美國波士頓公園是該國最古老的國家植物園,漫步其中,你會看到很多紀念碑,它們大都為紀念歷史上的著名人物而建造。在美國總統(tǒng)喬治·華盛頓的紀念碑不遠處,聳立著一座很高的紀念碑,但它紀念的不是某個人物,而是一種叫乙醚的化學(xué)藥品,碑上的銘文寫道:“疼痛不會再有”。
為一種藥物建造一座紀念碑,在歷史上恐怕絕無僅有。1846年,美國馬薩諸塞州綜合醫(yī)院的醫(yī)生們,第一次使用乙醚對一位需要手術(shù)的病人進行全身麻醉,從此病人可以在毫無知覺的情況下接受手術(shù),F(xiàn)在很難想象,在此之前,人們是如何進行手術(shù)的。為了紀念此事,人們在1868年建立了這座紀念碑。
近160年過去了,今天麻醉已在治療活動中變得必不可少,據(jù)統(tǒng)計,僅在美國,每年就有幾百萬人被施行全身麻醉。為了追求更好的麻醉效果減少副作用,今天的麻醉師已不僅僅使用乙醚,他們也使用乙醚的衍生物,如氟烷、安氟醚以及與乙醚無關(guān)的藥物,如一氧化二氮、環(huán)丙烷及氙等。
然而不可思議的是,直到現(xiàn)在,科學(xué)家們依然不能確定這些麻醉藥物如何工作。美國加利福尼亞大學(xué)的麻醉學(xué)專家詹姆斯·桑尼爾說:“這仍然是神經(jīng)科學(xué)中的一個謎,我們可以使生物體失去知覺,在昏睡中接受手術(shù),然后恢復(fù)生物體的意識,但我們卻缺乏充足的證據(jù)說明那些藥物是如何工作的。”
。保梗埃澳昵昂,科學(xué)家基于觀察認為,麻醉藥是通過抑制大腦功能使生物體失去知覺,他們猜測麻醉藥可以溶解神經(jīng)細胞膜中的脂質(zhì),并改變膜的結(jié)構(gòu),從而影響離子通道發(fā)揮作用。離子通道是一些小孔,它們的作用是控制細胞中的電活動。
然而,到了20世紀70年代,這個被稱為“脂質(zhì)理論”的學(xué)說遭遇了挑戰(zhàn)。一些科學(xué)家認為,麻醉藥的工作原理和一般藥物并無兩樣,它們作用于神經(jīng)細胞上某些特殊的蛋白質(zhì),或激活某些分子,或阻斷它們的活動?茖W(xué)家最先注意到的是一種存在于神經(jīng)細胞表面的蛋白質(zhì),它們的作用是對神經(jīng)細胞發(fā)出的化學(xué)信號作出反應(yīng),這些蛋白質(zhì)被認為是神經(jīng)傳遞素的受體。在這些蛋白質(zhì)中,有一些負責接受大腦信號的化學(xué)物質(zhì),包括谷氨酸鹽、氨基乙酸和伽馬氨基丁酸,它們控制離子流進入神經(jīng)細胞,所以尤其引人關(guān)注。
研究表明,谷氨酸鹽是一種有激活作用的化學(xué)信號,而氨基乙酸和伽馬氨基丁酸則相反,它們的作用是關(guān)閉神經(jīng)細胞的活動。因此科學(xué)家認為麻醉藥物也許是通過關(guān)閉谷氨酸鹽的受體,或激活氨基乙酸和伽馬氨基丁酸的受體產(chǎn)生作用。
20世紀80年代,越來越多的證據(jù)表明,各種麻醉藥物,特別是注射性麻醉藥物都可以作用于這些神經(jīng)傳遞素受體,在實驗室里,科學(xué)家甚至在培養(yǎng)出的細胞上,確定了這些神經(jīng)傳遞素受體所在的特定地區(qū),那似乎就是麻醉藥物發(fā)揮作用的地方。
但在實驗室里觀察一種藥物的作用和確定它在人體中如何發(fā)揮功效還有一定距離,所以直到目前為止,人們也沒有得出肯定的結(jié)論。而且,許多科學(xué)家認為,現(xiàn)在的麻醉藥物種類繁多,且麻醉機理并不一致,尤其是注射式麻醉和吸入式麻醉之間更是存在很大區(qū)別。英國皇家學(xué)院的科學(xué)家尼古拉斯·P·弗蘭克斯認為,吸入式麻醉藥對神經(jīng)細胞分子的作用沒有注射式麻醉藥物強,因為它們似乎只是“輕描淡寫”地和神經(jīng)細胞分子發(fā)生關(guān)系,這樣就很難證明麻醉藥物中的那些化學(xué)物質(zhì),是通過作用于神經(jīng)細胞分子而發(fā)揮作用的。但另外一些科學(xué)家并不同意這種看法,美國賓夕法尼亞大學(xué)的羅迪萊克·伊肯哈夫強調(diào)說,在過去的好多年里,他和他的同事們對吸入式麻醉進行了大量研究,他們的研究表明,吸入式麻醉藥可以對幾十甚至幾百種蛋白質(zhì)產(chǎn)生作用。
。玻埃埃茨辏翟拢量瞎蚝屯聜冊诿绹摹渡锘瘜W(xué)雜志》上發(fā)表了他們對一種吸入式麻醉藥氟烷的研究結(jié)果。他們說,氟烷可以對90種蛋白質(zhì)產(chǎn)生作用,在對實驗鼠進行的實驗中,實驗鼠大約每4種神經(jīng)細胞中就有一種受到氟烷的作用。伊肯哈夫說,這一發(fā)現(xiàn)表明,那種認為吸入式麻醉藥只能對很少的分子產(chǎn)生作用的觀點并不正確。
這些相互對立的觀點孰是孰非,現(xiàn)在還沒有人說得清。目前的一種普遍看法是,麻醉是一個十分復(fù)雜的過程,而麻醉藥發(fā)揮作用的方式也不相同。與過去相比,現(xiàn)在麻醉藥品的種類已十分豐富,讓麻醉師們有更多選擇?茖W(xué)家相信,揭示麻醉藥物藥理的奧秘將幫助醫(yī)生們更好地使用這些藥物,同時也是解開人類意識之謎的一個重要環(huán)節(jié)。