不同麻醉深度丙泊酚對犬腦不同區(qū)域谷氨酸的影響.pdf

1、靜脈全麻藥丙泊酚(propofol)已廣泛應用于臨床麻醉、門診特殊診療和ICU鎮(zhèn)靜催眠，但其作用機制仍不夠清楚。中樞神經系統(tǒng)(CNS)神經遞質的釋放和傳遞在中樞神經系統(tǒng)功能中發(fā)揮著極其重要的作用，研究丙泊酚對不同腦區(qū)神經遞質的影響有助于更好地了解和揭示其全麻作用機制。γ-氨基丁酸(GABA)是中樞神經系統(tǒng)最主要的抑制性神經遞質，其受體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的重要學說，認為全麻

2、藥物的作用與其影響突觸傳遞的功能有關，主要通過激活GABA受體，增加腦神經元電導產生去極化，從而產生全麻作用。由于全麻藥包括丙泊酚的麻醉作用，并不是某一種也不可能是單一神經遞質作用的結果，GABA對谷氨酸(GLU)和乙酰膽堿(Ach)的釋放有抑制作用，因此GABA受體學說并不能完全闡明丙泊酚的全麻作用機制，有必要對其它神經遞質進行研究。
　　 GLU是中樞神經系統(tǒng)最主要的興奮性神經遞質之一，以小囊包的形式廣泛存在于大腦皮質神經元

3、突觸體內，在正常生理條件下通過產生興奮性突觸后電位(EPSP)以維持腦電活動。GLU既有遞質功能又參與物質代謝，其受體廣泛分布于海馬、大腦皮質、小腦、紋狀體等部位，被認為與學習、記憶、中樞性疼痛的傳導和大腦創(chuàng)傷后神經元的死亡有重要的關系。丙泊酚對GLU的影響包括:抑制突觸前膜動作電位的傳導，抑制突觸前膜GLU的釋放，促進GLU的重攝取，阻斷突觸后膜GLU受體。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)揮其麻醉作用的效應部位

4、同樣具有選擇性。有較多文獻報道，丙泊酚產生全麻效應的主要部位主要集中在丘腦，但并沒有進一步細化。本研究把腦區(qū)包括丘腦進一步細化，旨在更全面地觀察不同麻醉深度丙泊酚對犬腦各不同區(qū)域GLU的影響。
　　 Upton等提出了腦攝取概念和質量平衡法則（massbalanceprinciples），由于實驗方法的限制和不同腦區(qū)腦功能的特殊性，應用此法則的丙泊酚腦攝取研究只能間接評估全腦的腦攝取狀況，不能客觀反映腦組織對丙泊酚的實際攝取和不

5、同腦區(qū)的攝取和分布情況，也難以明確反映丙泊酚腦攝取過程中某一時間點丙泊酚實際攝取量。通過解剖腦組織直接測量不同區(qū)域腦組織藥物濃度，此方法是對基于質量平衡法則的腦攝取研究的改進。采用高效液相色譜紫外法(High-pressureliquidchromatographyultra-violetspectroscopy,HPLC-UV)，可觀察不同麻醉深度丙泊酚在不同腦區(qū)的攝取和分布。我們研究發(fā)現，不同麻醉條件下丙泊酚在犬腦不同區(qū)域的攝取和分

6、布狀態(tài)不同:單次靜注丙泊酚淺麻醉時，腦干與丘腦藥物濃度最高、海馬最低，而深麻醉時丘腦藥物濃度最高、海馬最低;恒速靜脈輸注丙泊酚30min，犬頸內動、靜脈血藥濃度沒有差異，說明丙泊酚的全腦攝取達到平衡狀態(tài)，此時除背側丘腦丙泊酚濃度較高外，丙泊酚在犬腦各區(qū)域的分布呈均衡狀態(tài);當恒速靜脈輸注丙泊酚50min，犬腦各區(qū)域組織的丙泊酚濃度無明顯差異，提示丙泊酚在各腦區(qū)才真正呈均衡分布。腦攝取和分布平衡時，不同麻醉深度下不同腦區(qū)的興奮性神經遞質如G

7、LU的變化如何，未見報道。
　　 本研究采用HPLC-UV，進一步觀察丙泊酚恒速輸注(55、70mg.kg-1.h-1)50min時，丙泊酚對犬腦各區(qū)域（背側丘腦、上丘腦、后丘腦、下丘腦、底丘腦、額葉、頂葉、顳葉、枕葉、海馬、扣帶回、小腦、中腦、橋腦、延髓及頸髓）的GLU濃度及其變化，以探討不同麻醉深度下丙泊酚腦攝取和分布平衡時犬腦不同區(qū)域GLU的變化特點，為闡述不同麻醉深度下丙泊酚對犬腦不同區(qū)域興奮性神經遞質的影響及其麻醉作用

8、機制提供實驗依據。
　　 材料和方法：
　　 1、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，淺麻醉組（L組）和深麻醉組（D組），每組6只。實驗均安排在白天進行。實驗前禁食、禁飲10小時。實驗時由右后肢大隱靜脈建立靜脈通路。
　　 2、麻醉管理
　　 L組:右后肢大隱靜脈注入丙泊酚5.5mg.kg-1，注

9、射時間為15s。續(xù)以55mg.kg-1.h-1恒速靜脈輸注50min。D組:右后肢大隱靜脈注入丙泊酚7.0mg.kg-1，注射時間為15s。續(xù)以70mg.kg-1.h-1恒速靜脈輸注50min。兩組實驗犬達到相應的麻醉深度后，經口插入ID9號氣管導管，固定并連接呼吸機，吸純氧，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(30～38)mmHg。2％利多卡因浸潤后分離右股動脈，置入2

10、0G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
　　 丙泊酚恒速輸注50min時，兩組分別取頸內動、靜脈血各2ml，注入含肝素的真空采血管中，充分混勻，立即置入4℃冰箱中保存。然后迅速斷頭，無菌條件下去除犬顱蓋，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、枕葉、海馬、扣帶回、小腦、中腦、橋腦、延髓及頸髓組織，去除組織中可見的血管，無菌濾紙去除殘留血液

11、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
　　 血樣品抗凝后立即在4℃低溫離心機中3500r.min-1離心10min分離血漿，取血漿200μl置于EP管中，加入乙腈400μl后渦旋器震蕩2min，10000r.min-1離心10min，取上清液20μl進樣分析。
　　 精確稱量腦組織樣品于勻漿器中，加入乙腈(2ml.g-1)充分勻漿15min，勻漿液置于EP管于10000

12、r.min-1下離心10min后，取上清液50μl與200μl衍生化試劑反應為2min后馬上進樣分析。5高效液相色譜條件
　　 丙泊酚血漿濃度的測定:色譜柱（Shim-packVP-ODS，250nm×4.6mmID），保護柱（Shim-packGVP-ODS，10mm×4.6mmID），流動相:15％純水和85％甲醇，進樣量20μl，柱溫:40℃，流速1ml.min-1，檢測波長270nm。
　　 腦組織GLU含量的測

13、定:色譜柱AgilentXDB-C18(5μm，150mm×4.6mm)，柱溫:35℃;流動相A:0.1mol.1-1醋酸鈉，流動相B:甲醇。流速1.0ml.min-1激發(fā)波長330nm，發(fā)射波長450nm，進樣量10μl。6統(tǒng)計方法
　　 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件，計量資料以均數士標準差（(x)士s）表示。頸內動、靜脈血漿丙泊酚濃度比較采用配對t檢驗。腦組織間GLU含量變化率比較采用完全隨機設計資料的方差分析(one-wa

14、yANOVA)，組間相同部位標本中谷氨酸濃度比較采用兩個獨立樣本t檢驗，多重比較采用LSD檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
　　 結果：
　　 1、生命體征
　　 實驗動物均安全迅速達到預定麻醉狀態(tài)并維持穩(wěn)定，無嗆咳、嘔吐等不良反應。L組和D組的MAP分別為（105.33±4.18mmHg）和(89.50±1.87mmHg)，差異有統(tǒng)計學意義（t=8.023，P=0.000）。L組和D組PR的分別(90.5

15、0±3.62次.min-1、72.83±3.31次.min-1)，差異有統(tǒng)計學意義（t=9.089，P=0.000）。L組和D組PETCO2分別為36±1.41mmHg和37±1.41mmHg，差異無統(tǒng)計學意義(t=-1.936,P=0.111)2動、靜脈丙泊酚血漿濃度:
　　 L組頸內動、靜脈血漿丙泊酚濃度分別為3.00士0.31ug.ml-1和3.10±0.51ug.ml-1，差異無統(tǒng)計學意義(t=0.335，P=0.751

16、);D組頸內動、靜脈血漿丙泊酚濃度分別為6.41士0.05ug.ml-1和6.40±0.11ug.ml-1，差異無統(tǒng)計學意義(t=0.371,P=0.726)。
　　 2、不同區(qū)域腦組織GLU變化
　　 D組各區(qū)域GLU含量均較L組顯著下降(P＜0.01);
　　 兩種麻醉深度下下丘腦GLU的變化率88.76士0.04％，高于其他腦區(qū)（P＜0.05）。
　　 結論：
　　 1、丙泊酚恒速靜脈輸注5