肥胖犬猫麻醉的研究进展

郭灵君 ， 张芝金 ， 罗怡茜 ， 张余蓬 ， 朱 瑞 ， 张德志,2 ， 李前勇,2

(1.西南大学动物医学院 ， 重庆 荣昌 402460 ； 2.重庆市兽医科学工程研究中心 ， 重庆 荣昌 402460)

随着社会的不断进步和人们生活条件的不断提升，犬猫在家庭中所占的比重越来越大。宠物犬猫的不科学饲养、缺乏运动、绝育以及患有肾上腺皮质机能亢进、甲状腺机能减退等疾病因素，常会导致其肥胖症的发生。肥胖不仅会影响犬猫心脏、肝脏、膀胱、骨骼等多个器官和系统的功能，还会在犬猫麻醉时对麻醉剂的作用效果产生不良影响。本文主要综述了肥胖与麻醉剂之间的相互作用，并对肥胖犬猫的麻醉提出了相关建议。

1 肥胖对犬猫的影响

在国际标准中，认定超过标准体重10%～15%的犬猫为肥胖。如今，肥胖症已经成为家养犬猫常见的营养性疾病，是引起犬猫心血管疾病、糖尿病、肌肉骨骼疾病和某些癌症等非传染性疾病的主要危险因素之一。

1.1 肥胖与胰岛素抵抗 犬猫的肥胖可导致胰岛素抵抗、脂肪内脏器官蓄积等许多代谢和内分泌异常。脂肪在动物体内的分布差异使其对胰岛素抵抗性的表现不同，内脏和腹腔部位分布的脂肪比皮下脂肪引起的胰岛素抵抗更为严重[1]，但Castro等[2]通过切除组织交感神经的方法来选择性的增加试验犬内脏脂肪含量，发现其胰岛素敏感性并未改变。总体来说，肥胖是胰岛素抵抗发生的原因之一，肥胖原因、肥胖程度和脂肪分布均有可能影响机体胰岛素的敏感性。

1.2 肥胖与炎症 脂肪细胞可以分泌脂联素、成纤维细胞生长因子和各种炎症介质等影响全身代谢的因子[3]。肥胖时氧分压显著降低，脂肪组织缺氧会增加肥胖犬猫体内瘦素、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNT-α)等促炎因子的分泌[4]。脂肪组织的局部炎症会促进全身低度炎症发生。不同部位的炎性因子会对机体各部位产生不同的影响。

已有研究发现，高脂饮食所致肥胖时会诱导星形胶质细胞和小胶质细胞活化，导致下丘脑炎症并损害正常功能[5]。下丘脑炎症比周围其他组织炎症发生要早。早期神经炎症使机体克服神经元损伤的适应性反应逐渐减弱，但持续饲喂高脂饮食下丘脑炎症会反复发生[6]。肥胖啮齿动物的神经炎症还能损害其认知功能和情感反应，小鼠饲喂高脂饮食21周后会出现明显的识别记忆受损现象[7]，且幼龄动物更容易受到高脂饮食对海马以及相关学习和记忆功能的不利影响[8]。但是，肥胖引起的神经炎症是否能够引起犬的认知功能障碍，目前研究文献甚少。

脂肪组织中的炎性因子与胰岛素抵抗间存在相关关系。Zatterale等[9]认为脂肪组织中的慢性低度炎症可能是胰岛素抵抗和2型糖尿病发生的关键性因素。有研究发现，肥胖小鼠的胰岛素抵抗与其肌肉巨噬细胞含量呈正相关[10]，对拉布拉多肥胖症患犬体内胰岛素及各种炎症因子或生物标志物的检测也发现，肥胖的拉布拉多猎犬体内单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和IL-6水平均升高[11]，减重后胰岛素抵抗水平和血浆中炎症标志物TNF-α浓度均降低[12]。这些研究结果均支持肥胖动物胰岛素抵抗及其脂肪组织炎症水平间存在因果关系的观点。虽然没有相关研究能够明确表明犬猫肥胖和脂肪组织炎性因子之间存在相关关系，但是当炎症发生时，巨噬细胞被激活后通过旁分泌或内分泌因子，在脂肪细胞中诱导胰岛素抵抗[11]，因此今后需要在犬猫肥胖与脂肪组织炎症间关系方面进行更多的深入研究。

1.3 肥胖与糖尿病 流行病学调查显示，肥胖犬猫糖尿病患病率比正常体重犬猫高，但是犬猫可以补偿肥胖引起的胰岛素抵抗。Verkest等[13]研究发现，犬能补偿肥胖引起的胰岛素抵抗并维持正常的空腹血糖浓度。Hoenig[14]的试验揭示，猫可以通过降低肝脏的葡萄糖输出补偿肥胖引起的胰岛素抵抗并维持正常的血糖浓度。肥胖会加重猫葡萄糖耐受不良倾向，使猫更有可能发展成为2型糖尿病；尤其肥胖的雄猫胰岛素敏感性较低，基础胰岛素浓度较高，更易患糖尿病[15]。以上研究均表明，这种补偿能力是有限的，肥胖仍然是犬猫患糖尿病的主要危险因素之一。目前犬猫肥胖症发展成糖尿病的时间和过程尚不清楚，阐明具体的犬猫糖尿病机制需要更多更深入的研究。

2 肥胖对麻醉剂产生的影响

肥胖犬猫体内蓄积了大量脂肪组织，体内许多重要的代谢过程和激素分泌均受到了影响。有资料显示，在对犬猫进行麻醉时，肥胖还会影响大多数麻醉剂的代谢和药代动力学特性[16]，对手术结果产生短暂、甚至长远的影响。最重要的是，很多在正常体重犬猫上行之有效的麻醉药、麻醉方式以及可参考的麻醉剂量应用在肥胖犬猫上有可能是不适用的、甚至是不安全的，因此在对肥胖犬猫进行麻醉时需要格外谨慎。

2.1 肥胖加重了麻醉剂引起的认知功能损伤 麻醉剂更容易影响肥胖动物，加重动物损伤。单独丙泊酚麻醉或单纯肥胖仅引起短期可逆的空间学习记忆功能下降，而使用丙泊酚麻醉肥胖动物会延长损伤时间[17]，不仅如此，肥胖还能加重麻醉对动物行为和认知能力的损伤[18]。在肥胖对麻醉影响机制的研究中发现，肥胖可以通过抑制肥胖调节通路Sirt1/PGC-1α/FNDC5/BDNF表达，加重异氟烷麻醉引发的小鼠术后认知功能障碍[19]。由此可见，肥胖能够加重麻醉剂对动物认知功能的损害程度并延长损害时间。

2.2 肥胖加深了麻醉剂麻醉的深度 脂肪组织可以在一定程度上增加麻醉剂的吸收。Lemmens等[20]发现,人类体重指数升高能增加麻醉剂吸收剂量，且在所有组织中溶解度越大的麻醉剂吸收增加的幅度就越大。Sharifi等[21]对尾巴肥大的伊朗绵羊进行骶中动脉结扎时发现,结扎绵羊比未结扎绵羊麻醉恢复时间短，且肺泡分压下降的更快。脂肪组织可能增加了储存麻醉剂的储库，越肥胖的动物吸收的麻醉剂越多，麻醉深度越深，恢复时间就越长。因此，脂肪组织是影响动物麻醉苏醒时间的重要因素。

2.3 肥胖抑制了吸入性麻醉剂对心脏的保护作用 麻醉剂，尤其是吸入麻醉剂具有很强的心脏保护作用。研究表明，吸入麻醉剂会导致心肌蛋白质结构改变，这些变化可以通过麻醉预处理介导心脏保护作用[22]。遗憾的是，肥胖和胰岛素抵抗会抑制吸入性麻醉剂缺血预处理和缺血后处理的心脏保护能力[23]。肥胖不仅对动物心肺功能和血压产生不良影响，还会抑制吸入性麻醉剂对心脏的保护作用。因此对肥胖动物麻醉时，应格外注意动物心肺情况。

3 不同麻醉剂对肥胖犬猫的影响

麻醉剂通常分为吸入麻醉剂、静注麻醉剂和复合麻醉剂3种类型。在临床实践中，常常根据麻醉剂价格、手术需要以及犬猫对不同麻醉剂的敏感程度来选择麻醉剂。然而随着肥胖犬猫数量的增加，肥胖已成为犬猫麻醉必须考虑的因素之一，且肥胖与不同的麻醉剂之间的作用效果也不同，因此讨论不同的麻醉剂对肥胖犬猫的影响具有重要意义。

3.1 七氟醚对肥胖犬猫的影响 七氟醚使用方便，诱导麻醉和苏醒的时间都较短，且气味好闻，是犬猫吸入性麻醉常用的麻醉剂之一。Kim等[24]发现，吸入性麻醉会使犬发生严重的肝胰岛素抵抗并改变犬肝糖代谢。犬猫能够补偿肥胖引发的胰岛素抵抗并保持机体血糖稳定，但是麻醉所引发的胰岛素抵抗会导致肥胖犬猫在麻醉时血糖浓度升高，这很有可能增加患糖尿病犬猫在麻醉中的风险。

大量研究发现，七氟醚预处理对心脏有保护作用，Lamberts等[25]发现,七氟醚保护心脏需要AMPK激活，而AMPK的激活需要活性氧生成，这表明活性氧生成对七氟醚发挥心脏保护作用非常重要。但Song等[26]发现，七氟醚不能增加高脂饮食饲喂的肥胖大鼠心肌中的活性氧生成，这表明肥胖很有可能会抑制七氟醚诱导的心脏保护作用。虽然在犬猫的心脏流行病学研究中并没有将肥胖列为一个危险因素[27]，但是肥胖犬猫的吸入性麻醉不仅导致犬猫血糖水平升高，甚至还会抑制吸入性麻醉七氟醚对犬猫心脏的保护作用，因此在对肥胖犬猫使用吸入性麻醉时，需要格外注意犬猫心脏功能以及血糖水平。

3.2 丙泊酚对肥胖犬猫的影响 丙泊酚是一种起效快、时效短的静脉注射麻醉药，通过增强抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)发挥作用，用于诱导和维持镇静和全身麻醉[28]。丙泊酚可以作为诱导麻醉剂，也可以作为雄性犬猫去势等小手术的全麻药物，在犬猫上应用广泛。但是，丙泊酚全麻时会出现血压快速下降和短暂的呼吸暂停现象，肥胖犬猫使用时应谨慎计算麻醉剂量。Devito等[29]和Boveri等[30]的研究表明，以体重计算时，肥胖犬需要的丙泊酚剂量比正常体重犬需要的剂量低，应减少丙泊酚剂量，以肌肉含量计算时，则应增加丙泊酚剂量。由此可见，脂肪组织会干扰麻醉剂的计算，为了排除这种干扰，可使用氘同位素稀释法测定身体的水分，确定合适麻醉剂剂量，其是人类和兽医学中的金标准技术。

4 肥胖犬猫的麻醉方式

Vutskits等[31]发现，全身麻醉会对大脑产生长期不良影响。且全身麻醉还会引起肥胖犬猫术后呼吸系统并发症，尤其当使用吸入性麻醉时，肥胖犬猫气管插管难度较大，易造成窒息及呼吸系统综合征。为避免潜在的脑损伤和呼吸问题，肥胖犬猫麻醉应优先选择局部麻醉。局部麻醉药是通过阻断神经中的钠通道来防止神经去极化和动作电位的传播，从而防止疼痛刺激的传播[32]，这种方式不仅可减少麻醉药剂量，还规避了肥胖犬猫气管插管的风险，提高手术安全性。

硬膜外麻醉是犬猫局部麻醉中常用的麻醉技术之一，通常用于犬猫身体的后半部分的手术，如犬断尾、绝育去势等。硬膜外麻醉除需注意给药剂量、给药速度、穿刺部位、针管长度外，还应特别注意针管应位于硬膜外间隙内。da Silva等[33]通过使用超声成像来定位肥胖犬腰骶部硬膜外注射的针头的插入点来进行硬膜外注射。但硬膜外血管丰富，插针时易致其损伤，硬膜外阻滞时导管针误入血管中或硬膜外腔静脉丛可引起全身毒性反应，注射难度较大，且无法对犬猫直接保定进行麻醉，在实际操作中难度较大。因此在临床应用中，应根据肥胖犬猫综合情况考虑是否采用硬膜外麻醉。

5 小结

肥胖激发犬猫体内胰岛素抵抗，并触发免疫系统导致全身性的炎症，且脂肪组织和麻醉剂之间相互作用，对大多数麻醉剂的代谢和药代动力学产生了重要的影响，使犬猫更容易受到麻醉剂的影响，加重了麻醉剂对犬猫的损伤。肥胖犬猫比正常体重犬猫的麻醉风险高。因此对肥胖犬猫进行麻醉时，应根据犬猫种类、年龄、性别、体况和手术需要等谨慎地选择合适的麻醉方式和麻醉药物。