不同麻醉深度丙泊酚對(duì)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(yīng)用于臨床麻醉、門診特殊診療和ICU鎮(zhèn)靜催眠，但其作用機(jī)制仍不夠清楚。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和傳遞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能中發(fā)揮著極其重要的作用，研究丙泊酚對(duì)不同腦區(qū)神經(jīng)遞質(zhì)的影響有助于更好地了解和揭示其全麻作用機(jī)制。γ-氨基丁酸(GABA)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，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(xué)及神經(jīng)電生理學(xué)特性。突觸學(xué)說(shuō)是全麻作用機(jī)制的重要學(xué)說(shuō)，認(rèn)為全麻

2、藥物的作用與其影響突觸傳遞的功能有關(guān)，主要通過(guò)激活GABA受體，增加腦神經(jīng)元電導(dǎo)產(chǎn)生去極化，從而產(chǎn)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(jīng)遞質(zhì)作用的結(jié)果，GABA對(duì)谷氨酸(GLU)和乙酰膽堿(Ach)的釋放有抑制作用，因此GABA受體學(xué)說(shuō)并不能完全闡明丙泊酚的全麻作用機(jī)制，有必要對(duì)其它神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行研究。
　　 GLU是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)之一，以小囊包的形式廣泛存在于大腦皮質(zhì)神經(jīng)元

3、突觸體內(nèi)，在正常生理?xiàng)l件下通過(guò)產(chǎn)生興奮性突觸后電位(EPSP)以維持腦電活動(dòng)。GLU既有遞質(zhì)功能又參與物質(zhì)代謝，其受體廣泛分布于海馬、大腦皮質(zhì)、小腦、紋狀體等部位，被認(rèn)為與學(xué)習(xí)、記憶、中樞性疼痛的傳導(dǎo)和大腦創(chuàng)傷后神經(jīng)元的死亡有重要的關(guān)系。丙泊酚對(duì)GLU的影響包括:抑制突觸前膜動(dòng)作電位的傳導(dǎo)，抑制突觸前膜GLU的釋放，促進(jìn)GLU的重?cái)z取，阻斷突觸后膜GLU受體。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)揮其麻醉作用的效應(yīng)部位

4、同樣具有選擇性。有較多文獻(xiàn)報(bào)道，丙泊酚產(chǎn)生全麻效應(yīng)的主要部位主要集中在丘腦，但并沒(méi)有進(jìn)一步細(xì)化。本研究把腦區(qū)包括丘腦進(jìn)一步細(xì)化，旨在更全面地觀察不同麻醉深度丙泊酚對(duì)犬腦各不同區(qū)域GLU的影響。
　　 Upton等提出了腦攝取概念和質(zhì)量平衡法則（massbalanceprinciples），由于實(shí)驗(yàn)方法的限制和不同腦區(qū)腦功能的特殊性，應(yīng)用此法則的丙泊酚腦攝取研究只能間接評(píng)估全腦的腦攝取狀況，不能客觀反映腦組織對(duì)丙泊酚的實(shí)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(guò)程中某一時(shí)間點(diǎn)丙泊酚實(shí)際攝取量。通過(guò)解剖腦組織直接測(cè)量不同區(qū)域腦組織藥物濃度，此方法是對(duì)基于質(zhì)量平衡法則的腦攝取研究的改進(jìn)。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(xiàn)，不同麻醉?xiàng)l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(shí)，腦干與丘腦藥物濃度最高、海馬最低，而深麻醉時(shí)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(nèi)動(dòng)、靜脈血藥濃度沒(méi)有差異，說(shuō)明丙泊酚的全腦攝取達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)除背側(cè)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(dāng)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(wú)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(shí)，不同麻醉深度下不同腦區(qū)的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)如G

7、LU的變化如何，未見(jiàn)報(bào)道。
　　 本研究采用HPLC-UV，進(jìn)一步觀察丙泊酚恒速輸注(55、70mg.kg-1.h-1)50min時(shí)，丙泊酚對(duì)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、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(shí)犬腦不同區(qū)域GLU的變化特點(diǎn)，為闡述不同麻醉深度下丙泊酚對(duì)犬腦不同區(qū)域興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的影響及其麻醉作用

8、機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　 材料和方法：
　　 1、動(dòng)物準(zhǔn)備與分組
　　 12只健康犬（實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由南方醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供），雌雄不拘，年齡12-18個(gè)月，體重10-12kg，隨機(jī)分為兩組，淺麻醉組（L組）和深麻醉組（D組），每組6只。實(shí)驗(yàn)均安排在白天進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)前禁食、禁飲10小時(shí)。實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)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(shí)間為15s。續(xù)以70mg.kg-1.h-1恒速靜脈輸注50min。兩組實(shí)驗(yàn)犬達(dá)到相應(yīng)的麻醉深度后，經(jīng)口插入ID9號(hào)氣管導(dǎo)管，固定并連接呼吸機(jī)，吸純氧，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(30～38)mmHg。2％利多卡因浸潤(rùn)后分離右股動(dòng)脈，置入2

10、0G肝素化套管，接HP多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀檢測(cè)平均動(dòng)脈壓(MAP)和脈率(PR)。
　　 3、標(biāo)本采集
　　 丙泊酚恒速輸注50min時(shí)，兩組分別取頸內(nèi)動(dòng)、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(wú)菌條件下去除犬顱蓋，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、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(jiàn)的血管，無(wú)菌濾紙去除殘留血液

11、和腦脊液后分別置于無(wú)菌干燥培養(yǎng)皿中，-17℃低溫冰箱中保存。
　　 4、標(biāo)本處理
　　 血樣品抗凝后立即在4℃低溫離心機(jī)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(jìn)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(yīng)為2min后馬上進(jìn)樣分析。5高效液相色譜條件
　　 丙泊酚血漿濃度的測(cè)定:色譜柱（Shim-packVP-ODS，250nm×4.6mmID），保護(hù)柱（Shim-packGVP-ODS，10mm×4.6mmID），流動(dòng)相:15％純水和85％甲醇，進(jìn)樣量20μl，柱溫:40℃，流速1ml.min-1，檢測(cè)波長(zhǎng)270nm。
　　 腦組織GLU含量的測(cè)

13、定:色譜柱AgilentXDB-C18(5μm，150mm×4.6mm)，柱溫:35℃;流動(dòng)相A:0.1mol.1-1醋酸鈉，流動(dòng)相B:甲醇。流速1.0ml.min-1激發(fā)波長(zhǎng)330nm，發(fā)射波長(zhǎng)450nm，進(jìn)樣量10μl。6統(tǒng)計(jì)方法
　　 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)士標(biāo)準(zhǔn)差（(x)士s）表示。頸內(nèi)動(dòng)、靜脈血漿丙泊酚濃度比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。腦組織間GLU含量變化率比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)資料的方差分析(one-wa

14、yANOVA)，組間相同部位標(biāo)本中谷氨酸濃度比較采用兩個(gè)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多重比較采用LSD檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)果：
　　 1、生命體征
　　 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均安全迅速達(dá)到預(yù)定麻醉狀態(tài)并維持穩(wěn)定，無(wú)嗆咳、嘔吐等不良反應(yīng)。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(jì)學(xué)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(jì)學(xué)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.936,P=0.111)2動(dòng)、靜脈丙泊酚血漿濃度:
　　 L組頸內(nèi)動(dòng)、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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.335，P=0.751

16、);D組頸內(nèi)動(dòng)、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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jié)論：
　　 1、丙泊酚恒速靜脈輸注5