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(shù)無記憶等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于臨床麻醉和ICU鎮(zhèn)靜。腦是靜脈麻醉藥的效應(yīng)器官,丙泊酚腦攝取及分布研究是了解其麻醉作用機(jī)制的一個重要方面,盡管前期已做了一些工作并取得進(jìn)展,但仍有待進(jìn)一步研究。
　　 中樞神經(jīng)系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)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(xué)部位具有選擇性。近年來對丙泊酚中樞作用的研究已經(jīng)取得一些進(jìn)展,其

2、中GABA受體是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最主要的抑制性神經(jīng)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(xué)及神經(jīng)電生理學(xué)特性。突觸學(xué)說是全麻作用機(jī)制中最重要的學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為全麻藥物的作用與其影響突觸傳遞的功能有關(guān),主要可能是作用于GABA受體,GABA受體激活后,可增加腦神經(jīng)元電導(dǎo)而產(chǎn)生去極化,從而產(chǎn)生全麻作用。但上述成果仍不能闡明丙泊酚的全麻作用機(jī)制。
　　 Upton于1988年提出了腦攝取的概念及其基本研究方法-質(zhì)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(jīng)動脈進(jìn)入器官實質(zhì)的量,如果藥物在器官內(nèi)不發(fā)生代謝,則器官藥物濃度為藥物凈流量與器官質(zhì)量的比值。上世紀(jì)90年代后期有不少學(xué)者應(yīng)用質(zhì)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(shù)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(nèi)基本不代謝、其腦攝取平衡滯后于血藥濃度

4、的平衡,認(rèn)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(guān)性。基于質(zhì)量平衡法則的丙泊酚腦攝取研究揭示了丙泊酚在腦內(nèi)藥理學(xué)過程的部分規(guī)律,指導(dǎo)了以效應(yīng)室為目標(biāo)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?qū)Ρ捶拥臄z取規(guī)律也可能不同。由于實驗方法和技術(shù)的限制,基于質(zhì)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(nèi)藥理學(xué)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(dá)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(nèi)分布情況,能進(jìn)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(dá)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(dá)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(jié)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(guān)；恒速輸注速度快、鼠齡小,丙泊酚腦內(nèi)分布可能容易達(dá)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(jié)構(gòu)和功能與人腦差別較大,難以將實驗結(jié)果進(jìn)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(jié)構(gòu)與人腦相似,腦體積和質(zhì)量較大,解剖

8、標(biāo)志明顯,利于實驗操作。我們前期研究發(fā)現(xiàn),單次靜脈注射達(dá)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(dá)平衡狀態(tài),此時丙泊酚腦攝取達(dá)動態(tài)平衡,除背側(cè)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(xiàn),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(cè)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(shù)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(cè)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(zhǔn)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(jī)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(jìn)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(dāng)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(dá)到眼瞼反射和腳踏發(fā)射消失淺麻醉狀態(tài)后,經(jīng)口插入ID9號氣管導(dǎo)管,固定并連接呼吸機(jī),吸入純氧,調(diào)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(shù)監(jiān)護(hù)儀檢測平均動脈壓(MAP)和脈率(PR)。
　　 3 標(biāo)本采集:
　　 S組輸注51min時、C組輸注50min時,于

13、右側(cè)頸內(nèi)動、靜脈血管分別抽取血液2ml快速注入抗凝管中,反復(fù)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(cè)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(biāo)本處理:
　　 血標(biāo)本在4℃低溫離心機(jī)中離心30min

14、分離血漿和血細(xì)胞,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速為10000r·min-1。取上清液置于EP管中。標(biāo)本處理后待測丙泊酚濃度。
　　 腦組織標(biāo)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(zhuǎn)速10000r·min-1。取上清液置于EP管中。標(biāo)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(biāo)物為丙泊酚標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(shù)

16、±標(biāo)準(zhǔn)差((x)±S)表示。組內(nèi)頸內(nèi)動脈和靜脈血漿丙泊酚濃度比較采用配對樣本均數(shù)比較的t檢驗；組間頸內(nèi)動脈和靜脈血漿丙泊酚濃度比較采用兩樣本均數(shù)比較的t檢驗。組內(nèi)不同標(biāo)本中丙泊酚濃度比較采用重復(fù)測量設(shè)計資料的方差分析,多重比較采用LSD檢驗。組間相同部位標(biāo)本中丙泊酚濃度比較采用兩樣本均數(shù)比較的f檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)論
　　 1.丙泊酚恒速70mg·kg-1·h-1恒速靜脈輸注50分鐘,頸內(nèi)動、