注射式麻醉技术在实验犬中的应用研究进展
2022-03-03付春辉赵晓薇陈则东
付春辉 赵晓薇 陈则东
麻醉是利用药物或其他的方法改变或抑制神经、体液的活动,从而达到消除痛觉目的,为手术治疗或检查治疗提供条件。做好动物实验的前提和关键是持续而有效的麻醉效果,目前实验动物的麻醉较常使用的是药物麻醉,按照作用药物的种类可将麻醉分为注射式麻醉和吸入式麻醉。理想的麻醉剂应当具有易于操作、提供快速和充足的麻醉维持、没有副作用、可以逆转以及对动物和操作人员无害等特点。但是,这样的麻醉剂比较稀少,因此最佳的麻醉选择也需要根据不同实验的需求来确定。
吸入式麻醉的原理是麻醉药通过呼吸进入肺泡之后再进入血液,血中药物浓度与吸入浓度会达到一个平衡以维持麻醉。吸入式麻醉动物进入麻醉状态及苏醒均较快,一般停止麻醉2分钟后动物即可苏醒;此外,吸入式麻醉安全性高,麻醉深度容易控制,可通过停止麻醉或者快速充氧改善动物麻醉状态,降低麻醉风险率。但是相对于其他种类的麻醉,缺点是费用比较高,并且需要专业人员进行操作。与吸入式麻醉相比,注射式麻醉技术无须经气道给药、无须专用设备与器械、操作简单、便捷,兽医师可独立完成动物的诱导及麻醉,在基层临床中具有广泛适用性。但同时也具有注射痛、可控性差、血药浓度和麻醉深度难以监测等局限性。单一注射式麻醉是指使用单一药物开展麻醉,通常较大药物使用剂量才能达到适宜的麻醉深度,常导致较严重的毒副作用。复合注射式麻醉是指联合使用两种或以上药物,发挥药物间的协同、互补作用,减少单一药物的使用剂量,降低麻醉的毒副作用。
随着临床医学技术的发展,实验犬在应用得到了极大的推广,但是部分实验受实验设备、场地、时长和经费等的制约,不能使用呼吸麻醉,在此种情况下,注射式麻醉方案就更为合适便利。并且实验对象一般为健康状况良好的青壮年犬,注射式麻醉的危险系数大大降低。
一、丙泊酚
丙泊酚又称为异丙酚,化学名2,6-二异丙基苯酚,为白色乳状液体,20世纪70年代对苯酚衍生物的研究中发现丙泊酚具有一定的催眠效果,之后科学家经过验证确认了丙泊酚可以作为全身麻醉的静脉诱导药物。其麻醉原理是通过调节中枢神经系统中γ-氨基丁酸介导的神经传递发挥麻醉作用。GABA作用于突触后,会使氯离子的电导增加,并使神经元超级化而抑制神经传递。与其他通过静脉注射麻醉使用的中枢神经抑制剂相比,丙泊酚具有诱导麻醉快、催眠效果好、肌肉松弛好、无累积效应、麻醉后苏醒快等优点。丙泊酚用于动物的维持麻醉,麻醉剂量为静脉注射0.3~0.5mg/kg/min,剂量的差异与麻醉前用药、疼痛反应、动物个体差异等多种因素相关,麻醉时间可长达2小时以上,麻醉结束后动物恢复状态良好。根据研究和文献报道表明,丙泊酚诱导麻醉时的静脉注射剂量为2~6mg/kg,静脉诱导麻醉完成以后可以使用呼吸式麻醉对实验犬进行麻醉维持。Valentina Andreoni等使用丙泊酚和芬太尼进行犬的复合麻醉,乙酰丙嗪(0.03~0.05mg/kg)和卡洛芬(4mg/kg)作为麻醉前用药。丙泊酚诱导麻醉(4.0mg/kg)后,静脉给予阿托品(40μg/kg)与芬太尼(2μg/kg),丙泊酚静脉滴注维持麻醉以(0.3~0.5mg/kg/min)。此麻醉方案可以维持(131±38.5)min,实验犬麻醉效果稳定。同样可以与咪达唑仑、地西泮、右美托咪定合用延长动物的麻醉时间。有研究表明右美托咪定与丙泊酚复合使用可平均减少丙泊酚38%的用量。
二、舒泰
舒泰是一种复合麻醉制剂,由法国维克动保公司生产,根据药物浓度分为三种规格:舒泰20(20 mg/ml)、舒 泰50(50mg/ml)和 舒 泰100(100mg/ml),其主要成分是替来他明和唑拉西泮,按质量比1:1混合制成。该麻醉药物以干粉形式生产供用,配制成溶液后室温可保存4天,4℃可保存2周。其中,替来他明为苯环己哌啶类麻醉药,作用与氯胺酮类似,均属于分离型麻醉剂,对兔、猫、犬和猴等动物均具有较为良好的镇痛与麻醉作用。唑拉西泮是苯二氮卓类镇静药物可加强替来他明对中枢神经系统的抑制作用,具有预防替来他明引起的惊厥、增强肌肉松弛效果,缩短麻醉苏醒时间的功效。舒泰具有使用安全、方便,麻醉诱导迅速平稳,镇痛、镇静、肌松效果好等优点,可以静脉注射或肌肉注射给药,舒泰的使用安全范围大,对肌肉和静脉的刺激性小,肌松镇静效果好,诱导期短,在国内外动物临床上使用较为广泛。犬5~10mg/kg 肌肉注射或静脉注射,镇静、镇痛和肌松效果良好,麻醉维持时间30~40分钟。维持麻醉静脉注射给药剂量建议给予初始剂量的1/3~1/2。使用舒泰进行犬只麻醉前建议禁食12小时,并在麻醉前15分钟皮下注射硫酸阿托品(0.1mg/kg)减少呼吸道分泌物和保护心脏。舒泰是进口的注射麻醉药,价格贵,成本高,因此在实际的临床使用中,舒泰可以与其他药物进行复合麻醉减少使用量并节约成本。孙之皓等研究发现静脉注射0.04ml/kg舒泰和速眠新肌内注射0.01~0.02ml/kg,犬的麻醉时间可以维持到67~105min,且麻醉效果较为理想。另外研究发现,舒泰与盐酸右美托咪啶按照500:1混合,5mg/kg舒泰与10μg/kg盐酸右美托咪啶对犬复合静脉麻醉,可以产生平均63.58min的麻醉效果。
三、速眠新
速眠新是由解放军军需大学兽医研究所试研制一种动物复合麻醉制剂,其主要成分为盐酸二氢埃托啡(DHM99)、氟哌啶醇、保定宁。每毫升含有保定宁60mg、氟哌啶醇2.5mg、盐酸二氢埃托啡(DHM99)4μg。保定宁的二甲苯胺噻唑类似甲苯噻嗪,是α2受体激动剂,能够与中枢神经的突触前膜的受体结合并激动受体,抑制去甲肾上腺素的释放,产生镇痛、镇静、肌松松弛的效果;盐酸二氢埃托啡属吗啡类药物,主要作用于μ受体,具有高效镇痛作用;氟哌啶醇有较强的安定、镇痛、肌松作用。速眠新具有麻醉作用快、诱导期短、使用剂量少、使用方便、适用范围广、安全性能好、镇痛广泛、制动确实、诱导与苏醒平稳等特点。速眠新不仅可以单独用于动物麻醉,还可以与其他麻醉药配合使用。速眠新肌内注射后10~15min发生作用,药效持续时间取决于给药剂量,一般可持续40~90min。静脉注射0.04ml/kg舒泰、速眠新肌内注射0.01~0.02ml/kg犬的麻醉时间可以维持到67~105min。速眠新0.08ml/kg肌肉注射,麻醉发挥效果时间通常为3.8min左右,在速眠新麻醉后腹腔注射3%戊巴比妥钠0.8ml/kg,麻醉时间可维持3小时左右,诱导期和恢复期均无明显兴奋现象。此种麻醉方案可使两种麻醉药物的优势互补,减少戊巴比妥钠用量,提高动物麻醉的安全性。
四、戊巴比妥钠
戊巴比妥钠属于巴比妥类麻醉剂,巴比妥类在较低剂量主要抑制多突触反应,减弱易化,增强抑制。可增强GABA介导的Cl-内流,减弱谷氨酸介导的除极,延长Cl-通道开放时间,增加Cl-内流,引起神经细胞的超极化。在较高剂量时,还能抑制Ca2+依赖性动作电位,抑制Ca2+依赖性递质的释放,产生与GABA相似的作用。戊巴比妥钠是一种可以单独使用的中效麻醉剂,具有静脉注射显效快、术中麻醉平稳、麻醉维持时间长、术后恢复快等优点。犬3%戊巴比妥钠1ml/kg,腹腔注射,麻醉起效时间约18min,麻醉维持时间约156min。与速眠新联用时也可表现出较好的麻醉效果,速眠新0.08ml/kg后腿肌肉注射,麻醉起效时间约3.8min,随后腹腔注射3%戊巴比妥钠0.8ml/kg,麻醉维持时间约168min。并在麻醉前15分钟皮下注射硫酸阿托品(0.1mg/kg)减少呼吸道分泌物保证呼吸道畅通。
五、右美托咪定
右美托咪定属于α2肾上腺素受体激动剂,脂溶性高,于1999年在人类临床麻醉上首先应用,2002年后广泛用于兽医临床麻醉。右美托咪定是目前已知α2肾上腺素受体激动剂中麻醉效果较好的药物,与赛拉嗪、赛拉唑及可乐定相比,麻醉效果为赛拉嗪和赛拉唑的10倍左右,可乐定的8倍左右。在临床使用中,右美托咪定具有诱导迅速、安全性能高、无呼吸抑制的优点,镇静效果具有一定程度的剂量依赖。研究表明,实验犬中连续的静脉给药剂量为每分钟1~2μg/kg,肌肉注射虽然比静脉给药的操作更为简单,但有研究表明右美托咪定肌肉注射引起心率下降高出静脉给药38%,肌肉注射可引起心率下降达56%,而静脉给药心率下降仅为18%,相比静脉给药的稳定性和安全性更高。舒泰与盐酸右美托咪啶按照500:1混合,5mg/kg舒泰与10μg/kg盐酸右美托咪啶对犬复合静脉麻醉,可以产生平均63.58min的麻醉效果。右美托咪定10μg/kg肌肉注射复合丙泊酚2.13mg/kg 静脉输注,右美托咪定1.4μg/(kg·h)复合丙泊酚8mg/(kg·h)对犬的静脉持续输注,都可获得较为理想的麻醉效果。对于犬的麻醉,赛拉嗪、美托咪定和右美托咪定等α2肾上腺素受体激动剂复合静脉全麻药物舒泰、氯胺酮和丙泊酚等在小动物麻醉中是应用广泛。右美托咪定作为麻醉剂单独使用时,相对使用的剂量较大,毒副作用较为明显。右美托咪定(45μg/kg)和咪达唑仑(0.25mg/kg)复合肌肉注射,可对犬产生良好的麻醉效果。
六、展望
动物的麻醉应注重实际应用,在进行不同的实验时选择的麻醉方案应配合实验动物品种、实验的场地、实验设备和实验时长等,与临床实践相结合。并且在运用各种麻醉剂的过程中,应注意各种麻醉剂的麻醉效果与优缺点,并进行相应的改进与验证。上面几种麻醉剂为实验犬临床试验常用的注射麻醉剂,在实际使用过程中使用单一麻醉剂的情况还是比较少的,大多数情况下会使用复合麻醉方法。复合麻醉对药物、方法进行仔细选择并进行最佳组合,从而减少每种麻醉剂的不良反应,加强麻醉效果降低对动物生理机能活动的干扰。动物的麻醉方案是在不断的临床试验中得到不断优化,因此其研究的前景十分广阔。