尼可刹米对丙泊酚抑制新生大鼠延髓脑片呼吸放电的拮抗作用*

宋晓荣,千智斌,姬明丽

1)新乡医学院病理生理学教研室新乡 453003 2)新乡医学院机能学实验室新乡 453003

△女,1963年7月生,本科,副教授,研究方向:基本节律性呼吸发生调剂机制,E-mail:sxrong308@163.com

丙泊酚由于起效快、清除迅速和不良反应少等优点近年来被广泛应用于临床麻醉,但存在抑制呼吸的不良反应,表现为潮气量减少,清醒状态时可使呼吸频率增加及静脉注射常发生呼吸暂停等现象[1]。尼可刹米临床上常用做非特异性呼吸兴奋剂,可直接兴奋延髓呼吸中枢,也可通过刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器反射性兴奋呼吸中枢,提高呼吸中枢对 CO2的敏感性,增加中枢吸气驱动[2]。为明确尼可刹米对丙泊酚所引起的呼吸中枢抑制有无拮抗作用,作者采用新生大鼠延髓脑片,通过记录脑片产生的基本节律性呼吸放电观察尼可刹米对丙泊酚的作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物与试剂 SD大鼠 6只,日龄 1～3 d,体质量(4.7±0.9)g,雌雄不限,由新乡医学院实验动物中心提供。尼可刹米、丙泊酚购自Sigma公司,其余试剂为国产分析纯。

1.2 离体延髓脑片标本的制作 参考Suzue[3]的方法制作大鼠离体延髓-脊髓标本。大鼠用乙醚麻醉后在 C3～C4节段断头,在延髓-脑桥间迅速横断脑干,去除颅骨及脑桥以上的脑组织,剪开延髓背侧颅骨,小心分离至 C1～C2段脊髓,游离出延髓-脊髓,完整保留舌下神经根。整个过程均在持续充以体积分数95%O2和5%CO2的0℃改良Kreb's液(MKS)中进行,3min内完成标本制作。迅速将标本头端向上移至切片槽内,腹侧面朝向刀刃,刀刃朝向头端倾斜20°,在闩前 600μm至闩后 100μm间切下延髓脑片(含舌下神经根)。将脑片置于灌流槽内,以MKS(2～4 mL/m in)持续灌流,保持pH 7.35～7.45,温度 27～29℃。用内含银-氯化银的吸附电极加以负压吸附舌下神经根,将呼吸相关节律性放电活动(RRDA)经直流前置放大器放大后输入BL-420F生物信号采集和处理系统进行记录和分析。

1.3 分组与处理及观测指标 6个稳定记录到RRDA的新生大鼠延髓脑片标本先用MKS灌流脑片15min(T0),后用含40μmol/L丙泊酚的MKS灌流脑片20 min(T1),然后洗脱,待RRDA基本恢复后用含40μmol/L丙泊酚加5 mg/L尼可刹米的MKS灌流脑片20 min(T2),记录3个给药阶段舌下神经根RRDA,分析RRDA吸气时程(TI)、放电幅度积分(IA)和呼吸周期(RC)的变化。

1.4 统计学处理 采用SPSS 13.0进行分析。应用重复测量数据的方差分析比较 3个给药阶段 TI、IA和RC的差异,检验水准α=0.05。

2 结果

3个给药阶段TI、IA和RC比较结果见表1。

表1 3个给药阶段TI、IA和RC比较(n=6)

3 讨论

该研究是在离体的延髓脑片上进行的。虽然离体脑片失去了高位中枢的调节作用,缺少了在体时的外周反馈性输入,它的环境温度也不同于在体动物的脑脊液温度,并且脑片上舌下神经的放电周期明显长于在体动物的呼吸周期,但两者呼吸运动神经元的活动形式极为相仿[4];而且,延髓腹侧不同类别呼吸神经元的空间分布和冲动发放的时序先后都与在体情况相似[5]。这些均表明离体延髓脑片对于研究呼吸节律的产生和调节机制是良好的简化标本。作者在预实验中使用6个延髓脑片标本,以MKS灌流70min,分别在10、20、30、40、50和60min时测量连续6个RRDA的TI、IA和RC,重复测量数据的方差分析显示不同时间点 3个指标的差异无统计学意义,说明该实验模型稳定可靠。

丙泊酚的麻醉作用是通过激活 γ-氨基丁酸 A (GABAA)受体而实现,激活GABAA受体对新生大鼠延髓脑片基本节律性呼吸放电有抑制作用[6]。临床剂量的丙泊酚可增强GABAA受体的氯离子传导,使神经元超级化,从而抑制神经元的兴奋性而达到麻醉效果[7]。也有报道[8]丙泊酚可抑制神经元钠电流。该研究结果示丙泊酚可缩短TI,降低 IA,延长RC,说明丙泊酚对呼吸放电有抑制作用,与上述文献相符。研究[9]显示,尼可刹米可通过 ROS促使PKC的活性增加,PKC抑制GABAA受体活性从而产生兴奋作用;此外,尼可刹米可增加新生大鼠海马神经元钠电流[10]。该研究结果显示尼可刹米可使IT、IA升高,恢复到正常水平,而对RC无影响,说明尼可刹米可能通过上述机制拮抗了丙泊酚对延髓脑片RRDA的抑制作用。

综上所述,丙泊酚对新生大鼠延髓呼吸中枢有抑制作用,尼可刹米可部分拮抗该抑制作用。

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