李玢琳,張 錦,李 娜,佟冬怡
依托咪酯(Etomidate,Eto)對體循環(huán)影響小,其作為麻醉誘導(dǎo)藥已廣泛應(yīng)用于休克患者的麻醉。Eto對體、肺循環(huán)(尤其是后者)的影響越來越受到重視。Rich等[1]在離體灌注鼠肺模型中發(fā)現(xiàn),小劑量Eto(0.3 mg/kg)不影響肺血管阻力。當(dāng)劑量增加到3.0 mg/kg時,可使肺血管阻力增加25%。內(nèi)毒素休克中晚期,肺血管阻力增加,肺間質(zhì)水腫,最終可因ARDS危及生命。Eto對內(nèi)毒素休克時肺血管的影響尚無相關(guān)報道。本文通過觀察給不同濃度Eto后,內(nèi)毒素孵育前后血管環(huán)張力的變化,探討不同濃度Eto對肺動脈與主動脈環(huán)張力的影響,為休克患者的麻醉藥選擇提供依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 動物 經(jīng)中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院道德委員會批準,選擇新西蘭大白兔8只,雄性,體質(zhì)量2 500~3 000 g,由中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院動物中心提供。
1.1.2 主要試劑及藥品 大腸桿菌內(nèi)毒素E.coli脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS,美國 Sigma公司生產(chǎn),型號L2880,用生理鹽水稀釋成濃度為10%的溶液,-20℃保存);戊巴比妥鈉(上海泰瑞生物科技有限公司);KRB液:118.3 mM NaCl,4.7 mM KCl,1.2 mM MgSO4,1.2 mM KH2PO4,2.5 mM NaHCO3,0.016 mM Ca-EDTA,11.1 mM glucose;新福林(深圳沃蘭德藥業(yè)有限公司);乙酰膽堿(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥材供應(yīng)站,20080124);依托咪酯(江蘇徐州恩華藥業(yè)有限公司,20080305)。
1.1.3 主要實驗儀器 恒溫水浴鍋,張力換能器,四導(dǎo)生理記錄儀(成都儀器廠,RM-6200),95%O2和5%CO2混合氣。
1.2 方法
1.2.1 分組 將制備的兔離體肺動脈環(huán)和主動脈環(huán),隨機分為4組:正常肺動脈環(huán)組、LPS孵育后肺動脈環(huán)組、正常主動脈環(huán)組、LPS孵育后主動脈環(huán)組,每組含 5個環(huán),分別用 Eto 1.0、2.0、10.0 μmol/L孵育。
1.2.2 模型制備 將實驗兔處死后,迅速心肺聯(lián)合取出置于4℃改良Krebs-Ringer bicarbonate(KRB)液中。小心分離胸主動脈[內(nèi)徑(ID)2~3 mm]及肺動脈[二級,內(nèi)徑(ID)2~3 mm],將主動脈(A)與肺動脈(PA)周圍組織清理干凈,切成3 mm長的血管環(huán)。內(nèi)毒素孵育:將主動脈及肺動脈放入RPMI孵育液中,再加入4 μg/L的內(nèi)毒素,通入95%O2和5%CO2混和氣,孵育4 h。
1.2.3 檢測方法 對于正常的、內(nèi)毒素孵育后和Eto孵育后的血管環(huán)用PE 1 μmol/L進行預(yù)收縮,分別在5、10 min時記錄預(yù)收縮值PPE。
2.1 不同濃度Eto對正常兔肺動脈血管張力的影響 見表1。Eto 1.0 μmol/L、10.0 μmol/L 時,正常肺動脈環(huán)的張力沒有明顯變化(P>0.05);Eto 2.0 μmol/L時,正常肺動脈環(huán)張力明顯上升(P<0.05)。
表1 用不同濃度Eto前后肺動脈環(huán)和主動脈環(huán)張力變化的比較()
表1 用不同濃度Eto前后肺動脈環(huán)和主動脈環(huán)張力變化的比較()
注:與給藥前比較,*P<0.05,**P<0.01
mol/L肺動脈 N組 3.386 0±0.754 1 3.980 0±0.663 7 4.416 0±1.151 1*指標(biāo) 組別 給藥前 給不同濃度Eto后1.0 μmol/L 2.0 μmol/L 10.0 μ 3.056 0±0.936 5 L組 3.208 0±0.705 6 3.512 0±1.199 2 3.410 0±0.749 8 1.814 0±0.356 2**主動脈 N組 4.286 0±0.841 5 4.608 0±2.149 4 5.300 0±1.076 4* 5.180 0±1.210 2 L組 4.826 0±1.281 0 5.124 0±1.309 6 5.206 0±1.260 0* 4.406 0±1.134 6**
2.2 不同濃度Eto對LPS孵育兔肺動脈血管張力的影響 見圖1。
圖1 給不同濃度Eto后LPS孵育的肺動脈環(huán)之間張力的變化
Eto 1.0、2.0 μmol/L 時,LPS 孵育后肺動脈環(huán)的張力沒有明顯變化(P>0.05。Eto 10.0 μmol/L時,LPS孵育后肺動脈環(huán)的張力明顯下降(P<0.05)。
2.3 不同濃度Eto對正常兔體動脈血管張力的影響 見表1。Eto 1.0 μmol/L時,正常主動脈環(huán)的張力沒有明顯變化(P>0.05)。Eto 2.0 μmol/L時,正常主動脈環(huán)張力明顯上升(P<0.05)。Eto 10.0 μmol/L時,正常主動脈環(huán)的張力沒有明顯變化(P>0.05)。
2.4 不同濃度Eto對LPS孵育兔體動脈血管張力的影響 見圖2。Eto 1.0 μmol/L時,LPS孵育主動脈環(huán)的張力沒有明顯變化(P>0.05)。Eto 2.0 μmol/L時,LPS孵育后的主動脈環(huán)張力明顯上升(P <0.05)。Eto 10.0 μmol/L時,LPS孵育后主動脈環(huán)的張力明顯下降(P<0.05)。
2.5 不同濃度Eto對LPS孵育后兔肺、體動脈血管張力的影響 見表2。Eto 1.0、2.0 μmol/L時,LPS孵育后肺/主與孵育前比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05);Eto 10.0 μmol/L時,LPS孵育后肺/主與孵育前比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。從表2可以看出,隨著Eto濃度的增加,肺動脈環(huán)張力逐漸下降。
血管舒縮的調(diào)節(jié)與不同生理、病理狀態(tài)有關(guān)。本實驗在生理情況下,用2.0 μmol/L Eto孵育后,正常肺動脈環(huán)張力明顯上升,說明該濃度Eto對正常肺動脈有收縮作用。
圖2 給不同濃度Eto后LPS孵育的主動脈環(huán)之間張力的變化
表2 不同濃度Eto對LPS孵育后兔肺、體動脈血管張力的影響()
表2 不同濃度Eto對LPS孵育后兔肺、體動脈血管張力的影響()
注:與給藥前比較,*P<0.05,**P<0.01
給不同濃度Eto后mol/L肺動脈 L組 3.208 0±0.705 60 3.512 0±1.199 22 3.410 0±0.749 77 1.814 0±0.356 21指標(biāo) 組別 給藥前1.0 μmol/L 2.0 μmol/L 10.0 μ**主動脈 L組 4.826 0±1.281 01 5.124 0±1.309 61 5.206 0±1.259 99 4.406 0±1.134 63*肺/主 L組 0.688 6±0.137 95 0.709 6±0.138 33 0.436 3±0.064 55
Eto對肺動脈的收縮作用體現(xiàn)在以下兩個方面:①內(nèi)皮相關(guān)的肺動脈收縮作用:內(nèi)皮組織在調(diào)節(jié)血管平滑肌張力中發(fā)揮重要作用。在各種神經(jīng)體液因子激動劑(如乙酰膽堿和緩激肽)的作用下,內(nèi)皮能夠釋放出作用于血管的介質(zhì)。實驗證實,在離體犬的肺動脈,乙酰膽堿誘導(dǎo)的肺血管舒張作用有兩種基本成分—一氧化氮(NO)和內(nèi)皮源性超極化因子(Endothelium-derived hyperpolarizing factor,EDHF)。內(nèi)皮鈣離子(Ca2+)的增多是產(chǎn)生NO和EDHF的重要步驟[2-3],而 Eto對肺血管的收縮作用是通過抑制1,4,5-三磷酸肌醇介導(dǎo)的Ca2+從肌漿網(wǎng)釋放和受體激活(乙酰膽堿和緩激肽)的Ca2+內(nèi)流實現(xiàn)[4]。②ATP敏感的鉀離子(K+-ATP)通道相關(guān)的肺動脈收縮作用:Sohn等[5]認為,Eto對肺動脈有收縮作用,一方面,Eto通過對環(huán)氧合酶通路的抑制作用減少K+-ATP通道介導(dǎo)的肺血管舒張作用產(chǎn)生的內(nèi)皮相關(guān)成分;另一方面,通過直接改變肺血管平滑肌的功能,對血管舒張通路產(chǎn)生了抑制作用。
內(nèi)毒素休克時,體動脈壓降低而肺動脈壓升高是發(fā)病早期的特征性變化[6]。研究顯示,肺動脈壓增高的程度及持續(xù)時間是休克并發(fā)急性呼吸窘迫綜合征的重要因素[7]。
許多研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)毒素血癥后離體肺動脈對乙酰膽堿的舒張反應(yīng)減弱[7],對新福林(Phenylephrine,PE)的收縮反應(yīng)增強[8-9],在體則表現(xiàn)為肺動脈壓增高[10-11],肺血管阻力增加。上述肺血管張力改變的機制可能為LPS直接損傷血管內(nèi)皮細胞,抑制一氧化氮合酶(NOS)的表達[12],引起內(nèi)皮源性NO減少,使血管收縮性增強。
本研究表明,低濃度Eto對體、肺血管張力無明顯影響,故適合感染性休克患者的麻醉應(yīng)用,然而,當(dāng)Eto濃度為10.0 μmol/L時,LPS孵育后的肺動脈環(huán)和主動脈環(huán)出現(xiàn)了不同程度的舒張反應(yīng),導(dǎo)致血管反應(yīng)性下降或無反應(yīng)。
低濃度的依托咪酯對LPS孵育后的肺、主動脈無明顯影響,適合休克患者麻醉應(yīng)用;而高濃度的依托咪酯則導(dǎo)致血管反應(yīng)性降低,對膿毒性休克時的腎上腺有抑制作用,所以不推薦用于臨床膿毒癥患者的麻醉使用。
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