要时应监测血清镁离子浓度。由于硫酸镁可以抑制神经肌肉接头钙离子通道，从而减少突触前膜释放乙酰胆碱，大剂量硫酸镁仍存在导致患者肌力下降的风险。在出现由硫酸镁引起的肌力下降时，应用新斯的明可拮抗硫酸镁对神经肌肉接头的作用。

3.小结与展望

硫酸镁在围术期改善镇痛、减轻术后躁动、改善围手术期心血管反应、减轻炎症反应、改善围手术期神经认知功能的作用已经得到了多项研究的认可，并且硫酸镁具有良好的安全性和低廉的成本。这些使得在围手术期应用硫酸镁具有广泛的应用前景，但仍需进一步研究明确硫酸镁药理作用及作为麻醉佐剂使用的最佳剂量，以更好地为临床实践提供指导意义。

来源：李新宙,闫玉荣.麻醉佐剂硫酸镁在围手术期作用的研究进展[J].现代医学与健康研究电子杂志,2024,8(16):129-133.

(本网站所有内容，凡注明来源为“医脉通”，版权均归医脉通所有，未经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将追究法律责任，授权转载时须注明“来源：医脉通”。本网注明来源为其他媒体的内容为转载，转载仅作观点分享，版权归原作者所有，如有侵犯版权，请及时联系我们。)