一、基本原理
（一）基本原理和概念
1.肺泡最低有效浓度（MAC） 指在一个大气压下，使50%的患者或动物对伤害刺激（如外科切皮）不再产生体动反应时呼气末潮气（相当于肺泡气）内该麻醉药的浓度。不同吸入麻醉药具有不同的MAC 值，MAC 越小，表示该麻醉药的效能越强。各药物MAC之间呈数学的“相加”性质。如吸入0.6MAC N2 O （约60%浓度），同时合用0.7MAC （约1.2%浓度）的安氟醚，则总的麻醉强度为1.3MAC。此外临床许多因素影响着MAC的变化。
2.血/气分配系数 （λB/G） 是指在正常体温条件下吸入麻醉药在血和气两相中达到平衡时的浓度比值。λB/G 与吸入麻醉药的可控性有密切关系。λB/G 越小，表明麻醉药在血中的溶解度越低，则其在肺泡、血液及中枢神经系统中分压才会迅速上升或下降因而具有更高的可控性。
3.吸入麻醉药浓度的调控 现代麻醉机的挥发罐多在麻醉回路外，麻醉药由新鲜气流带入回路，再经回路的吸气支进入患者肺泡。一般认为在经过一定时间的平衡后，肺泡的麻醉药浓度可以反映脑内麻醉药的分压，从而在一定程度上反映麻醉深度。
吸入麻醉药浓度 （Fi）＝重吸入流量－分钟通气量－新鲜气流量
将上述公式合并、整理，则Fi≈呼气末麻醉药浓度。由上可知，在不改变患者的分钟通气量时，改变麻醉深度 （加深或减浅）的方法为：①增加或减少挥发罐开启浓度；②增加或减少新鲜气流量。
4.时间常数 是指在一个固定容积的气体浓度，用另外的气体去改变其浓度所需要的时间，时间常数 （min）＝容积 （ml）/流量（ml/min）。时间常数是反映容积内气体被替换比例的常数，该常数的时间值往往取决于气体流量的大小。容积内的气体已经有62.3%被进入的气体所占据的时间称之为1个时间常数，当达到3个时间常数时，容积内已有95%的气体被新鲜气体混合占据，即可以看作完成吸入麻醉诱导时的洗入过程 （washin）。在吸入麻醉诱导时，要建立有效的肺泡气麻醉药浓度，这就首先要使麻醉机回路的空间以及全肺容量的空间都达到所需要的麻醉药浓度。诱导时新鲜气流量越大、麻醉药λB/G 越小、组织吸收量越少的麻醉方式，其时间常数值越小，完成诱导时吸入过程的时间也就越短。
5.麻醉药摄取量的计算
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（2）利用肺泡气浓度（Fa）、吸入气浓度 （Fi）及肺泡通气量计算：由于肺功能残气量 （FRC）的气体稀释作用，体内麻醉气体的摄取是在FRC完成洗入过程之后，从零逐渐增加并达到高峰，然后随着时间减少。Fa/Fi在气体吸入初期的快速上升并不代表体内麻醉药的大量摄取，相反应该以1-Fa/Fi（摄取分数）来表示机体的麻醉药摄取量。因此，麻醉气体摄取量＝Fi× （1－Fa/Fi）×肺泡通气量（ml/min）。本方法主要是根据摄取分数来计算麻醉药摄取量，这与经典的时间平方根法则不同。摄取分数从实用出发为缺少麻醉气体浓度监测时提供了给药的定量依据。从理论上看，这两种计算方法的结果会有一定差距，但是这种差距之大是否影响到麻醉效果，还有待进一步研究证实。
6.由挥发性麻醉药气体量计算其液体量 由时间平方根法则计算出机体所需的麻醉药量为蒸汽剂量，在进行紧闭回路麻醉时需要将液态的麻醉药直接注入环路内，因此有必要将吸入麻醉药的挥发蒸汽量换算成液体剂量。
7.3/4体重法则（Brody公式） 由于机体代谢与体重相关，因此根据3/4体重法则可以获得一些机体参数的近似值。在安静状态条件下机体：
（二）吸入全麻药的药代动力学
1.吸入麻醉药的摄取与分布 吸入麻醉药在肺泡被吸收后经血液循环带入中枢神经系统，作用于一些关键部位产生全麻作用，所以吸入麻醉药在脑中的分压 （相当于浓度）就非常重要。脑组织中吸入麻醉药分压受到以下5个方面因素的影响：①麻醉药的吸入浓度；②麻醉药在肺内的分布；③麻醉药跨肺泡膜扩散到肺毛细血管内血液的过程；④循环系统的功能状态；⑤经血脑屏障向脑细胞内的扩散状态。从生理角度来讲，麻醉气体跨过肺泡膜和血脑屏障向肺毛细血管和脑细胞扩散是一个顺浓度差的被动弥散过程，应完全遵守Fick原理。故其扩散速度为：
P 1、P 2分别代表肺泡膜/血脑屏障两侧麻醉药的气体分压；D为弥散常数；A 代表肺泡膜/血脑屏障与麻醉药接触的总面积；K 为麻醉药所固有的溶解系数；X 为肺泡膜/血脑屏障的厚度。因此Fick原理强调麻醉药气体弥散对浓度的依赖性，而气体的摄取主要取决于CO 的大小。CO 增加，带进体内的麻醉药量多，呼出麻醉药浓度减少；反之，CO 降低，血流对肺泡麻醉药的摄取降低，呼出麻醉药浓度增加。因此麻醉医生可以通过调节麻醉药物的吸入浓度来有效地控制其跨肺泡膜的摄取。但同时应注意，吸入麻醉药浓度过高会抑制心肌，使CO 降低，反而降低了麻醉药的跨肺泡膜摄取。
2.吸入麻醉药的排出 吸入麻醉药除一小部分被代谢，极少量经手术创面、皮肤排出外，大部分以原形经肺排出。其肺排除量与该麻醉药的脂肪/血分配系数成反比。皮下脂肪有储存吸入麻醉药的作用，但还没有明显的证据表明这可导致患者的苏醒延迟。麻醉苏醒的过程就是麻醉药的排出过程，与麻醉诱导过程相反-组织-血液-肺泡-呼出气。各种麻醉药排出时的肺泡浓度曲线与诱导时的肺泡浓度上升曲线是完全相反的。苏醒 （药物排出）的快慢主要取决于血管丰富组织的组织/血溶解度、血/气溶解度、CO、新鲜气流量和肺泡通气量。因此目前常用的吸入麻醉药在高新鲜气流量通气时，大部分都会在6～10 min降至苏醒浓度以下。
