肾上腺素复苏不同浓度布比卡因所致大鼠离体心脏停搏的效应

陈鸿飞，蔡茜茜，夏芳芳，陈丽梅，王权光，徐旭仲

（温州医科大学附属第一医院 麻醉科，浙江 温州 325015）

肾上腺素复苏不同浓度布比卡因所致大鼠离体心脏停搏的效应

陈鸿飞，蔡茜茜，夏芳芳，陈丽梅，王权光，徐旭仲

（温州医科大学附属第一医院 麻醉科，浙江 温州 325015）

目的:研究肾上腺素复苏不同浓度布比卡因所致离体心脏停搏的效应。方法:36只雄性SD大鼠，随机分为6组（n=6），建立离体心脏布比卡因停搏模型。C组:予以0.15 μg/mL肾上腺素进行灌流；B10、B20、B30、B40和B50组:分别予以10、20、30、40、50 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL肾上腺素进行灌流。观察复跳后15 min内心率（HR）以及HR和左室发展压乘积（RPP）。结果:除B50组，各组均复跳。复跳后15 min内，HR和RPP比较:C组＞B10组＞B20组＞B30组＞B40组，且差异均有统计学意义（P＜0.01）。复跳后RPP最大恢复率（RPPr）（y）与布比卡因浓度（x）存在线性关系，线性回归方程式为y=-2.385x+114.5，pearson相关系数r=-0.993。结论:在离体心脏水平上，肾上腺素复苏效果和布比卡因浓度呈负相关，布比卡因浓度为50 μmol/L时，肾上腺素复苏效果已被限制。

肾上腺素；布比卡因；心脏停搏；复苏；线性关系；大鼠

随着精准麻醉理念的提出，神经阻滞麻醉在临床上的使用越来越广泛[1-2]。然而长效酰胺类局麻药，一旦入血量偏大或者吸收过多，可造成严重循环虚脱甚至心搏骤停，且复苏较为困难[3]。目前国际指南针对这一中毒的治疗药物主要是脂肪乳剂和肾上腺素[4]，但肾上腺素的应用时机和效果仍不明确[5-6]。本研究通过建立离体心脏布比卡因停搏模型，研究肾上腺素复苏不同浓度布比卡因所致心脏停搏的效应，探索肾上腺素复苏效应和布比卡因浓度之间的关系，为临床复苏局麻药中毒提供参考。

1 材料和方法

1.1 实验动物 成年雄性Sprague-Dawley大鼠，体质量为285～320 g，由温州医科大学实验动物中心提供，许可证编号:SYXK（浙）2010-0150。

1.2 试剂和仪器 盐酸布比卡因标准品购自美国Sigma公司（批号:100959032）；脂肪乳剂购自江苏华瑞药业有限公司（批号:80DI020）；肾上腺素购自天津金辉药业有限公司（批号:1104111）；其余化学试剂为国产分析纯试剂；Langendorff离体心脏灌流装置（ML870B2）和PowerLab生物信号处理与分析系统（ML780）均购自澳大利亚埃德仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 Langendorff离体心脏制备[7-8]:大鼠称重后，采用5%的水合氯醛（350 mg/kg）腹腔内注射麻醉，迅速开胸取心，连接于Langendorff装置，进行逆行恒压灌流（120 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa），灌流液体为K-H液体，配方如下:氯化钠118 mmol/L，氯化钾4.7 mmol/L，硫酸镁1.2 mmol/L，磷酸二氢钾1.2 mmol/L，碳酸氢钠25.0 mmol/L，氯化钙2.5 mmol/L，葡萄糖10 mmol/L，pH为7.40±0.05。左心室内压通过一个置入左心室的乳胶球囊持续监测，维持左心室舒张末期压力 4～10 mmHg。数据通过PowerLab生物信号处理与分析系统及Chart 5.5.6生物信号记录软件采集。以K-H液灌注25 min后，心功能达到稳定，开始进一步实验处理。

1.3.2 分组和实验方案:离体心脏功能稳定后，随机均分为C组、B10组、B20组、B30组、B40组和B50组，以100 μmol/L布比卡因诱导心脏停搏后继续灌注3 min，造模成功。C组采用0.15 μg/mL的肾上腺素灌流；B10组采用10 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的肾上腺素灌流；B20组采用20 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的肾上腺素灌流；B30组采用30 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的肾上腺素灌流；B40组采用40 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的肾上腺素灌流；B50组采用50 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的肾上腺素灌流。复跳的标准是自主恢复规则心率（heart rate，HR），HR和左室发展压乘积（rate-pressure product，RPP）＞10%基础值，且持续1 min以上。离体心脏复跳后，继续灌流15 min。

1.3.3 观察指标:①复跳情况:记录复跳时间（Tr）。复跳时间为复灌后离体心脏RPP达到复跳标准。②复跳后心功能参数:记录离体心脏复跳后5、10、15 min的HR和RPP。其中复跳后RPP最大值和基础RPP的比值为RPP最大恢复率（RPPr）。③肾上腺素复苏能力和布比卡因浓度进行线性拟合:RPPr作为评价离体心脏功能恢复程度的重要指标，可以间接反映肾上腺素的复苏能力[7-9]，将RPPr和布比卡因浓度之间进行线性拟合和回归分析。

1.4 统计学处理方法 采用SPSS16.0统计学软件进行数据分析。计量资料以±s表示，组间比较采用重复测量数据方差分析，同一时间点各组比较采用单因素方差分析及LSD法两两比较，肾上腺素复苏效应和布比卡因浓度之间采用直线回归和相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 复跳情况比较 各组离体心脏来源的大鼠体质量以及平衡末离体心脏心功能参数比较差异无统计学意义（P＞0.05）。C、B10、B20、B30和B40组所有离体心脏均复跳，而B50组均未见复跳。B20、B30和B40组Tr均较C组和B10组长，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表1。

表1 各组平衡末心功能参数和Tr比较（n=6，±s）

表1 各组平衡末心功能参数和Tr比较（n=6，±s）

与C组比:aP＜0.05；与B10组比:bP＜0.05；与B20组比:cP＜0.05

组别体质量（g）Tr（s）C组315± 9300±1742 485±6 36812± 2 B10组310± 9292±2040 586±4 49218± 5aB20组309± 8303±1940 045±4 75031±10abB30组310± 7303± 641 149±2 73338± 9abB40组308±11303±1739 405±2 80347±12abcB50组309±12294±1639 154±4 213-HR（beats/min）RPP（mmHg・beats/min）

2.2 复跳后HR和RPP比较 HR比较:C组＞B10组＞B20组＞B30组＞B40组，且均P＜0.01；RPP比较: C组＞B10组＞B20组＞B30组＞B40组，且均P＜0.01。各时间点的HR和RPP比较见表2。

2.3 肾上腺素复苏效应和复灌液中布比卡因浓度的线性关系 本研究将RPPr（y）与复灌液中布比卡因浓度（x）的关系进行线性回归和相关分析，通过F检验，二者存在线性关系（P＜0.01），最终得到方程式y=-2.385x+114.5，pearson相关系数r=-0.993。

3 讨论

肾上腺素是目前心搏骤停复苏的一线抢救药物，最新指南也指出适量肾上腺素在局麻药所致心搏骤停中具有重要作用[4]。肾上腺素能激动心肌传导系统和窦房结的β1受体，增强心肌收缩力，提高心肌兴奋性，增加心排出量；激动β2受体，冠脉血管舒张，改善心肌血液供应；逆转布比卡因所抑制的心室肌离子通道电流[10]，这些作用均有利于局麻药中毒的复苏。

表2 各组离体心脏复跳后各时间点HR和RPP比较（n=6，±s）

表2 各组离体心脏复跳后各时间点HR和RPP比较（n=6，±s）

与C组比:aP＜0.01；与B10组比:bP＜0.01；与B20组比:cP＜0.01

组别HR（beats/min）RPP（mmHg・beats/min）5 min10 min15 min5 min10 min15 min C组295±62251±54229±4944 724±7 81737 396±7 51833 775±8 010 B10组249±14a239±27a216±37a38 308±2 986a35 979±3 728a31 165±5 584aB20组187±31ab178±25ab168±23ab28 861±3 865ab27 728±3 340ab23 956±3 430abB30组 88±17abc62± 8abc24±28abc14 040±4 413abc7 892±1 471abc3 005±3 501abcB40组 39±12abc4± 4abc- 5 965±1 316abc465±537abc-

图1 肾上腺素的RPPr和布比卡因浓度之间的线性关系

本研究采用离体心脏布比卡因停搏模型，可排除心搏骤停时心肌缺氧、酸中毒等因素干扰[9]，能较好地反映肾上腺素对于中毒心脏的直接作用。在复灌液中添加不同浓度布比卡因，可模拟不同浓度布比卡因所致心脏停搏。研究中采用的肾上腺素浓度为0.15 μg/mL，是因为在前期研究中我们发现该浓度肾上腺素逆转布比卡因所致离体心脏停搏的效果最佳，而增加肾上腺素浓度并不能增强复苏效果，相反会引起室性心律失常等不良反应[7]。本研究发现，肾上腺素复苏效果以及复苏后心功能均随布比卡因浓度增加而减弱，肾上腺素复苏效应和布比卡因浓度存在线性关系y=-2.385x+114.5，二者呈负相关。在前期研究中我们发现肾上腺素不能恢复较高浓度布比卡因所抑制的钠电流，这可能是肾上腺素复苏较高浓度布比卡因所致离体心脏停搏时效果较差的原因之一[10]，不过目前缺乏直接证据，具体机制仍需要进一步研究确定。

研究[11-13]表明，脂肪乳剂较肾上腺素在复苏布比卡因所致心脏停搏中效果更佳。同样LIU等[7]在离体心脏模型中的研究也证明了这一点，该研究也表明肾上腺素与脂肪乳剂合用时较单纯脂肪乳剂组或肾上腺组复苏效果更佳。JIN等[5]采用大鼠布比卡因中毒模型研究发现肾上腺素的应用时机影响大鼠预后，肾上腺素在应用脂肪乳剂后使用效果更好。这些研究都间接说明布比卡因浓度较高时，肾上腺素单独使用复苏效果较差，这与本研究结果是一致的。本研究和既往研究不同的是，更加量化地表明布比卡因浓度在10～40 μmol/L范围内，肾上腺素对布比卡因所致离体心脏骤搏的复苏效果随浓度增加而减弱。

综上所述，在离体心脏水平上，肾上腺素复苏效果和布比卡因浓度呈负相关，布比卡因浓度为50 μmol/L时，肾上腺素复苏效果已被限制。这一研究结果可为临床上复苏局麻药所致心搏骤停提供参考。

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（本文编辑：赵翠翠）

The effect of epinephrine on reversing asystole induced by different concentrations of bupivacaine in iso-

lated rat hearts

CHEN Hongfei, CAI Xixi, XIA Fangfang, CHEN Limei, WANG Quanguang, XU Xuzhong.

Department of Anesthesiology, the First Aff liated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015

Objective：To determine the effect of epinephrine on reversing asystole induced by different bupivacaine concentrations in isolated rat hearts.Methods：Thirty-six male Sprague-Dawley rats were randomly divided into six groups (n=6), then the isolated hearts asystole model induced by bupivacaine were constructed. The control group was perfused with 0.15 μg/mL epinephrine; B10, B20, B30, B40 and B50 groups were perfused with 10, 20, 30, 40 or 50 μmol/L bupivacaine and 0.15 μg/mL epinephrine respectively. The values of heart rate (HR) and rate-pressure product (RPP) were recorded after recovery of heartbeat.Results：Isolated hearts in each group achieved recovery of heartbeat but the B50 group. The rank order of HR and RPP during 15 minutes after recovery of heartbeat were the control group＞the B10 group＞the B20 group＞the B30 group＞the B40 group (P＜0.01). The ratio of the maximum RPP during recovery to baseline value (y) and the concentrations of bupivacaine (x) showed a linear relationship. The linear regression equation was y=-2.385x+114.5, pearson correlation coeff cient r=-0.993.Conclusion：In the isolated heart level, the resuscitation effect of epinephrine and the concentration of bupivacaine are negatively correlated. While the bupivacaine concentration is 50 μmol/L, the resuscitation effect of epinephrine has been limited.

epinephrine; bupivacaine; heart arrest; resuscitation; linear relationship; rats

R614

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2017.02.009

2016-03-29

温州市科技局科研基金资助项目（Y20150239，Y2014 0702）；国家自然科学基金资助项目（81470419）。

陈鸿飞（1986-），男，湖南邵阳人，住院医师，硕士。

徐旭仲，主任医师，教授，Email:xuzhong@263.net。