異丙酚對紅細胞內(nèi)環(huán)境的影響.pdf

1、異丙酚輸注綜合征(propofolinfusionsyndrome，PRIS)是指對危重患者長時間、大劑量靜脈輸注異丙酚后引起的嚴重代謝性酸中毒、心衰、橫紋肌融解和腎功能衰竭等嚴重并發(fā)癥，甚至導致死亡。 近來有關(guān)異丙酚輸注綜合征的報道引起廣泛的關(guān)注，但多為臨床病例報道，對其發(fā)病機制的研究并不多見。 酸堿平衡對維持體液內(nèi)穩(wěn)態(tài)非常重要，藥物對其影響不容忽視。代謝性酸中毒(metabolicacidosis)是以血漿HCO3-

2、濃度原發(fā)性減少為特征的酸堿平衡紊亂類型。機體內(nèi)環(huán)境正常pH為7.35～7.45，其自身有各種機制能夠動態(tài)地維持內(nèi)環(huán)境地穩(wěn)態(tài)。但疾病和臨床用藥都有可能打破這一穩(wěn)態(tài)。當發(fā)生代謝性酸中毒時，機體有一系列的代償機制，如血漿的緩沖作用，肺的調(diào)節(jié)，細胞內(nèi)緩沖和腎的調(diào)節(jié)以維持正常pH值。代償失調(diào)時pH值降低。 紅細胞內(nèi)pH值(intracellularpH，pHi)直接反映RBC細胞內(nèi)的H+濃度(intracellularH+，H+i)，pH

3、i穩(wěn)定對RBC內(nèi)許多代謝過程和氧傳遞具有重要作用。在哺乳動物，紅細胞pHi主要受細胞外液pH(excellularpH，pHe)、細胞膜功能(主要是膜Na+/H+交換與陰離子交換功能)和細胞內(nèi)蛋白緩沖調(diào)節(jié)。 Na+/H+交換蛋白(Na+-H+exchanger，NHE)是細胞內(nèi)pH的重要調(diào)節(jié)機制，并涉及到細胞內(nèi)外離子的跨膜轉(zhuǎn)運、細胞體積及胞內(nèi)滲透壓的控制。廣泛分布于多種組織細胞膜上。同樣也分布于哺乳動物的紅細胞質(zhì)膜上。碳酸酐酶(

4、CarbonicAndhydrase，CA)廣泛分布于很多組織，參與體內(nèi)酸堿平衡調(diào)節(jié)，可逆的催化CO2分解為HCO3-和H+。分布于紅細胞的CA主要參與細胞內(nèi)外CO2運輸及交換，調(diào)節(jié)pH、離子運輸?shù)榷喾N生理過程。 我們推測，PRIS的發(fā)生機制可能與紅細胞的生理功能有關(guān)。本研究擬對此進行探討。研究擬分為三個部分：第一部分觀察不同劑量異丙酚對健康大鼠酸堿平衡及心臟、肝臟和骨骼肌的影響；第二部分探討急、慢性代謝性酸中毒對大鼠紅細胞pH

5、i的影響及機制；第三部分研究慢性代酸時靜脈輸注異丙酚對大鼠紅細胞pHi的影響。 第一部分異丙酚對健康大鼠酸堿平衡的影響 目的：觀察不同時間點靜脈輸注異丙酚對健康大鼠動脈血氣分析的影響以及不同劑量異丙酚對心肌、骨骼肌和肝臟的影響。方法：雄性Wistar大鼠20只隨機分4組(n=5)：對照組(A組)；B～D組為異丙酚組，分別給予靜脈輸注異丙酚5mg·kg-1·h-1組(B組)、10mg·kg-1·h-1組(C組)、30mg·

6、kg-1·h-1組(D組)，異丙酚組均靜脈給予異丙酚5mg·kg-1，繼以不同劑量持續(xù)泵注。對照組給予等量的生理鹽水。所有動物均根據(jù)平均動脈壓(MAP)及心率給予液體及藥物輔助。動物實驗開始和給藥后1、3、5小時頸動脈抽血0.5ml進行血氣分析，觀察MAP、PaCO2、PaO2、pH、HCO3-和BE的變化，最后做病理切片，觀察大鼠肝臟、心肌和骨骼肌有無病理改變。結(jié)果與對照組比較，C和D組可不同程度出現(xiàn)MAP的下降(P＜0.05)，D組

7、中HCO3-較對照組降低(P＜0.05)，但PaCO2、PaO2、pH和BE未見到明顯改變(P＞0.05)。即使在大劑量異丙酚組，也未觀察到健康大鼠有心肌、骨骼肌和肝臟的病理改變。結(jié)論：靜脈輸注大劑量異丙酚對健康大鼠肝臟，心肌和骨骼肌無明顯的病理改變，但可出現(xiàn)循環(huán)抑制及血漿HCO3-值降低。 第二部分急性或慢性代謝性酸中毒對大鼠紅細胞pHi的影響和機制 目的：觀察急性或慢性代謝性酸中毒對大鼠紅細胞內(nèi)pH(pHi)、碳酸酐

8、酶(CA)和鈉-氫交換蛋白Ⅰ(NHEⅠ)活性的影響。方法：將24只Wistar大鼠隨機分為急性組和慢性組。急性組分為：急性對照組(A組)和急性代謝性酸中毒組(B組)；慢性組分為：慢性對照組(C組)和慢性代謝性酸中毒組(D組)(n=6)。急性組采用靜脈輸注4mmol·kg-1·h-1HCl4小時，慢性組采用0.28mol/LNH4CL喂飼七天，構(gòu)建大鼠急性和慢性代謝酸中毒模型；對照組分別給予等量0.9％生理鹽水。分別于急性組0h、2h和4

9、h，慢性組0天、1天、3天、5天和7天抽取鼠尾靜脈血0.5ml，肝素抗凝后測定血氣分析，根據(jù)Wilbur等方法測定大鼠紅細胞的CA活性；通過激光共聚焦鏡檢，應用H+離子熒光探針(BCECF-AM)染色，觀察紅細胞內(nèi)pH值變化，通過細胞酸化后細胞內(nèi)pH值的恢復速率檢測各條件下細胞膜上NHEⅠ功能的改變。結(jié)果與急性對照組比較，急性代謝性酸中毒時紅細胞NHEⅠ活性下降(P＜0.05)，但pHi和CA無明顯變化；與慢性對照組比較，慢性代謝性酸中

10、毒早期，紅細胞pHi、NHEⅠ和CA活性無明顯變化，但隨著酸中毒的加重，第五天時紅細胞CA和NHEⅠ的活性顯著增高(P＜0.05)，紅細胞pHi下降1.0±0.05(P＜0.05)。結(jié)論：急性代謝性酸中毒時，紅細胞NHEⅠ活性下降，但紅細胞pHi和CA活性并沒有發(fā)生明顯的改變；慢性代謝性酸中毒可顯著影響大鼠紅細胞pHi、CA和NHEⅠ的活性。 第三部分靜脈輸注異丙酚對慢性代謝性酸中毒大鼠紅細胞內(nèi)pH的影響及機制 目的：觀

11、察異丙酚對慢性代謝性酸中毒大鼠紅細胞pHi、CA和NHEⅠ活性的影響，探討異丙酚輸注綜合征的發(fā)病機理。方法：將50只Wistar大鼠采用0.28mol/LNH4CL喂飼5天，構(gòu)建慢性代謝酸中毒模型鼠后，隨機分為5組：對照組(A組)，B～D組為異丙酚組，分別給予靜脈輸注異丙酚5mg·kg-1·h-1組(B組)、10mg·kg-1·h-1組(C組)、30mg·kg-1·h-1組(D組)，異丙酚組均靜脈給予異丙酚5mg·kg-1，繼以不同劑量

12、持續(xù)泵注；E組給予乙酰唑胺20mg·kg-1·h-1；對照組給予等量的生理鹽水。所有動物均根據(jù)平均動脈壓(MAP)及心率給予液體及藥物輔助。動物實驗開始和給藥后2和4小時頸動脈抽血0.5ml，肝素抗凝后，測定血氣分析及紅細胞pHi、CA和NHEⅠ活性。結(jié)果C、D和E組CA活性和pHi均顯著低于對照組(A組)(P＜0.05)。B、C、D和E組中紅細胞NHEⅠ活性的影響較對照組無顯著變化(P＞0.05)。結(jié)論：異丙酚在慢性代謝性酸中毒時明顯