麻醉与遗传

规培课程麻醉与遗传新疆医科大学第二附属医院杜健华教学大纲遗传学基础遗传方式遗传因素对药代动力学的影响遗传因素对药效学的影响受体遗传多态性与药物效应某些遗传性疾病的麻醉特点麻醉与遗传遗传学（genetics）是研究生物的遗传（heredity）和变异（variation）的科学。从遗传学的观点看，在一般情况下，遗传学差异对接受麻醉的病人的安危无多大影响。但不同个体对同一剂量的同一种药物可以有不同的反应，即使年龄、性别以及体重等条件相同，仍可出现个体之间的差异。遗传学基础细胞是生命的基本结构和功能单位，分为细胞膜、细胞质、细胞核。染色体是遗传物质的载体，是细胞核里的线形结构，能被碱性染料着色的细胞器。基因是遗传的基本功能单位、突变单位、重组单位。基因是载着特定遗传信息的DNA分子片段，在一定条件下表达遗传信息，产生特定的生理功能。遗传方式基因携带着的遗传信息按一定方式从上代往下代传递，经过表达，形成一定的遗传性状或遗传病。单基因遗传1）常染色体遗传单基因遗传中，凡某种性状的基因位于常染色体（第1～22号染色体）的任何一对上，这种性状的遗传属于常染色体遗传，可分为常染色体显性遗传和常染色体隐性遗传。2）性连锁遗传：如果基因位于X或Y染色体上，就与性连锁，这一基因所控制的性状传递方式就叫性连锁遗传，该遗传方式又可分为X连锁显性遗传、X连锁隐性遗传、Y连锁遗传（或限男性遗传）。（二）多基因遗传：性状的表达受许多基因控制如高血压、冠心病、消化性溃疡及某些先天性畸形等。遗传的变异染色体畸变：指在某些条件下，细胞中的染色体组发生数量或结构上的改变，基因突变是指基因的硷基对组成或排列顺序由于物理、化学和生物等因素所引起的分子结构改变。遗传因素对药代动力学的影响血浆胆碱酯酶变异酯酶（esterases）是机体内作用于酯键使物质发生水解反应的一类代谢酶的总称。人体有两种胆碱酯酶：一种是乙酰胆碱酯酶（AChE），主要分布于红细胞膜，能特异性水解乙酰胆碱对其他胆碱酯类水解较慢。另一种是丁酰胆碱酯酶（BchE），又名血清胆碱酯酶、假胆碱酯酶BchE变异BchE的活性在人群中呈遗传多态性分布，遗传变异可引起BchE酶活性降低或丧失，此类病人接受常规用量的琥珀酰胆碱后，肌肉麻痹可持续1小时甚至数小时。这种异常临床反应是因为病人血清中的非典型BchE对琥珀酰胆碱的亲和力很低，酶的活性降低，不能以正常的速率水解琥珀酰胆碱，神经肌肉接头处的琥珀酰胆碱积聚过多。生物氧化酶多态性氧化是最常见的药物代谢反应，药物氧化均在一系列酶系催化下完成。微粒体P450是细胞色素P450（CYP450）酶系中的一种，主要存在于肝细胞和肾上腺皮质细胞内质网。.CYP450代谢的药物药物可能的毒性作用异喹胍低血压美托洛尔、布非洛尔β-阻滞效应+去甲替林精神错乱降糖灵乳酸中毒非那西丁高铁血红蛋白哌克昔林肝毒性、神经病变醇脱氢酶的多态性乙醇经醇脱氢酶作用可氧化成乙醛。该酶的多态性可引起个体对乙醇耐受力的差异。亚洲人群对该酶亲和力低者较多，这些人常出现戒酒反应，即少量饮酒后出现面红、心悸、头痛。单胺氧化酶遗传多态性MAO主要位于细胞线粒体，可催化生物胺类包括神经递质如去甲肾上腺素、多巴胺、5-HT的氧化降解。MAO活性与人类的某些疾病具有相关性。而许多激素和药物也可影响MAO活性，糖皮质激素可阻断切除肾上腺后所导致的MAO活性增高。丙基硫氧嘧啶、利血平也可增加MAO的活性。MAO基因缺失则可导致严重的精神神经改变。遗传因素对药效学的影响遗传对药效学的影响是指在不直接影响药动学的条件下，对药效学所产生的影响。临床上有些疾病可能因使用某些药物而诱发代谢紊乱或临床表现，也有因解剖异常在使用某些药物后出现特殊药效学效应。卟啉症又名紫质症，是有先天性卟啉症代谢紊乱所致的卟啉前体及（或）卟啉在体内聚集的一组疾病。卟啉是血红素合成过程中的中间产物。根据卟啉代谢紊乱的临床表现，卟啉症分为急性间歇型(AIP)、遗传性粪卟啉型、变异型（VP）和症状型。与麻醉有密切关系的是AIP。临床表现临床症状为慢性并急性发作和间歇缓解。腹痛呈持续和绞痛状，并可向背部放射，腹软但有触痛，可伴有剧烈呕吐、脱水、电解质紊乱及便秘，其症状与阑尾炎、肠梗阻及胆石症相混淆而被施行手术。诱发因素所有的巴比妥类、氯氮卓、依托咪酯、磺胺类、安泰酮、吸入麻醉药如安氟醚、甲氧氟烷，某些局麻药如利多卡因，均可诱发AIP急性发作。其他一些药物如乙醇、苯妥英钠、类固醇激素、氨基比林、丙咪嗪、尼可刹米、麦角新碱、硫脲类等，以及手术创伤、感染、进食不足、劳累、精神刺激、妇女的月经和妊娠，也可引起AIP发作。AIP急性发作的治疗措施对AIP发作引起的脱水、低钠血症和低镁血症、心动过速及腹痛应给予对症处理。恶性高热是一种罕见的具有临床异质性疾病，是最先发现受体缺陷而具有遗传药理学特性的疾病之一。恶性高热是一种以体温升高、代谢亢进和肌肉强直为特征的致死性综合征。当易感个体用强效的全身麻醉药如氟烷合并去极化肌松药如琥珀酰胆碱时，可诱发该综合征。该病为常染色体显性遗传，其发生率呈年龄依赖性，儿童约为1/15,000，成人约为1/50,000，分布遍及全世界。雷诺定受体基因位于19号染色体的长臂，这种突变在人类恶性高热家庭中占5%，另一可能的基因是激素敏感型酯酶。恶性高热临床表现、症状严重程度和病死率各不相同。恶性高热病人及其家族成员常患有隐性或显性先天性肌病，如先天性骨骼肌畸形、眼睑下垂、斜视、肌肉抽搐症、疝及自发性关节脱位，这些均为染色体改变的突出表现。已知的可引起MH的药物有：去极化肌松药、所有挥发性麻醉药，包括地氟烷，以及氧化亚氮。丹曲林是一种细胞内肌松剂，作为恶性高热的预防和治疗用药已显著地改善了预后，早先的病死率高达70～80%，但早期诊断和非特异性治疗可使其降至30%。而丹曲林的早期使用已使麻醉诱发恶性高热的病死率降至10%以下。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症（G-6-PD）是一种X连锁遗传性疾病，是红细胞酶缺乏引起的溶血性贫血中最常见的一种。G-6-PD缺乏时，使细胞內还原型辅酶Ⅱ（NADPH）产量减少，不能及时将氧化型谷胱甘肽（GSSG）还原成还原型谷胱甘肽（GSH），因而体内GSH生成量减少。一般情况下GSH量不足，还不至于引起细胞膜损伤，但在某些情况下，如食入新鲜蚕豆、感染和新生儿期，使用了具有氧化性的药物，即可诱发急性溶血反应。能引起溶血反应的药物和化学制剂有50多种，常见的有氨基喹啉类衍生物、磺胺类、呋喃类、解热镇痛药、VitK等G-6-PD缺乏症患者麻醉时应避免使用上述可诱发溶血的药物。溶血发生后，病人可表现为头晕、发热、恶心、呕吐、腹痛、黄疸、血红蛋白尿、肝脾肿大等，严重者可发生脱水、酸中毒、休克、肾功能衰竭甚至死亡。抢救措施包括输血、纠正酸碱失衡及对症处理。受体遗传多态性与药物效应药物和毒物等外源性活性物质进入体内后，经过代谢动力学，与靶器官的受体发生相互作用，最后导致药理或毒理效应。阿片受体的遗传多态性肾上腺素受体的遗传多态性麻醉用药对遗传物质的影响大多数常用麻醉药不属于至突变物质，有的毒性尚未确定。某些遗传性疾病的麻醉特点肌肉疾病肌强直症：包括强直性肌营养不良症、先天性肌强直症及先天性副肌强直症，均为常染色体显性遗传。其麻醉处理有以下特点：①加强呼吸管理。②防治肌强直。琥珀胆碱、寒冷刺激及叩击，可诱发肌强直发作。③注意防治因心脏传导系统异常所引起的血流动力学紊乱。④麻醉方法对非去极化肌松药虽反应正常，仍以不用为好。周期性麻痹是以反复发作的骨骼肌松弛性麻痹为特征的一组疾病。根据发作时的血清钾水平，分为低血钾性、高血钾性及正常血钾性周期性麻痹，均属常染色体显性遗传。对低血钾性者的麻醉处理应注意：①术前晚餐不宜进食过多②术前尽可能纠正低血钾；③麻醉中输注5%葡萄糖，0.25%氯化钠；④注意保暖，以免低温诱发肌无力；⑤加强心电图监测，；⑥术后长时间严密观察。进行性肌营养不良症临床表现特征是进行性加重的肌肉萎缩与无力，但面部和手部肌肉常不受损害，属X性连锁遗传。麻醉前要控制已存在的肺部感染，麻醉中注意防止误吸。不用琥珀胆碱和挥发性吸入麻醉药，以免出现类似MH的表现。加强体温监测。若出现类似于MH的肌强直，迅速给予硝苯呋海因。麻醉方法宜选用局部麻醉和静脉麻醉复合氧化亚氮吸入。骨和结缔组织疾病马凡综合征：特征性表现是手指细长和全身长管状骨过长，两臂伸开的长度超过身长。关节运动过度，肌肉发育差，常伴有主动脉扩张、主动脉瓣关闭不全及脊柱侧弯。心血管病变是最常见直接死亡原因。麻醉诱导时应预防气管插管所可能引起的高血压以防血管瘤破裂。喉镜暴露和气管插管应注意不要过度牵拉下颌关节。因脊髓管内容量增加可影响椎管内或硬膜外阻滞所需药量。其他遗传性疾病21三体综合征（Downsyndrome,DS）本病临床体征多样，许多器官组织都有异常。肌张力低下，颅面部畸形，约50%病人患有先心病，免疫缺陷致常发呼吸道感染。麻醉前应常规给予镇静药，DS患者呼吸道分泌物多，抗胆碱药须常规给予。该类患者因小下颌、舌突出，气管插管可能困难，气管导管型号选择应偏小。常用剂量的镇静药和麻醉药可能引起过度反应。复习题共用题干A常染色体显性遗传B常染色体显性遗传CX连锁遗传D多因子遗传E以上都不是1恶性高热2高血压3马方综合征4遗传性舞蹈病5葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症6可诱发恶性高热的药物是（多选）：A氟烷B异氟烷C丙泊酚D琥珀胆碱E七氟烷7关于恶性高热的治疗，处理正确的是（多选）A停止给予所有吸入麻醉药和琥珀胆碱B静脉注射丹曲林C静脉注射碳酸氢钠治疗酸中毒D使用丹曲林时，合用维拉帕米治疗心律失常E积极降温8在妊娠初几个月内手术和麻醉最容易引起新生儿畸形（单选）：A3个月B6个月C7个月D8个月E9个月答案1A2D3D4C5C6ABDE7ABCE8A谢谢！