静脉麻醉药物脑保护的作用机制研究进展
2012-12-09谢鹰
谢 鹰
(资兴市妇幼保健院,湖南 郴州 423400)
在外科手术中,静脉麻醉被广泛应用,这与静脉麻醉具有良好的可控性、对环境所造成的污染较小、患者苏醒所需要的时间短且平稳的特点是分不开的。从静脉麻醉药物的应用来看,目前其在脑保护方面的作用也得到了重视,巴比妥类药物在脑保护中起到了收缩患者脑血管、降低患者颅内压及其脑氧代谢率等方面的作用。从临床发展来看,除巴比妥类药物外的其它静脉麻醉药在脑保护方面的作用也得到了广泛研究。本文对静脉麻醉药物脑保护在临床上的作用机制进行深入的探讨。
1 对麻醉药神经保护作用机制的再认识
麻醉药在神经保护方面的作用是在30年前被首次发现的,当时在此方面的研究结果表明巴比妥类能够起到抑制脑电行为的作用,进而降低脑细胞在能量方面的消耗,以避免由于能量不够而导致的脑损伤。在脑保护方面,一直采用的是以脑电图为基础的对麻醉药在脑电活动中所产生的抑制以及在脑氧代谢率降低方面进行监测。从最近的发现结果来看[1],麻醉药在神经保护中发挥作用是有着多种因素与途径的。其作用的发挥可能与麻醉药有抑制兴奋性神经传递的机制以及麻醉药具有增强抑制活性的作用相关。
近年的研究结果[2]表明,麻醉药在神经保护方面作用的持续达到2~4周,该数据是建立在严格控制的动物模型的实验条件基础上的,在这些严格的实验条件中有正常生理学参数以及足够的脑灌注等内容。实验结果说明,麻醉药对轻度脑缺血性损伤与中度脑缺血性损伤在保护作用机制的发挥上具有长期性的特点,对重度缺血性损伤有可能是没有效果的。在神经保护作用的临床表现说明其作用的发挥可能存在时间窗,因而需要运用包括caspase抑制剂在内多种缺血性神经保护策略来提高效果。
2 麻醉药神经保护作用的耐受
研究结果表明,当神经处于发育的进程时,麻醉药的应用可能会导致退行性变,甚至导致神经元细胞的死亡。正因为如此对麻醉药的神经毒副作用方面的研究也越来越深入,尤其是在阻断NMDA受体的异氟醚及氯胺酮方面研究的更为深入。但是值得注意的是在同一受体的氙气阻断上无相似的忧虑。在新生动物实验中麻醉药其所具有的神经毒性发生在人类临床实践中的几率较低。
3 麻醉药神经毒性作用
麻醉药不但对神经有保护作用,同样也有证据表明麻醉药具有神经毒性的作用。NMDA受体拮抗剂会导致没有完全发育成熟大脑突触在形成中出现神经元的变异,正因为如此,NMDA受体拮抗剂有导致新生儿出现脑损伤的可能。研究结果还表明,氯胺酮的环境中培养48h的大鼠前脑神经元凋亡以及bax、NR。NMDA受体亚基表达呈显著的增加,还可以使得NFkB核转录因子易位,进而导致脑神经元细胞出现死亡。实验表明[3],新生10d的大鼠在吸入1.8%异氟醚以及氧气的混合气体后会出现低血糖的症状。该实验结果利于对吸入麻醉药的新生大鼠所产生的神经退行变进行解释。
4 常见静脉麻醉药物及脑保护机制
从现有的临床来看,外科与麻醉医生的一致观点是静脉麻醉药物本身能够提供良好的术野暴露与较低的牵张压,静脉麻醉药物在保护脑缺血以及避免手术中缺血加重有一定的作用。常用的此类药物有异丙酚与氯胺酮等。
4.1 异丙酚的脑保护作用
在医学临床上,常用的短效静脉麻醉药是异丙酚,该药的应用能够使脑损伤的程度减轻,进而对脑具有保护作用。最近关于异丙酚研究说明:该药在脑保护机制方面发生作用与化学结构所具有的特性可能相关。异丙酚在脑保护方面的作用机制是由于具有抗脂质过氧化、弱化谷氨酸以及抑制钙超载方面的作用。学者认为脂质过氧化在缺血-再灌注损伤的病理生理机制中有一定的作用,可导致对生物膜的损害,进而对蛋白质变性以及诱导炎性介质起到释放的作用。诸多的实验结果都显示异丙酚在抗脂质过氧化方面有一定的作用。Ozturk等[4]在异丙酚对丙二醛超氧化物歧化酶发生作用的实验中,通过动物实验验证了异丙酚其所具有抗脂质过氧化方面的特性,而Boisset等研究学者[5]则通过实验发现异丙酚其自身具有抗脂质过氧化的特性外,同时还具有对代谢产物清除的自由能力。谷氨酸作为脑内兴奋性神经递质之一,在脑缺血以及脑缺氧后会大量释放,进而导致钙离子的内流增加,钙超载的出现会造成细胞损伤,而异丙酚则用γ-氨基丁酸A型受体(即GABAA)来间接阻断其所存在的传导路径,进而对脑起到保护的作用。国外学者的研究说明[6]:异丙酚能够显著减少实验中大鼠前脑缺血后所存在的嗜酸性细胞的数目,该作用能被异性GABAA受体拮抗剂降低或者被GABAA受体兴奋剂增强。
4.2 氯胺酮的脑保护作用及其机制
在现有的临床上能够获得的NMDA受体拮抗剂有氯胺酮与右吗喃这两类。作为解离静脉麻醉药的氯胺酮在临床中使用已经超过了20年,在结构上合苯环己哌啶比较相似。原有的氯胺酮的应用被认为会导致心律的增快与血压升高,并抑制了Ca2+和收缩蛋白结合等作用,因而在脑外科的临床上被限制应用。但是,从近年来对氯胺酮的临床应用的研究显示,其在脑血液动力学方面存在矛盾,氯胺酮麻醉在自主呼吸的状态下能导致ICP的升高,但在控制呼吸的状态下降低ICP。Bourgoin等[7]通过对氯胺酮靶控输注(TCI)镇静在脑损伤患者的临床中得到结果是:在氯胺酮血浆的浓度增加l倍的状态下,患者ICP、灌注压以及患者大脑中动脉血流的速度不存在显著的变化。而Albanese等[8]的研究结果说明在脑损伤患者的临床中复合应用异丙酚与氯胺酮这两者能起到降低ICP的作用,而对患者的脑灌注压以及大脑中动脉血流速度等不存在显著的作用,但值得强调的是对患者的脑电活动有明显的抑制作用,正因为如此,可以判断氯胺酮在脑保护方面有一定的作用。这是因为氯胺酮能够起到抑制脑细胞凋亡与兴奋性氨基酸这两方面的作用。氯胺酮能够显著抑制脑缺血再灌注后凋亡调节蛋白Bax的升高,同时抑制凋亡蛋白Bcl2的浓度也不会增加,而细胞色素C也可明显降低,还能够减少脑内兴奋性氨基酸递质的释放,具体的作用机制还需要进一步地深入研究。
4.3 利多卡因的脑保护作用
从现有的研究结果来看,利多卡因在抑制钠通道、延迟缺血区域的神经去极化方面有一定的作用。Shokunbi等学者最先说明利多卡因在缺血性脑损伤上的保护作用。临床剂量的利多卡因在局灶性缺血上的应用能够减小患者脑梗塞的面积,并能有效改善预后神经功能,并在神经保护方面也具有相应的作用。但在临床上利多卡因还未得到广泛普及应用。
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