異丙酚舒張離體大鼠肺內(nèi)動(dòng)脈的作用及機(jī)制.pdf

1、靜脈麻醉藥異丙酚近年來已被廣泛用于臨床麻醉和重癥監(jiān)護(hù)室鎮(zhèn)靜。異丙酚靜脈注射后起效快、作用時(shí)間短、蘇醒快，這些優(yōu)點(diǎn)使其受到麻醉醫(yī)生的青睞。除了具有麻醉劑與鎮(zhèn)靜劑的許多優(yōu)點(diǎn)外，異丙酚還有很多非麻醉劑的效應(yīng)，如抗氧化作用、神經(jīng)保護(hù)、增強(qiáng)免疫、調(diào)節(jié)血小板聚集等作用。異丙酚用于臨床具有較強(qiáng)的循環(huán)抑制作用，可通過直接抑制心肌收縮和擴(kuò)張外周血管引起血壓下降。很多實(shí)驗(yàn)證明異丙酚能直接作用于血管，但異丙酚作用于血管平滑肌細(xì)胞的具體機(jī)制至今還未完全闡明。異

2、丙酚的血管舒張效應(yīng)已經(jīng)在一些離體血管實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)，包括牛的冠狀動(dòng)脈，大鼠的胸主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、冠狀動(dòng)脈、腎動(dòng)脈及人類的大網(wǎng)膜動(dòng)脈和胎盤血管。相反，有報(bào)道稱異丙酚可以增加大鼠肺動(dòng)脈的阻力，減弱由乙酰膽堿誘發(fā)的肺動(dòng)脈血管舒張。復(fù)習(xí)既往研究可以看出，異丙酚對(duì)血管的作用及具體機(jī)制可能與研究對(duì)象的種屬及研究的血管部位不同而不同。以上所提及的文獻(xiàn)從不同角度對(duì)異丙酚作用于平滑肌的機(jī)理做了推論，大致爭(zhēng)議概括如下:異丙酚收縮血管還是舒張血管;異丙酚作用于

3、血管是否依賴內(nèi)皮;異丙酚通過哪些離子通道作用于血管平滑肌，是否通過鉀離子通道或鈣離子通道作用;異丙酚是否影響肌絲的鈣敏感性。但大多數(shù)研究者認(rèn)為異丙酚與鈣離子的關(guān)系在血管舒縮中的關(guān)系至關(guān)重要，認(rèn)為異丙酚對(duì)正常血管床的靜息張力沒有影響，但如果血管處于病理狀態(tài)或先前經(jīng)血管活性藥處理，異丙酚就會(huì)對(duì)此類血管產(chǎn)生影響。臨床實(shí)施麻醉時(shí)，不僅針對(duì)體質(zhì)較好的病人，還經(jīng)常面臨血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)及重要器官受損且使用血管活性藥物以保證重要臟器供血的病人。肺循環(huán)是一

4、個(gè)低壓高容的循環(huán)系統(tǒng)，肺循環(huán)阻力的變化將導(dǎo)致右心室后負(fù)荷的改變，嚴(yán)重的肺血流動(dòng)力學(xué)改變可能影響右心的功能。因此，了解異丙酚對(duì)肺血管床張力的影響尤為重要，可幫助麻醉醫(yī)生在實(shí)施麻醉時(shí)更好地應(yīng)變血流動(dòng)力學(xué)變化。本研究采用離體大鼠二級(jí)分支肺內(nèi)動(dòng)脈為研究對(duì)象，觀察異丙酚對(duì)肺內(nèi)血管張力的影響，并推測(cè)其可能的作用機(jī)制，為臨床麻醉實(shí)施時(shí)，異丙酚對(duì)肺血管床阻力可能造成的影響提供實(shí)驗(yàn)室研究數(shù)據(jù)，從而對(duì)臨床用藥有一定的指導(dǎo)作用。
　　 材料和方法:<

5、br>　　 1.血管環(huán)的制備:
　　 SPF級(jí)健康成年雄性SD大鼠(中山醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室提供)，體重200-300g之間，按150mg/kg戊巴比妥鈉腹腔注射，待大鼠角膜反射消失后，剪開胸腹腔，剪斷腔靜脈及主動(dòng)脈放血，迅速取出心肺組織，在預(yù)冷的Kreb's液(4℃)中洗凈殘血，移入盛有預(yù)冷Kreb's液并裝有硅膠板的培養(yǎng)皿中，用大頭釘將心肺組織固定于硅膠板，體式解剖顯微鏡下仔細(xì)辨認(rèn)肺動(dòng)脈，使用顯微外科剪沿肺動(dòng)脈主干分離出二級(jí)

6、肺內(nèi)動(dòng)脈，制備直徑為200-300μm，長(zhǎng)度為1-2mm的動(dòng)脈環(huán)，使用顯微鑷輕柔穿入第一根直徑為30μm的鋼絲，將肺動(dòng)脈血管環(huán)平行固定于浴槽內(nèi)的兩個(gè)鉗夾上，一個(gè)鉗夾連接到螺旋測(cè)微器，用于調(diào)節(jié)血管的周長(zhǎng)，沿第一根鋼絲從血管腔中平行穿入第二根鋼絲，固定于另一個(gè)鉗夾，連接到一個(gè)內(nèi)置的高靈敏度的張力傳感器。調(diào)節(jié)通入的95％O2與5％CO2混和氣體至合適流量，并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中持續(xù)通入浴槽，以保持血管環(huán)氧氣的供應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過程浴槽溫度恒定在37℃，室

7、溫控制在24℃。將固定好的血管環(huán)平衡1小時(shí)調(diào)節(jié)血管基礎(chǔ)張力至2mN，并用60mmol/L高鉀溶液收縮血管，待張力平衡后用Kreb's液洗脫高鉀溶液，間斷洗脫四次，使血管平衡30min后再重復(fù)高鉀溶液收縮血管1次，并按照第一遍的方法洗脫高鉀溶液，對(duì)高鉀反應(yīng)良好者說明血管舒縮功能完好，實(shí)驗(yàn)中為確保血管環(huán)的活性，每隔15min更換Kreb's液一次。去內(nèi)皮的肺動(dòng)脈環(huán)使用直徑為30μm鋼絲來回摩擦血管環(huán)內(nèi)壁數(shù)次，以對(duì)Ach舒張率為零或接近零認(rèn)為

8、內(nèi)皮去除完整。為排除溶劑二甲亞風(fēng)(DMSO)對(duì)血管張力的影響，經(jīng)計(jì)算，浴槽中最多加入DMSO時(shí)的濃度為1:500，一些血管環(huán)使用高鉀或U46619預(yù)收縮后加入以上濃度DMSO證明對(duì)血管環(huán)張力無影響。
　　 2.異丙酚對(duì)不同收縮劑預(yù)收縮血管的作用:
　　 使用60mmol/L高鉀溶液(n=6)及血栓素A2類似物(9,11-Dideoxy-11α,9α-epoxymethanoprostaglandin,U46619)100

9、nmol/L(n=6)、5羥色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)3μmol/L(n=4)及苯腎上腺素(Phenylephrine，Phe)1μmol/L(n=4)收縮血管環(huán)，并觀察血管環(huán)的收縮情況，若血管環(huán)收縮幅度大(大于3mN)則累積加入異丙酚(1、3、10、30、100、300μmol/L)，觀察異丙酚對(duì)以上物質(zhì)收縮血管后的效應(yīng)，若收縮幅度小(小于3mN)則進(jìn)一步做該收縮劑不同濃度的量效曲線，以判定加入的濃度是否

10、為合適濃度。
　　 3.測(cè)定內(nèi)皮對(duì)異丙酚舒張血管的作用:
　　 內(nèi)皮完整的血管環(huán)(n=5)使用一氧化氮合酶(nitricoxidesynthease，NOS)抑制劑左旋硝基精氨酸甲酯(Nω-Nitro-L-argininemethylesterhydrochlorid，L-NAME)1μmol/L進(jìn)行孵育，使用U46619100nmol預(yù)收縮血管，采用累積加藥法加入梯度濃度異丙酚(1、3、10、30、100、300μmo

11、l/L)，并比較L-NAME孵育前后異丙酚作用的差異;去內(nèi)皮的血管環(huán)(n=5)同樣使用U46619預(yù)收縮后加入梯度濃度異丙酚，并比較內(nèi)皮完整與去內(nèi)皮組對(duì)異丙酚反應(yīng)的差異。
　　 4.測(cè)定Ca2+通道與異丙酚舒張血管的關(guān)系:
　　 一些血管環(huán)(n=5)調(diào)整好靜息張力后，使用含EGTA500μmol/L的無鈣Kreb，s將浴槽中的液體置換3次，洗去浴槽原有的Kreb's溶液，加入無鈣的60mmol/L高鉀溶液，采用累積加藥法

12、加入CaCl2，使浴槽中的鈣離子逐步達(dá)到0.01、0.03、0.1、0.3、1、3mmol/L，記錄血管收縮時(shí)的張力變化;不同的血管環(huán)(n=5)加入異丙酚10、30、100、300μmol/L分別孵育20min，再向浴槽中加入CaCl2，方法同前，使浴槽中鈣離子濃度逐步達(dá)到0.01、0.03、0.1、0.3、1、3mmol/L，記錄張力變化，比較異丙酚孵育前及不同濃度孵育后的血管收縮差異。
　　 另一些血管(n=4)使用60mm

13、ol高鉀溶液預(yù)收縮，張力達(dá)到平衡，加入硝苯地平(nifedipine，1μmmol/L)充分阻斷L-型鈣通道，然后使用U46619收縮血管環(huán)，再使用累積加藥法加入異丙酚(1、3、10、30、100、300μmol/L)，觀察異丙酚對(duì)血管環(huán)的效應(yīng)。
　　 5.數(shù)據(jù)測(cè)定:
　　 以高鉀或U46619誘發(fā)的血管最大收縮幅度為100％，加入藥物后血管的收縮或舒張與最大收縮幅度的比值反應(yīng)血管張力的變化，Emax表示最大收縮幅度百分

14、比，EC50表示產(chǎn)生50％最大舒張或收縮效應(yīng)時(shí)對(duì)應(yīng)的藥物濃度，pD2＝-1g(EC50)表示引起最大效應(yīng)的一半時(shí)所需的藥物摩爾濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，量效曲線應(yīng)用GraphPad(prism3.0)繪制和分析。
　　 6.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
　　 數(shù)據(jù)分析采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，計(jì)量數(shù)據(jù)用(x)±s表示，L-NAME孵育前后比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，兩組間均數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組間:異丙酚孵育前、10μmol/L異丙酚、30μm

15、ol/L異丙酚、100μmol/L異丙酚及300μmol/L異丙酚孵育后CaCl2收縮血管環(huán)曲線的比較采用單因素方差分析，組內(nèi)兩兩比較采用LSD法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)果:
　　 1.大鼠肺內(nèi)二級(jí)分支動(dòng)脈對(duì)不同收縮劑預(yù)收縮血管的反應(yīng):
　　 離體大鼠二級(jí)肺內(nèi)動(dòng)脈對(duì)60mmol高鉀及100nmol/LU46619的收縮反應(yīng)良好，對(duì)5-HT及Phe反應(yīng)微弱。對(duì)高鉀反應(yīng)良好的血管環(huán)分別做5-HT與

16、Phe的曲線發(fā)現(xiàn)，5-HT從1nmol/L開始，直至濃度增至10μmol/L時(shí)，肺動(dòng)脈血管環(huán)的收縮幅度依然很小，Phe從10nmol/L開始，濃度增至30μmol/L時(shí)，肺動(dòng)脈血管環(huán)收縮幅度也很小。
　　 2.異丙酚舒張非受體依賴及受體依賴的血管收縮:
　　 異丙酚可舒張非受體依賴的高鉀溶液預(yù)收縮的血管環(huán)，也可舒張受體依賴的U46619預(yù)收縮的血管環(huán)，且產(chǎn)生濃度依賴的舒張效應(yīng)。高鉀組最大舒張效應(yīng)Emax=(97.57±2

17、.05)％，pD2=4.38±0.08，U46619組最大的舒張效應(yīng)Emax=(88.18±10.33)％,pD2=4.15±0.27。
　　 3.內(nèi)皮對(duì)異丙酚舒張血管的作用:
　　 異丙酚既能舒張U46619預(yù)收縮的內(nèi)皮完整肺動(dòng)脈血管環(huán)，也能舒張U46619預(yù)收縮的去內(nèi)皮的肺動(dòng)脈血管環(huán)，舒張的幅度呈濃度依賴性。內(nèi)皮完整的血管環(huán)采用一氧化氮合酶抑制劑L-NAME孵育前后，內(nèi)皮完整組最大舒張率Emax=(82.60±22.

18、15)％，L-NAME孵育后最大舒張效率Emax=(77.62±26.58)％，L-NAME孵育前后最大舒張率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.213)，內(nèi)皮完整組pD2=4.21±0.26，L-NAME孵育后pD2=4.01±0.28，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.012)。去內(nèi)皮組最大舒張率Emax=(86.27±18.37)％，與內(nèi)皮完整組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＝0.783)，去內(nèi)皮組pD2=4.41±0.36，與內(nèi)皮完整組比較差異無統(tǒng)計(jì)

19、學(xué)意義(P=0.343)。
　　 4.Ca2+通道與異丙酚舒張血管的關(guān)系:
　　 不同濃度異丙酚(10、30、100、300μmol/L)孵育血管后，可觀察到在無Ca2+，高鉀條件下累積加入CaCl2收縮血管，最大收縮幅度Emax降低，組間Emax比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)。組內(nèi)比較，使用異丙酚孵育過的各組血管CaCl2收縮最大幅度與未用異丙酚孵育的血管比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)，但各組的pD2組

20、間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＝0.111)。由此可見異丙酚雖然對(duì)CaCl2的pD2值沒有影響，但對(duì)CaCl2反應(yīng)的最大收縮率Emax有明顯抑制作用，且抑制呈濃度依賴性。異丙酚100μmol/L與300μmol/L幾乎可完全抑制CaCl2在無鈣高鉀條件下引起的血管收縮反應(yīng)。
　　 另一些血管環(huán)使用高鉀收縮血管待張力平衡，加入L-型鈣通道阻斷劑硝苯地平1μmol/L，血管張力可降至靜息張力水平，說明此濃度的硝苯地平將L-型鈣通道完全阻斷，再使

21、用U46619收縮血管，異丙酚仍可以舒張U46619預(yù)收縮的肺動(dòng)脈，且最大舒張率Emax=(88.97±5.60)％。
　　 結(jié)論:
　　 1、離體大鼠肺內(nèi)二級(jí)分支動(dòng)脈對(duì)高鉀及U46619收縮反應(yīng)敏感，對(duì)5-羥色胺及苯腎上腺素的反應(yīng)微弱，可能與5-羥色胺及苯腎上腺素的受體亞型在此節(jié)段的肺動(dòng)脈分布比例有關(guān);
　　 2、異丙酚可舒張受體依賴及非受體依賴的血管收縮;
　　 3、異丙酚舒張U46619引起的血管收