腦攝取平衡時傷害性刺激條件下丙泊酚在犬腦各區(qū)域的分布.pdf

1、丙泊酚(Propofol)是目前臨床最常用的靜脈全麻藥,具有起效快、持續(xù)時間短、蘇醒迅速完全、手術無記憶等優(yōu)點,被廣泛應用于臨床麻醉和ICU鎮(zhèn)靜。腦是靜脈麻醉藥的效應器官,丙泊酚腦攝取及分布研究是了解其麻醉作用機制的一個重要方面,盡管前期已做了一些工作并取得進展,但仍有待進一步研究。
　　 中樞神經系統(tǒng)的解剖結構和分布均具有一定的特異性,全麻藥發(fā)揮其麻醉作用的藥理學部位具有選擇性。近年來對丙泊酚中樞作用的研究已經取得一些進展,其

2、中GABA受體是中樞神經系統(tǒng)中最主要的抑制性神經受體,其分布廣泛但各有自己的分布區(qū)域和不同的藥理學及神經電生理學特性。突觸學說是全麻作用機制中最重要的學說。該學說認為全麻藥物的作用與其影響突觸傳遞的功能有關,主要可能是作用于GABA受體,GABA受體激活后,可增加腦神經元電導而產生去極化,從而產生全麻作用。但上述成果仍不能闡明丙泊酚的全麻作用機制。
　　 Upton于1988年提出了腦攝取的概念及其基本研究方法-質量平衡法則(m

3、ass balance principles),即通過測量局部器官的動-靜脈血藥濃度差來計算局部器官攝取藥物的量:藥物凈攝取量為藥物經動脈進入器官實質的量,如果藥物在器官內不發(fā)生代謝,則器官藥物濃度為藥物凈流量與器官質量的比值。上世紀90年代后期有不少學者應用質量平衡法則開始了丙泊酚腦攝取的研究,主要利用色譜分析技術測量腦循環(huán)動、靜脈血中丙泊酚藥物濃度變化來計算丙泊酚腦攝取情況。研究表明丙泊酚在腦內基本不代謝、其腦攝取平衡滯后于血藥濃度

4、的平衡,認為丙泊酚血藥濃度不能反映麻醉深度、丙泊酚全腦攝取量和全腦濃度與麻醉深度存在相關性?；谫|量平衡法則的丙泊酚腦攝取研究揭示了丙泊酚在腦內藥理學過程的部分規(guī)律,指導了以效應室為目標的丙泊酚TCI,取得了良好的臨床效果。但腦是一個功能合胞體,不同區(qū)域腦組織的解剖和功能有顯著不同,不同的腦功能區(qū)域對丙泊酚的攝取規(guī)律也可能不同。由于實驗方法和技術的限制,基于質量平衡法則的腦攝取研究,只能計算藥物的腦攝取,所反映的是藥物的全腦攝取而不能反

5、映藥物在不同腦區(qū)的實際攝取和分布特征。
　　 為克服以前丙泊酚腦攝取研究的不足,Shyr和Larsson分別探索了新的腦攝取研究方法,即解剖腦組織的直接法腦攝取研究:通過解剖丙泊酚麻醉狀態(tài)下的動物腦組織并直接測量腦組織丙泊酚濃度,可以直觀的獲得不同部位腦組織對丙泊酚攝取規(guī)律及其它腦內藥理學特征。直接法腦攝取研究的優(yōu)勢在于能直接了解丙泊酚實際腦濃度,可以反映在達到某個麻醉狀態(tài)即刻丙泊酚腦攝取的規(guī)律和丙泊酚腦內分布情況,能進一步明確

6、腦攝取規(guī)律及腦濃度變化特征。Shyr觀察到,丙泊酚60 mg/(kg·h)恒速輸注30min,丙泊酚在大鼠腦皮層、海馬、紋狀體、間腦、中腦、腦橋、小腦、延髓的分布均衡。而Larsson觀察了大鼠皮層、中腦(含腦干)和小腦三個區(qū)域,丙泊酚注射速度分別為2.5、5、10 mg/(kg·h),287和776天鼠達到麻醉狀態(tài)即刻中腦丙泊酚濃度高于其它腦組織；注射速度為20 mg/(kg·h)組和23天鼠齡組(以上述四種速度)達到麻醉狀態(tài)即刻,三

7、區(qū)域腦組織丙泊酚均呈均衡分布。二者的結論不盡相同,這可能與注射速度、鼠齡和所觀察區(qū)域的多少有關；恒速輸注速度快、鼠齡小,丙泊酚腦內分布可能容易達到均衡。
　　 丙泊酚腦攝取和分布規(guī)律還可能受到注射方式、腦攝取狀態(tài)、動物物種差異等因素的影響。以前的實驗多采用SD大鼠為實驗動物,由于鼠腦結構和功能與人腦差別較大,難以將實驗結果進行推廣,因此有必要對更高等的動物加以研究。犬腦為溝回腦,腦功能分區(qū)和結構與人腦相似,腦體積和質量較大,解剖

8、標志明顯,利于實驗操作。我們前期研究發(fā)現,單次靜脈注射達到不同的麻醉深度時,犬不同腦組織區(qū)域丙泊酚的分布不同:淺麻醉狀態(tài)時橋腦丙泊酚濃度最高,深麻醉狀態(tài)時丘腦最高,海馬最低。丙泊酚70mg/(kg·h)恒速靜脈輸注30min,犬腦循環(huán)動、靜脈血藥濃度達平衡狀態(tài),此時丙泊酚腦攝取達動態(tài)平衡,除背側丘腦丙泊酚濃度較高外,在其他區(qū)域組織分布均衡。最近研究發(fā)現,丙泊酚70mg/(kg·h)恒速靜脈輸注50min,丙泊酚腦攝取才處于穩(wěn)定平衡狀態(tài),

9、在犬腦各區(qū)域(背側丘腦、上丘腦、后丘腦、下丘腦、底丘腦、額葉、頂葉、顳葉、海馬、扣帶回、小腦、中腦、橋腦、延髓、頸髓)呈均衡分布。但在手術刺激狀態(tài),傷害性刺激是否改變腦攝取的平衡?是否引起丙泊酚在不同腦區(qū)分布的改變?有待研究。
　　 本研究采用高效液相色譜紫外法(High-pressure liquid chromatographyultra-violet spectroscopy,HPLC-UV)測量犬腦組織不同區(qū)域(背側丘腦

10、、上丘腦、后丘腦、下丘腦、底丘腦、額葉、頂葉、顳葉、海馬、扣帶回、小腦、中腦、橋腦、延髓、頸髓)丙泊酚濃度,探討腦攝取平衡時傷害性刺激條件下丙泊酚在犬腦不同區(qū)域的分布特征和規(guī)律。
　　 材料和方法
　　 1 實驗動物準備與分組:
　　 12只健康犬(實驗動物由南方醫(yī)院動物實驗中心提供),雌雄不拘,年齡12-18個月,體重10-12kg,隨機分為兩組,C組(對照組)和S組(刺激組),每組6只。實驗均安排在每天上午9

11、:00至11:00進行。實驗前禁食、禁飲12小時。實驗時由右后肢大隱靜脈建立靜脈通路。
　　 2 麻醉實施:
　　 C組:靜脈注射丙泊酚7mg·kg-1,注射時間為15s,續(xù)以70mg·kg-1·h-1恒速靜脈輸注50min。
　　 S組:靜脈注射丙泊酚7mg·kg-1,注射時間為15s,續(xù)以70mg·kg-1·h-1恒速靜脈輸注50min。當丙泊酚輸注50min時止血鉗上三齒鉗夾狗尾正中1min。
　　

12、 兩組實驗犬達到眼瞼反射和腳踏發(fā)射消失淺麻醉狀態(tài)后,經口插入ID9號氣管導管,固定并連接呼吸機,吸入純氧,調節(jié)呼吸頻率(20-25)次/分,潮氣量15ml·kg-1,使呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)維持在(30-38)mmHg。2％利多卡因浸潤麻醉下分離右股動脈,置入20G肝素化套管,接HP多參數監(jiān)護儀檢測平均動脈壓(MAP)和脈率(PR)。
　　 3 標本采集:
　　 S組輸注51min時、C組輸注50min時,于

13、右側頸內動、靜脈血管分別抽取血液2ml快速注入抗凝管中,反復震蕩防止血液凝固,4℃冰箱中保存。取血后立即斷頭法處死實驗犬,無菌條件下去除顱蓋等組織,專人解剖獲取背側丘腦、上丘腦、后丘腦、下丘腦、底丘腦、額葉、頂葉、顳葉、海馬、扣帶回、小腦、中腦、橋腦組織,去除組織中可見血管,無菌濾紙去除殘留血液和腦脊液后分別置于無菌干燥培養(yǎng)皿中,-17℃低溫冰箱中保存。
　　 4 標本處理:
　　 血標本在4℃低溫離心機中離心30min

14、分離血漿和血細胞,轉速為10000r·min-1。離心后取血漿200μl置于EP管中,加入乙腈400μl,渦旋器震蕩2min。之后再離心10min沉淀血漿蛋白,轉速為10000r·min-1。取上清液置于EP管中。標本處理后待測丙泊酚濃度。
　　 腦組織標本精確稱量(g)后移于勻漿器中,每克腦組織中加入乙腈2ml。充分勻漿5min后,勻漿液移于EP管中。勻漿液離心5min,轉速10000r·min-1。取上清液置于EP管中。標本

15、處理后待測丙泊酚濃度。
　　 5 丙泊酚色譜分析:
　　 采用高效液相色譜紫外(HPLC-UV)-沉淀法測量丙泊酚濃度,外標物為丙泊酚標準品,提取劑為乙腈。流動相:A相為乙酸胺(1mmol·L-1)+乙酸(1g·L-1),B相為甲醇,A:B為25:75,柱溫:4℃,自動進樣量:20m,流速:1ml·min-1,檢測波長:270nm。
　　 6 統(tǒng)計分析:
　　 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件,計量資料以均數

16、±標準差((x)±S)表示。組內頸內動脈和靜脈血漿丙泊酚濃度比較采用配對樣本均數比較的t檢驗；組間頸內動脈和靜脈血漿丙泊酚濃度比較采用兩樣本均數比較的t檢驗。組內不同標本中丙泊酚濃度比較采用重復測量設計資料的方差分析,多重比較采用LSD檢驗。組間相同部位標本中丙泊酚濃度比較采用兩樣本均數比較的f檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
　　 結論
　　 1.丙泊酚恒速70mg·kg-1·h-1恒速靜脈輸注50分鐘,頸內動、