全麻藥脊髓作用機制的研究進展

1、全麻藥脊髓作用機制的研究進展Advances in Studies of Actions of General Anesthetics on spinal cord,汪萌芽皖南醫(yī)學院細胞電生理研究室,第11次全國高等麻醉學專業(yè)教育研討會 2006.4.21-24. 合肥,前言 Introduction,全麻藥作用機制的研究：非特異性作用還是特異性作用？作用在皮層還是脊髓？作用在感覺

2、系統(tǒng)還是運動系統(tǒng)？作用在抑制系統(tǒng)還是興奮系統(tǒng)？作用機制：生物大分子？,前言 Introduction,脊髓是全麻藥作用的重要部位：最低肺泡有效濃度（MAC）：給予致痛刺激時，一半病人或動物不出現(xiàn)軀體扭動或逃避反應，肺泡中吸入全麻藥的濃度。Rampil（1994）：橫斷脊髓并不影響大鼠的全麻藥MAC。 Antognini等(1993)：將異氟醚（isoflurane）同時施加于腦和脊髓的MAC，遠低于單獨施加于腦的MAC。

3、Antognini等（2000, 2001）：異氟醚或異丙酚所致的暫時性記憶缺失和意識不清，是其作用于脊髓、腦干的上行激活系統(tǒng)所致。,前言 Introduction,全麻藥脊髓作用的重要靶點：脊髓神經(jīng)元（背角神經(jīng)元、腹角神經(jīng)元等）的抑制作用。突觸傳遞（快、慢突觸傳遞，興奮性、抑制性突觸傳遞等）的影響。 神經(jīng)遞質(zhì)-受體系統(tǒng)。離子通道系統(tǒng)?？缒ば盘栟D(zhuǎn)導系統(tǒng)?；虮磉_系統(tǒng)。,前言 Introduction,脊髓運動神經(jīng)元是

4、全麻藥作用的位點：全麻藥抑制傷害性反射 鎮(zhèn)痛和制動: 是否含有運動神經(jīng)元(MN)的作用成分？回返性F波：反映a-MN的興奮性; 順行M波：反映MN神經(jīng)纖維的傳導性; H反射：反映MN環(huán)路的興奮性。King和Rampil （1994）在大鼠的實驗表明，異氟醚呈劑量依賴性地抑制F波，即能降低大鼠脊髓a-運動神經(jīng)元的興奮性；而對M波無影響，說明異氟醚并不影響動作電位在外周運動神經(jīng)纖維上的傳導

5、，也不影響神經(jīng)肌肉接頭。,,Isoflurane濃度Head: 頭部（灌流）Torso: 軀體（肺）肌電圖：M：M波F：F波Antognini等1999 A&A,研究技術 Preparations and Methods,,S1: 腹根(VR); S2: 背根(DR); S3: 腹外側索(VLF),麻醉濃度乙醇對運動神經(jīng)元的作用,MN的快興奮性突觸后電位(EPSP),,背根-快興奮性突觸后電流(DR-EPSC

6、),,APV-敏感性DR-EPSP和谷氨酸反應,,,,,,,,乙醇對DR-EPSP的抑制作用,乙醇對谷氨酸反應的抑制作用,without TTX with TTX,乙醇對谷氨酸反應的抑制作用,乙醇對谷氨酸反應的抑制作用,乙醇對谷氨酸反應的抑制作用,,Effects of propofol on electrophysiological properties of motoneurons in vitro. （x ±SD）,

7、Paired t test: * P<0.05 vs control, ** P<0.01 vs control ，### Action potentials of 7/10 all recorded MNS were nullified.,,,,,,異丙酚對I-F關系曲線的作用,,,,,,,,異丙酚對I-F關系曲線的作用,,,,,,,,異丙酚對DR-EPSP的作用,,,,,,,,,異丙酚對MN的EPSP的濃度依賴性抑

8、制作用（ x ±SD ）,,,,,,,,,,Paired t test：* P<0.05 vs control，**P<0.01， *** EPSPs were eliminated.,Bicuculline對異丙酚作用的影響,,,,,,,,Control,BMI,BMI+P 0.1,BMI+P 0.3,BMI+P 1,BMI+P 3,Wash,GABAA受體阻斷后異丙酚對MN的EPSP的影響 （x ±

9、SD ）,,,,,,,,Paired t test：* P<0.05 vs control，**P<0.01， *** EPSPs were eliminated.,Strychnine對異丙酚作用的影響,,,,,,,,Control,Str,Str+P 0.1,Str+P 1,Str+P 0.3,Wash,異丙酚對VLF-EPSP的抑制作用,,,,,,,,,,Concentration-dependent inhibit

10、ory effects of Propofol on VLF-EPSPs of MN in vitro. ( x ±S.D.）,(n= 10) 0.1(n=10) 0.3(n= 9) # 1.0(n=4) ##,Control propofol (mmol/L),,,,,F-test among concentr

11、ation groups: * P<0.05，Paired t test vs control： * P<0.05， * * P<0.01. # EPSP in one of 10 cells was eliminated, ##EPSPs in 3 of 7 cells was eliminated.,Latency(ms) 1.8±0.8

12、 1.9±0.7 1.9±0.9 2.5±0.1 Amplitude(Amp,mV) * 4.8±3.2 4.0±1.9 3.2±1.9 * 2.7±2.0 * Duration(ms) *

13、 46.3±16.3 44.5±20.8 30.6±18.6* 34.0±0.3 Area under curve* 62.4±43.6 49.4±26.6 30.2±20.0 * 22.8±10.6 *Half-width(ms) *

14、 7.8±4.6 6.3±3.6 3.4±5.4 * 0.5±0.8 ** Max l.slope(mV/ms) 2.9±2.1 2.9±2.5 2.5±1.7 3.

15、0±2.2Max r.slope(mV/ms) -1.9±1.0 -1.9±0.8 -1.9±1.0 -0.5±0.8,_,異丙酚對VLF-EPSP的抑制作用,異丙酚對VLF-EPSP的抑制作用,,,,,,,,,Effects of propofol on VLF-EPSP in a MN of neo

16、natal rat spinal cord slices in the presence of bicuculline(50 mmol/L ).,,,Comparison of the propofol effects on DR-EPSPs and VLF-EPSPs in the same MN of neonatal rat spinal cord slices in the absence and presence of str

17、ychnine(1.0 mmol/L),（ 1.0 mmol/L）,Control,0.1,0.3,Propofol (mmol/L),Wash,Strychnine,0.3 mmol/L Propofol,Wash,Strychnine,Strychnine,Effects of propofol on VLF-EPSP in a MN of neonatal rat spinal cord slices in the presenc

18、e of bicuculline(30 mmol/L )and strychnine (1mmol/L ). RP was –63 mV,異丙酚對GLU反應的抑制作用,,,,,,,異丙酚對外源性谷氨酸反應的抑制作用（x ±SD ）,,,,,,,,,Paired t test：* P<0.05 vs control， *** depolarizing responses were eliminated in all tes

19、ted cells.,小結,,,,,,,,麻醉濃度的乙醇對MN的DR-EPSP和Glu反應有抑制作用。乙醇的作用在TTX、bicuculline和strychnine預處理的情況下仍然存在，表明為直接作用。乙醇對GLU受體的AMPA和NMDA亞型均有抑制作用。異丙酚對DR-EPSP、VLF-EPSP和Glu反應也存在濃度依賴性抑制作用。異丙酚對GLU受體的抑制，部分與GABAA受體和甘氨酸受體有關，高濃度有直接抑制作用。異丙酚

20、對DR和VLF刺激誘發(fā)EPSP抑制作用具有差異性。乙醇和異丙酚均對MN的動作電位有抑制作用，表明對MN的鈉離子通道等均有影響，相關離子通道也是作用的靶點之一。,致謝,合作者： Joan J. Kendig (Stanford Univ.) Ira J. Rampil (UCSF) 任雙來、楊克春、韓小虎、陳永君、 程龍珍、汪麗娜（研究生）科研基金： 國家自然科學基金(30