医学里程碑
2010年9月号
医学进展

麻醉剂——现代外科医学的基石

    麻醉剂与麻醉技术的发展是医学发展史的重要组成部分,和外科的发展密不可分。最容易忍受的疼痛是别人的疼痛,在麻醉技术被使用之前,外科手术绝对不是什么文明的事。为了解决疼痛的问题,当时的人们想出各种办法。在麻醉剂出现之前,医生的最大任务就是加快手术的速度。英国最伟大的外科手术医生罗伯特•里斯顿(Robert Liston)曾在大学附属医院夸口说他仅用29秒就可以截断病人的一条腿,但不幸的是,他还同时切掉了患者的其他部分以及助手的手指。在中世纪,欧洲的手术室都设在人烟稀少的荒山上,因为患者手术时的惨叫声实在让人们无法忍受。当时采用的麻醉方法有放血麻醉法,按现在医学理论来说就是人为休克,使患者处于昏迷状态再进行手术,可以说这是相当危险的手法,现代医学都在竭力避免这种情况的出现;“棒麻”,用一根硬质木棍将患者打晕,这项技术极其考验麻醉医生的准确程度,太轻不管用,太重又容易出人命,直到现在这仍然是一个不好拿捏的工作;“按麻”,就是用绳子捆住患者的四肢,然后把他按在床上进行手术。

    在麻醉剂出现之前,一些已有的药物和方法被用在了止痛方面。酒精、低温麻醉、镇静剂是比较常见的三种方法。冷可以减缓神经冲动的速度,以达到镇痛的目的。一些医生用冰块使病人的四肢变得麻木以后再对其截肢。第一个这样做的是D•J•拉里(Dominique Jean Larry)男爵,他是拿破仑百万军团的军医司令。1807年,他在埃罗战役之后发现有冻伤的士兵的疼痛并没有那样敏感,之后他便开始在手术之前用冰先对患者进行麻醉处理。其他医生也逐渐地效仿这样的做法。拿破仑曾经认为他是“我所见过的最有价值的人”。

    还有一类就是鸦片、天仙子等植物的溶液或酊剂。英国著名的化学家波义耳曾经记录过他自己把鸦片溶液注射到狗的体内,为了防止狗摔倒,他一直不停地用皮鞭抽它。当然还有曼陀罗草,它的麻醉效应在莎士比亚的戏剧之中都有所反映。

    可惜的是,这些尝试尽管充满文艺色调但都被证明是收效甚微的。在1839年,法国医生A•威尔普(Alfled Velpeau)不无沮丧地说:“手术中降低疼痛简直是痴心妄想。”他的悲观论调没持续几年,现代麻醉学就掀开了新的一章。

    19世纪,医学上的两个重大发明是外科手术消毒和麻醉剂。李斯特是石碳酸的发明者这一点毫无疑义,但是谁才是醚麻醉剂的发明者却成了医学史上最具争议的话题之一。四个候选人有三个死于精神错乱。这可能是天意弄人吧。

韦尔斯和笑气

    一氧化二氮是由普利斯特里在1775年首先制得的。普利斯特里是英国著名的神学家,在他不长的化学研究生涯中,制得了许多重要的气体:氨气、氯化氢、二氧化硫、二氧化碳等等。在一开始人们并未发现一氧化二氮有什么重要的作用。

    英国科学家戴维首先发现一氧化二氮有麻醉的作用,但是由于他的论文没有着重于对一氧化二氮可使痛觉消失方面的描述,因此当时一氧化二氮并没有应用于外科手术。而他描述吸入一氧化二氮引起的欣快感觉却引起了一些人的兴趣,而且还传入了新大陆。当美国人知道了一氧化二氮能使人欣快,甚至能引起难以控制的狂笑时,就将它用作一种寻欢作乐的新方法。一氧化二氮就被命名以“笑气”并广泛流传了。在美国的一些乡村和小镇里,经常出现一些杂耍艺人,他们推着装有笑气袋的小车,一村一镇地巡回演出。

    1844年12月10日,美国29岁的牙科医生韦尔斯和他的妻子一同到康奈狄卡州的哈特福德去看一次舞台表演时,发现一位吸了一氧化二氮的表演者受了很重的伤却一点都感受不到疼痛,因此他把笑气用在自己身上,让助手为自己拔了一颗疼痛的智齿。韦尔斯苏醒过来后说:并不疼,就像针扎了一下似的。于是他兴奋地说:“拔牙的新时代到来了。”这句话被记录在麻醉学的史书中。从此以后,韦尔斯就开始将笑气用于拔牙前的麻醉。这就是第一种麻醉药的诞生经过。在一个月以后,他分别用一氧化二氮为四位患者进行了无痛拔牙。但是后来,当他满怀信心地在麻省总医院向哈佛大学的学生作“无痛拔牙”表演时,由于笑气的用量不够,拔牙时病人大声叫痛,参观表演的学生们嘲笑韦尔斯是“骗子”,并把他嘘出大门。此后,他的成就一直无法被公众认可。

    没人知道那个作为志愿者的学生叫痛的确切原因,有可能是一氧化二氮的质量有问题、有可能装一氧化二氮的袋子已经泄气又或者韦尔斯过早地抽出一氧化二氮气袋。但是韦尔斯的自信被这次失败彻底摧毁了。于是他放弃了牙医这一职业,却从事一些奇奇怪怪的职业来维持生计。买金丝雀、洗浴池、甚至成了造假画和雕塑的“艺术家”。最后,当氯仿显示出一些麻醉的效果之后,韦尔斯决定重新来过开始研究氯仿。但很不幸的是,他吸入了过多的氯仿,常年边缘化的生活又使他自身生活习惯产生不良效果。他成为第一个氯仿成瘾者。最后,在1848年1月23日,韦尔斯在氯仿的作用下割断了左腿的主动脉。他的发明造福于人类,但却造成他自己家破人亡。

四个候选者和乙醚

    乙醚,这个现在仍存在于影视作品中的药物,其发现的历史远比那些拾人牙慧的三流编剧的作品曲折得多。它的发现充满争议,它的应用同样充满争议。

    英国科学家戴维一生的杰出贡献除了发现一氧化二氮的麻醉作用之外,还应该包括在他的指导下法拉第——一个化学天才——发现乙醚有着和笑气一样的麻醉效果。1842年3月30日,美国乡村医生朗(Crawford Long)使用一块浸有乙醚的布覆盖麻醉给病人做颈部肿物手术成功,整个手术都是无痛的。他收取了患者25美分的麻醉费用和2美元的手术费用。朗是试用乙醚作临床麻醉的开创者,只是因为地处偏僻一直到1849年才获报道。在之后的数年,他不得不求助于他的朋友和病人证明他是第一个发现乙醚麻醉的人。3月30日,是朗发现乙醚麻醉的纪念日,后来成为美国一年一度的医生节。

    第二个候选者是W•T•G•莫顿(William T.G.Morton)。他在1843年与韦尔斯合伙在波士顿开了一家牙科诊所,但是这种合作关系仅仅持续了三个星期。韦尔斯认为莫顿是一个“最不诚实的人,信口开河、胡说八道”。在之后的叙述中我们会发现莫顿带有江湖郎中的必备性质。在1845年的一段时间内,他和妻子搬到了C•T•杰克逊(Charles T. Jackson)的家中,成为了后者的房客。杰克逊是一位出色的医学家和地质学家,同时还是当时有名的化学家和物理学家。那时,他们还不知道他们日后的生活会彼此纠缠在一起,直到他们死去。

    自从韦尔斯那次失败之后,莫顿却开始了应用笑气来辅助他的牙科手术。在他那位房东兼学者的建议下,莫顿开始私自使用乙醚来进行秘密试验。毫无疑问,莫顿这样做的目的无非是让自己的诊所更加赚钱,患者不痛才能更愿意来拔牙。

    在1846年10月16日,那是一个星期五,莫顿被获准在麻省总医院的手术厅(现在叫醚厅)进行无痛的试验。虽然两年前韦尔斯的笑气试验失败了,莫顿还是很幸运地被允许再次展示。手术很成功,在摘除了患者的肿瘤之后,主刀医生沃伦缓慢地宣称:“先生们,这不是个骗子。”多么充满讽刺意义的一幕。那一天,是曾经富有的莫顿在其父亲生意失败以后10年中过得最快乐的一天。但是,从那一天开始,作为牙科医生的莫顿就死去了。在以后的几十年里,他的生命被自己和乙醚专利纠缠在一起。

    韦尔斯、莫顿、杰克逊这三个人为了谁才是醚麻醉剂的发现者不停争吵,直到杰克逊去世才结束。乙醚带给这三个人是悲惨的结局:韦尔斯死于氯仿、莫顿死于酒精、杰克逊用了7年的乙醚,最后死于麻省总医院。

辛普森和氯仿

    氯仿的发现可以追溯到三个化学家,他们几乎在1831年同时合成了氯仿。氯仿在医学上的应用则要归功于当时年仅29岁的苏格兰医学家J•Y•辛普森(James Young Simpson)的才能。1846年辛普森开始将醚用于产科手术。当时医生们经常在烛光下进行手术,由于乙醚极易燃,所以常常有火灾发生。后来辛普森开始寻找乙醚的替代品,他找到了氯仿。

    辛普森的头脑和视野要比前几位高明得多。这里有个小故事可以说明这一切。当时妇产科医生除了缺少安全的麻醉剂,还要面临教堂和信徒们的非议。在基督教中,女人生产的痛苦是她们必须的惩罚。他们宣称氯仿是撒旦的诱饵,因为这样的麻醉违反了上帝的旨意。他们引用圣经中创世纪的一段话“在剧痛中夏娃产下了孩子”。辛普森同样也引用了圣经中创世纪的一段话:“万能的主使亚当沉睡,在他沉睡后取下他的一根肋骨,将空的部分用新鲜的肉来填满。”

    在1853年,维多利亚女王产下王子,在生产中女王使用了氯仿。显然她对氯仿非常满意,在1857年她又一次使用了氯仿无痛地产下了一位公主。这情形就像是现在的明星效应,女王的认可使大众接受了氯仿麻醉剂。

    美国施贵宝公司于1858年成立了,在美国内战期间他们生产的氯仿和乙醚为他们攫取了巨大的利益。麻醉剂的使用迅速地改变了战地的手术。

    这三种原始的麻醉剂虽然具有重大意义,但是仍然有一些问题困扰着外科医生:氯仿虽然有效,其肝损伤却非常严重。后来在1937年,氯仿慢慢被停止了使用。

拜耳和巴比妥

    很少有药品像苯巴比妥有那么多的传奇:它以一个神的名字来命名;它可以有效治疗癫痫;它和一个著名女影星的死亡有关;它又催生了现在工业上通用的《良好生产规范》(Good Manufacturing Practice,GMP)。

    据说,1864年的一个晚上,德国化学家拜耳(Adolf von Baeyer, 1905 年诺贝尔化学奖得主)闯进一家当地的酒馆,庆贺他刚合成出的一种新化合物,丙二酰脲。很显然,他是跳着炮兵的保护神圣巴巴拉的舞步。受到这次狂欢的启发,拜耳把他的新化合物重新命名为巴比妥酸(barbituric acid), 这是由巴巴拉(barbara)和脲(urea)组成的新词。

    虽然巴比妥酸可以衍生出一大类新的化合物,叫做巴比妥酸盐,但是拜耳没有发现它的药物用途,于是就把它放在了一边。直到1903年,德国化学家菲舍尔(Emil Fischer)和梅林(Joseph von Mering)发现了巴比妥酸盐的医学价值。他们发现合成的二乙基巴比妥酸让狗很快沉睡。巴比妥酸于是就成了睡眠的保护神。1904年拜耳公司将二乙基巴比妥投入市场,商品名定为Veronal(佛罗拿)。

    后来人们又发现巴比妥可以作为一种有效安全的治疗癫痫的药物。在这之前溴化钾是控制癫痫发作的药物,由英国医生洛可克(Sir Charles Locock)于1857年发现的。虽然有严重的副作用,到20世纪初巴比妥投入使用前,溴化钾是唯一的控制癫痫的药物。

    巴比妥酸盐(barbiturates)是巴比妥酸在C5位上进行取代而得的一系列衍生物。取代基长而有分支(如异戊巴比妥)或双键(如司可巴比妥),则作用强而短;以苯环取代(如苯巴比妥)则有较强的抗惊厥作用;C2位的O被S取代(如硫喷妥),则脂溶性增高,静脉注射立即生效,但维持时间很短。

    1912年, 苯巴比妥(Phenobarbital)由拜耳公司上市,商品名是鲁米娜(Luminal)。它不仅是一种安眠药,而且有良好的抗惊厥效果,还没有溴化钾的毒性。于是巴比妥盐很快打败当时的溴化盐类安眠药。成为20世纪初到70年代最广为使用的安眠药。

    然而这种圣巴巴拉药物并不是一种原来预想的“奇药”。它有很多的副作用,主要有让人嗜睡以及一定程度的行为改变。而且巴比妥类药物都有耐药性问题。长期服用,需要提高剂量以维持药效。它的有效浓度接近中毒浓度。稍不小心,剂量就会超过治疗剂量而达到致死剂量,偶然的过量或者和酒同服有可能就会致命,这被认为可能就是玛丽莲•梦露的死因。到后来,随着巴比妥盐的普及,它被越来越多的人用来自杀。

    如今,苯巴比妥已经不是一线安眠药。作为一种普遍性中枢抑制药,它仍然是一种重要的抗癫痫药,它甚至还被用来治疗宠物的癫痫。经过了近一个世纪的历程,苯巴比妥到现在还很有市场。它的一个重要吸引力,尤其是对发展中国家来说,是它低廉的价格。一个30天的疗程只要不到10美元。

    1940年12月,温斯洛普化学公司(Winthrop Chemical)不慎生产了一批混有苯巴比妥的磺胺噻唑片,每一片大约有350毫克的苯巴比妥,而引起成人嗜睡的剂量只有100毫克~150毫克。作为一种治疗细菌感染的常用药,磺胺噻唑由于它的低毒性而通常被大剂量地服用。这起事故后来导致了数百人的死亡。

    食品药品管理局的调查发现,苯巴比妥的混入发生在温斯洛普公司的药片的制作过程中。温斯洛普公司的磺胺噻唑片和苯巴比妥片的生产在同一个车间,且生产线相邻,尤其是两个药物的生产机器有时候还被互换。当公司于12月发现药片污染的情况以后,公司甚至还拖延了3个多月才开始从市面上召回被污染的药片。

    温斯洛普公司糟糕的质检系统,没有及时向食品药品管理局报告事故,以及发现后又未能迅速有效地回收污染的药物是造成这次惨痛事故的原因。这起事故促使美国食品药品管理局决定对温斯洛普公司的磺胺噻唑片进行严格的监管。也促使美国于1962年对1938年的《食品药品及化妆品法案》进行大幅修改,严格对药品的管理,并且开始强制推行《良好生产规范》。可以说,苯巴比妥间接地推动了药品生产和管理的革命。

弗洛伊德与可卡因

    1884年4月,弗洛伊德读到一篇关于一位德国军医成功地使用可卡因来增加士兵体能和耐力的文章。他决定去搞一些并把它用于治疗心脏病、神经衰弱及吗啡嗜瘾等病症。当时这种药物鲜为人知,同时也没有像现代药品试用管理中广泛制定的道德上和使用上的规则。

    弗洛伊德自己服用了一些,即刻就感到在不降低工作能力的情况下它所带来的快感。他在《底特律医学报》上读到一篇关于可卡因治疗瘾品的文章后,随即便向他的朋友和同事恩斯特•冯•弗雷氏马科斯科推荐了这种无害的替代物。弗雷氏由于患有顽固的神经方面的疾病而处境艰难,经过不断的药物疗法,他已嗜吗啡上瘾,当他充满热情地服用可卡因后,很快便开始大量使用。

    与此同时,弗洛伊德继续颂扬这种药物的好处,写有关该药的评论文章,除自己服用外还把它当作灵丹妙药推荐给他的未婚妻、朋友、同事和病人。在这些弗洛伊德推荐给可卡因的人中,有一位是他的同事卡尔•科勒,他是个年轻的眼科医生。当时人们已经开始掌握了局部麻醉。弗洛伊德在七月号的《医疗专刊》上发表了一篇文章,在篇末他指出将该药用于局部麻醉的可能性。这给科勒留下了深刻印象,他觉得这可用于眼部手术并在两个月后开始试验,先是在动物身上,之后在自己的眼睛上,并取得了完全的成功。他即刻公布了这一发现,因此他作为在医疗实用中应用的唯一的该物质的发现者,在世界历史上占有一席之地。

    弗洛伊德失去了这次机会,但更糟的事又接踵而至。弗雷氏服用可卡因的短期效益没有持续多久。不出一周他的情况每况愈下,痛苦不堪同时又陷入服用吗啡的恶习。他现在不是只沉溺于一种而是两种,可卡因的服用量要比弗洛伊德当时大一百倍。他沉浸在中毒性的恍惚状态中,变得焦躁不安、极度忧虑并产生幻觉。而弗洛伊德仍继续倡导在吗啡上瘾时服用可卡因,他的论文《关于可卡因的普遍效应》写于1885年春季,八月份发表后就在《持矛骑兵》杂志上登出摘要。可是到了第二年,世界各地都报道了可卡因上瘾及中毒的情况。弗洛伊德因倡导这种药物受到了严厉的批评,他为自己辩护道(不确切地)他从没建议过以皮下注射来使用它。他表达了如下的观点,“理论固然不错,但它无法制约已经存在的事实。”这对于全盘接受常理的人无疑是个良好的忠告。

    可卡因的成瘾性和有效性后来刺激了一大批仿制的药品,1895年普鲁卡因被合成了出来。后来约100多种“卡因”类的药物被合成出来。

今天的麻醉剂

    令人惊讶的是,麻醉已经成为一个极为专业的医学职业,有好几百种麻醉剂可被用于全身或局部麻醉。回顾最初的麻醉剂,笑气虽然长时间使用会产生癌症,但在牙科领域还是得以施用;醚因为刺激性与易燃性已经退出了使用;至于氯仿则由于窒息的原因已经不作为麻醉剂使用了。三种旧式的麻醉剂已经被不易燃烧的三氟溴氯乙烷、氟代乙烷以及更为安全的疝气所取代了。

    虽然全身麻醉剂已经被使用了如此多年,它们是如何发挥效力的机理至今还不清楚。但人们基本认为这三者都是通过阻滞离子通道而发挥作用的。现代的麻醉技术已经非常成熟了。目前由于麻醉而致死的比率已经降低到了二十五万分之一。

(作者:李秋实)

Copyright 1994-2015 Cinkate.com.cn All Rights Reserved 沪ICP备10014127号-5