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使用化學品做為麻醉藥的記載已經有二百多年的歷史，最早的報導是有人吸了一氧化二氮（nitrous oxide, N₂O）後，就不停地傻笑，因此 N₂O 又稱為笑氣（laughing gas）。1801 年，英國化學家戴維（Sir Humphry Davy）曾經以自己做實驗，成為第一個因吸了大量一氧化二氮而失去知覺的人。

1845 年，美國牙科醫師魏爾斯（Horace Wells）也是以自己做實驗，他事先吸了一氧化二氮，在失去知覺後，他的牙醫同事很順利地拔起魏爾斯的智齒，這是麻醉藥第一次在醫學上的應用。1846 年，莫頓（William Morton）利用乙醚做為麻醉劑，先後在動物（包括他的寵物）及自己身上試驗。

發現者

戴維爵士（1778－1829）是英國化學家，二十幾歲時就有很多的發明與發現。他用電化學方法分離與純化出多種金屬，如鈉、鉀、鈣、鋇、鎂等元素。他還發明了煤礦安全燈，這種安全燈能偵測出煤礦現場是否有爆炸性的甲烷，這一發明救了無數的煤礦工人。因此他在25 歲時就被選為皇家研究院（Royal Institute）的院士，31 歲任院長，是當時最年輕也是最有名氣的化學家。

魏爾斯（1815－1848）和莫頓（1819－1868）都是牙科醫師，二人還曾合夥經營一個牙醫診所，但後來因麻醉藥的事情鬧得不歡而散。

發現一氧化二氮有麻醉功效的戴維（左）與第一位使用乙醚做為麻醉劑的莫頓（右）

 

麻醉藥的使用

戴維 20 歲的時候，在英國布里斯托爾市（Bristol）的氣態研究所（Pneumatic Institute）試驗各種氣體對人體的影響，他偶然發現一氧化二氮有麻醉功效。為了證實這猜想，他以自身做公開的實驗，在 7 分鐘內吸進 16 夸脫（1 夸脫 = 1.1 公升）的一氧化二氮後，當場失去知覺，這一實驗結果引起大眾的興趣。2 年後，他被邀請到倫敦皇家研究院當助理，並且很快就晉升為教授。

儘管早在 1800 年戴維就已證實一氧化二氮有使人失去知覺的效能，但並沒有引起醫學界太多的注意。一直到 1844 年，美國牙科醫師魏爾斯跟朋友參加一埸娛樂性的藥物展示會。節目之一是表演呼吸一氧化二氮而變得昏睡或失去知覺，魏爾斯的朋友志願下場當「實驗品」，在呼吸了笑氣後，朋友突然大笑不停，無法控制行動。結束示範後，朋友回來坐在魏爾斯的旁邊，後者發現朋友的腳部因為碰撞而大量出血，但竟毫無疼痛的感覺。魏爾斯隨後以己身試驗，發現笑氣果然會令人失去意識。

靈機一動之下，魏爾斯猜想一氧化二氮或許可做為拔牙時的麻醉藥。於是他再次以自己做實驗，邀請牙醫同事為他拔取已蛀蝕的智齒，為了廣為宣傳，他還邀請同業前來參觀。在手術前，魏爾斯先呼吸一口一氧化二氮，完成麻醉後，隨即在無知覺、無痛狀態中順利進行了拔牙的手術，這是史上第一次把麻醉藥應用在開刀手術中。

1845 年，他在波士頓的麻省總醫院（Massachusetts General Hospital）做大規模的拔牙示範表演。但因為笑氣使用不善，剛要拔牙時，患者卻大聲叫喊：「痛！痛！」尷尬的情景使得全場譁然，有人就叫囂魏爾斯是個騙子。這次的失敗使他失去信心，加上之後數起挫折，最後竟然想不開在 1848 年自殺身亡。

他的同業莫頓則比較幸運。1844 年他在哈佛大學醫學院就讀時，聽到化學教授傑克遜（Charles Jackson）提到乙醚有麻醉的功能，其實這一知識早在 1700 年代就已發現，但一直沒有人應用在醫學上。莫頓就先後以動物和自己進行試驗。1846 年有一位患者請莫頓拔牙，表示願意接受任何能緩解拔牙痛苦的療法。

莫頓使用乙醚麻醉後再進行手術，當患者恢復知覺時，聲稱他沒有感到任何疼痛，這一成果使莫頓的信心大增。莫頓進而邀請麻省總醫院的外科醫生瓦倫博士（John Warren）與他合作，要在眾醫生面前表演莫頓麻醉法。

在 1846 年 10 月的一個早晨，莫頓進行了表演。他事先給患者吸入乙醚，然後瓦倫醫師再為患者開刀割除頸部的腫瘤。手術過程中，患者沒有任何痛苦狀，成功證實了麻醉劑的功能，這次示範表演立即廣為多家報紙報導。

 

1846年莫頓所使用的乙醚呼吸器

 

手術成功之後，莫頓開始申請專利。他並沒有公開說明用的是乙醚，只稱它是 Letheon，但後來被人揭穿，他才承認使用的是乙醚。之後，莫頓長期陷入專利權益的訴訟爭辯中，耗費了大量時間與錢財，並未能從發明中獲得期盼的利益，49 歲時在紐約中央公園跌倒後逝世。

麻醉藥理與近代麻醉藥的開發

科學家發現，痛的傳遞是靠某些化學信號分子的作用。當這些化學信號分子被活化時，能與對「痛」有敏感性的神經元受體（nociceptors）結合，並把痛的感覺傳遞下去。如果能調整這些受體的活性，應該就能控制痛的感覺。麻醉藥的機制就是阻擋疼痛神經的訊息傳達。

近代新開發的麻醉藥，有鹵化乙烷（haloethane）、三氯乙烯（trichloroethylene）、戊硫酮化鈉（thiopentone sodium 或稱 sodium thiopental）等。戊硫酮化鈉是一種巴比妥（barbiturate）藥物，它能與腦和脊髓神經的 GABAA 受體結合，GABAA 受體則是用來抑制與降低神經活動力。戊硫酮化鈉能以打針方式輸入血液循環，藥性強但可控制，惟使用過量的巴比妥類藥物時會有生命危險。

 

戊硫酮化鈉的分子結構（資料來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Thiopentone_sodium）

掌聲回響

當年 20 歲的戴維在無師自通下發現笑氣會使人失去知覺，進一步實驗驗證，而贏得學界的認同，可惜並沒有進一步把它應用到麻醉上。23 歲時戴維到英國最高研究院從助理做起，2 年後擢升為正式講師，並且很快就晉升到教授，並被選為皇家研究院的院士，然後任院長。

在皇家研究院時，他發現助理法拉第（Michael Faraday）是位可造就之才，就提拔使他成為當時英國相當有名的科學家。可惜後來法拉第的名氣勝過戴維，師生的關係就此走惡。

魏爾斯和莫頓常被認為是現代麻醉學的創始人。1864 年，美國牙醫協會在魏爾斯逝世的 16 年後，才公告魏爾斯是現代麻醉學發現者。1870 年，美國醫師協會也確認魏爾斯的醫學貢獻，一座紀念魏爾斯的銅像也樹立在他的老家哈福（Hartford, Connecticut）。

至於莫頓，1852 年曾獲巴的爾摩醫學院的榮譽博士學位，美國醫學史在 1871 年也定位了他使用乙醚為麻醉劑的貢獻，波士頓的大眾公園裡也樹立了一座銅像以表彰莫頓的醫學貢獻。1944 年，美國派拉蒙（Paramount）電影公司甚至推出〈偉大瞬間〉（The Great Moment）影片，描述莫頓的生平。

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