宋旭東,姜 勝,侯金龍,牛棟梁,范宏剛,王洪斌
(東北農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學學院,黑龍江 哈爾濱 150030)
腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(R-A-A-S)是由腎素(PRA)、醛固酮(ALD)、血管緊張素(AⅡ)等一系列激素和相應的酶所組成,體內(nèi)起著調(diào)節(jié)血壓、水和電解質(zhì)平衡,維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的作用,其作用機理包括調(diào)節(jié)全身血容量和控制外周阻力。過度激活RAAS,PRA、AⅡ濃度會顯著升高,引起全身小血管強烈收縮,造成組織器官不同程度的缺血,甚至導致水和電解質(zhì)紊亂[1],從而導致各重要臟器處于應激狀態(tài)[2]。
心鈉素(ANP)是心肌細胞分泌的一種循環(huán)激素,不僅具有強烈的擴張血管作用[3],還有頡頡應激反應和穩(wěn)定循環(huán)的作用[4],從而有助于緩解機體對傷害性刺激的反應。雖然小型豬特異性麻醉頡頏劑對小型豬肝腎功能、氧化損傷的研究已經(jīng)完成[5-6],但是目前尚無對該復合制劑催醒小型豬過程中血流動力學變化及此變化與RAAS關系的研究報道。本研究旨在觀察小型豬應用XFM麻醉劑后,采用小型豬特異性麻醉頡頏劑催醒過程中血漿RAAS和ANP的動態(tài)變化,通過分析ANP和RAAS的變化,探討小型豬特異性麻醉頡頏劑對小型豬血流動力學的影響的作用機制。
1.1 實驗動物 中國實驗用小型豬14頭,16~18月齡,體重49.8±5.2 kg,購自中國農(nóng)業(yè)大學實驗用小型豬繁育基地,臨床檢查健康,營養(yǎng)狀況良好。
1.2 試驗材料 XFM(東北農(nóng)業(yè)大學外科教研室,批號:20110821);小型豬特異性麻醉頡頏劑(東北農(nóng)業(yè)大學外科教研室,批號:20110824)。PRA ELISA測定試劑盒、AⅡELISA測定試劑盒、ALD ELISA測定試劑盒及ANPELISA測定試劑盒;Sig?ma公司3-30K高速冷凍離心機(德國Sigma公司);Epoch酶標儀(美國BioTek公司);Elx50洗板機(美國BioTek公司)等。
1.3 試驗方法 14頭小型豬禁食12 h,不禁水,隨機分為單純麻醉組和麻醉-催醒組,每組7頭。兩組動物麻醉之前,此時間點記為0min。保定記錄小型豬的SBP、MAP、DBP、HR、SPO2、T和RR值,并采前腔靜脈空白血2mL,適量肝素抗凝,采血完成后立即注射XFM并計時。記錄麻醉后5、10、20、30 min各項生理指標,并采前腔靜脈血2mL。麻醉后30min即刻,麻醉-催醒組立即注射小型豬特異性麻醉頡頏劑,單純麻醉組則立即注射等量生理鹽水,隨后記錄麻醉后32、35、40、60、90min、120min小型豬的SBP、MAP、DBP、HR,SPO2、RR、T值并于各時間點采集前腔靜脈血2mL,采集的血樣,加入肝素抗凝,室溫靜置1 h,3 000 r/min離心分離血漿,置于-80℃冰箱內(nèi)冷凍保存,待檢。此后記錄蘇醒及行走時間。
1.4 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)使用±SD表示,用統(tǒng)計軟件SPSS13.0進行一維方差分析,P<0.05為差異顯著。P<0.01為差異極顯著。
2.1 小型豬一般臨床體征的變化 麻醉-催醒組小型豬肌肉注射小型豬特異性麻醉頡頏劑后,表現(xiàn)為鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜逐漸恢復,肌肉張力開始增加,隨后出現(xiàn)掙扎,最后站立,直到行走。小型豬麻醉催醒期和蘇醒期分別為 9.7±2.2 min、18.4±7.8 min。催醒過程均迅速且平穩(wěn),無興奮及復睡現(xiàn)象。小型豬催醒期間SPO2、RR和T分別維持在91.8%±3.3%~98.6%±1.1%、47±19次/min~83±15次/min和37.0±0.3℃~39.1±0.3℃之間,且呼吸、心律平穩(wěn),可視黏膜等其他基本生命體征正常。
2.2 小型豬血流動力學的變化 XFM麻醉30min的小型豬肌肉注射頡頏劑后,表現(xiàn)出明顯的血流動力學變化。SBP、DBP、MAP及HR均不同程度地增加,于40 min時升至監(jiān)測過程的最高值,與0 min比較分別增加19.68%(P<0.01)、27.03%(P<0.01)、22.83%(P<0.01)和 40.87%(P<0.01),與30min(注射小型豬特異性麻醉頡頏劑時)比較,分別增加34.51%(P<0.01)、28.77%(P<0.01)、29.88%(P<0.01)和47.27%(P<0.01)。隨后各項監(jiān)測指標逐漸下降,90min時已基本恢復至麻醉前水平,與0 min比較P>0.05,差異不顯著。麻醉-催醒組SBP在32min、90min時與單純麻醉組比較差異顯著(P<0.05),麻醉后35 min、40min、60min時麻醉-催醒組與單純麻醉組比較差異極顯著(P<0.01);麻醉-催醒組DBP及MAP在麻醉后35min、60min時與單純麻醉組比較差異顯著(P<0.05),麻醉后40min時麻醉-催醒組與單純麻醉組比較差異極顯著(P<0.01);麻醉-催醒組HR在麻醉后32min、35 min、40min、60min及90 min時與單純麻醉組比較差異極顯著(P<0.01)。結果見表1。
2.3 小型豬血漿R-A-A-S和ANP的變化 試驗結果顯示,XFM麻醉的小型豬在肌肉注射小型豬特異性麻醉頡頏劑后,其血漿PRA、AⅡ及ALD的濃度在注射頡頏劑后的10min下降至最低點,分別較 0 min下降 25.00%(P>0.05)、25.85%(P>0.05)、27.77%(P<0.05),分別較30min(注射小型豬特異性麻醉頡頏劑時)下降40.00%(P<0.05)、38.90%(P<0.05)、23.59%(P>0.05),之后血漿PRA、AⅡ及ALD的濃度開始上升,到90min時已經(jīng)基本恢復正常(P>0.05)。麻醉-催醒組血漿PRA、ALD的濃度在監(jiān)測各時間點分別與相應單純麻醉組比較均無明顯差異(P>0.05);麻醉-催醒組血漿AⅡ的濃度在監(jiān)測40min時與單純麻醉組比較差異顯著(P<0.05)。血漿ANP的濃度在注射小型豬特異性麻醉頡頏劑后的10min上升至最高點,分別較0min上升31.34%(P<0.05),分別較30 min(注射小型豬特異性麻醉頡頏劑時)上升47.97%(P<0.01),之后血漿ANP的濃度開始下降,到90min時已經(jīng)基本恢復正常(P>0.05)。與X/S組:X/W組血漿ANP的濃度在麻醉監(jiān)測40min時與對照組比較差異顯著(P<0.05)。體結果見表2。
表1 小型豬特異性麻醉頡頏劑對小型豬血流動力學的影響 (n=7,±SD)
表1 小型豬特異性麻醉頡頏劑對小型豬血流動力學的影響 (n=7,±SD)
注:(1)A組代表麻醉催醒組;B組代表單純麻醉組;(2)組內(nèi)數(shù)據(jù)比較:**代表與0min比較P<0.01,差異極顯著,*代表與0min比較P<0.05,差異顯著;##代表與30min比較P<0.01,差異極顯著,#代表與30 min比較P<0.05,差異顯著;(3)同一時間點兩組間數(shù)據(jù)比較:肩標小寫字母不同表示差異極顯著(P<0.01);大寫字母不同表示差異顯著(P<0.05);字母相同且大小寫也相同表示差異不顯著(P>0.05),表2同
時相 組別 SBP DBP MAP HR(min) (mmHg) (mmHg) (mmHg) (次/min)A組 127±8Aa 74±7Aa 92±5Aa 115±18Aa 0 B組 128±9Aa 75±8Aa 91±5Aa 116±17Aa A組 132±10Aa 79±9Aa 97±4Aa 140±19**Aa 5 B組 134±9Aa 79±8Aa 96±7Aa 141±19Aa A組 143±8*Aa 85±6*Aa 105±7*Aa 130±17*Aa 10 B組 143±7Aa 86±7Aa 104±6Aa 131±18Aa A組 125±8Aa 79±8Aa 95±6Aa 119±17Aa 20 B組 127±8Aa 78±9Aa 95±8Aa 118±16Aa A組 113±8*Aa 73±6Aa 87±5Aa 110±14Aa 30 B組 115±9Aa 75±9Aa 88±9Aa 110±15Aa A組 130±8#Aa 81±8Aa 97±6Aa 131±16*##Aa 32 B組 114±7Ba 75±7Aa 88±5Aa 109±17Ab A組 145±6*##Aa 88±6*#Aa 107±7*#Aa 145±16**##Aa 35 B組 113±8Ab 74±8Ba 87±8Ba 108±17Ab A組 152±9**##Aa 94±5**###Aa 113±8**##Aa 162±15**##Aa 40 B組 115±9Ab 73±9Ab 86±9Ab 107±16Ab A組 141±7*##Aa 87±7*#Aa 105±6*#Aa 157±14**##Aa 60 B組 110±8Ab 72±7Ba 82±9Ba 101±15Ab A組 132±6##Aa 79±7Aa 97±9Aa 122±19#Aa 90 B組 115±7Ba 71±8Aa 85±8Aa 84±18Ab A組 124±5Aa 73±7Aa 90±5Aa 114±15Aa 120 B組 126±7Aa 75±8Aa 93±4Aa 115±19Aa
2.4 小型豬血漿內(nèi)R-A-A-S、ANP與血流動力學指標的相關性分析 相關性分析發(fā)現(xiàn):XFM麻醉30min的小型豬肌肉注射小型豬特異性麻醉頡頏劑后,麻醉催醒組小型豬血漿PRA、ALD濃度與血壓和心率變化均沒有相關性(P>0.05);小型豬血漿AⅡ的濃度與其相應對照組比較差異顯著(P<0.05),且與HR呈現(xiàn)顯著負相關(P<0.05),與相應血壓無相關性(P>0.05),結果見表3。
表3 小型豬血管活性物質(zhì)與血流動力學指標相關性分析
3.1 小型豬特異性麻醉頡頏劑對小型豬R-A-AS的影響與血流動力學變化 R-A-A-S具有調(diào)節(jié)機體血壓、水和電解質(zhì)平衡的作用,其作用機理包括調(diào)節(jié)全身血容量和控制外周阻力。本試驗中,XFM麻醉的小型豬肌肉注射頡頏劑后,血漿PRA、AⅡ及ALD的濃度均呈現(xiàn)出先降低后升高的變化趨勢,可見小型豬特異性麻醉頡頏劑對小型豬的R-A-A-S造成了一定程度的影響。但僅見麻醉-催醒組小型豬血漿AⅡ的濃度與單純麻醉組比較差異顯著(P<0.05),且與HR呈現(xiàn)顯著負相關(P<0.05),與相應血壓無相關性(P>0.05);推斷XFM麻醉30min的小型豬肌肉注射頡頏劑后,AⅡ參與了小型豬血流動力學變化的調(diào)節(jié),是引起血壓發(fā)生變化的主要因素之一。
臨床研究揭示,腎臟分泌的PRA首先作用于肝臟合成的血管緊張素原,使血管緊張素原轉(zhuǎn)變成為沒有活性的AⅠ,它再由肺臟分泌的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)的作用下,轉(zhuǎn)化為具有極強生理活性的AⅡ和AⅢ,刺激腎上腺皮質(zhì)分泌ALD。上述激素組成一個微系統(tǒng)(R-A-A-S),協(xié)調(diào)作用于心血管系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等,在維持機體血壓和血容量平衡中起著非常重要的生理作用。生理狀態(tài)下,血管緊張素對血容量和血壓的調(diào)節(jié)幾乎不起作用,只有在血容量和血壓發(fā)生改變后(如失血、失液、休克等)才發(fā)生效應。目前尚未見復合麻醉頡頏劑對R-A-A-S影響的報道,推斷可能是實驗中小型豬注射小型豬特異性麻醉頡頏劑后血壓迅速升高,血漿擴血管物質(zhì)增加,從而對R-A-A-S造成了一定程度的影響。
3.2 小型豬特異性麻醉頡頏劑對小型豬血漿ANP的影響與血流動力學變化 本試驗中,麻醉-催醒組小型豬肌肉注射頡頏劑后,血漿ANP的濃度呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢,在麻醉后40min時與單純麻醉組比較差異顯著(P<0.05)。通過相關性分析發(fā)現(xiàn):麻醉-催醒組小型豬注射頡頏劑后,小型豬血漿ANP的濃度與HR有極顯著相關性(P<0.01),與SBP及DBP呈顯著相關(P<0.05),與MAP沒有相關性(P>0.05)。推斷XFM麻醉后30分鐘小型豬肌肉注射頡頏劑后,血漿中ANP濃度的變化參與了小型豬血流動力學變化的調(diào)節(jié),是引起血壓發(fā)生變化的主要因素之一。
在鈉水負荷增加、血容量擴張、交感神經(jīng)興奮、心肌缺血缺氧、心肌作功增加等因素導致的心肌擴張、牽拉變形時可引起ANP分泌增加,有人稱之為應激激素[7]。此外,HR增加,盡管心房牽張力無變化,也能引起ANP分泌,急性細胞外液容量擴張(攝入鈉鹽)也可以刺激ANP的分泌,在體液方面,血管緊張素、抗利尿素、腎上腺皮質(zhì)激素、降鈣素基因相關肽等均能促進ANP的釋放[8-9]。ANP可能是一種保護心血管系統(tǒng)防止突然刺激激活腎上腺系統(tǒng)或R-A-AS引起血壓波動的緩沖劑[8]。心鈉素還能直接松弛血管平滑肌,降低血壓并可對抗NE和AⅡ所致的縮血管效應[10]。本試驗中小型豬特異性麻醉頡頏劑中的阿替美唑可使交感神經(jīng)興奮,NE釋放增加,從而引起血壓、HR迅速升高[11-12],推斷小型豬特異性麻醉頡頏劑可能通過以上途徑引起血漿ANP濃度的迅速升高,然后伴隨血壓的下降,血漿ANP的濃度也呈降低趨勢。
表2 小型豬特異性麻醉頡頏劑對小型豬血漿R-A-A-S和ANP的影響 (n=7,±SD)
時相 組別 PRA AⅡ ALD ANP(min) (ng/mL·h) (pg/mL) (ng/mL) (ng/mL)A組0 B組A組5 B組A組10 B組A組20 B組A組30 B組A組32 B組A組35 B組A組40 B組0.92±0.22Aa 0.93±0.23Aa 1.36±0.34Aa 1.35±0.29Aa 1.90±0.33**Aa 1.91±0.30Aa 1.54±0.16*Aa 1.55±0.19Aa 1.15±0.31Aa 1.16±0.33Aa 0.93±0.26Aa 1.14±0.24Aa 0.81±0.23Aa 0.99±0.21Aa 0.69±0.19#Aa 0.93±0.20Aa 96.78±22.46Aa 97.13±19.67Aa 116.41±30.82Aa 117.38±26.73Aa 142.32±33.28*Aa 141.79±32.42Aa 134.49±22.13*Aa 136.27±26.61Aa 117.44±22.75Aa 119.57±25.77Aa 101.26±23.48Aa 116.38±22.46Aa 84.46±19.93Aa 110.32±18.98Aa 71.76±20.75#Aa 118.46±23.41Ba 205.41±37.42Aa 204.69±35.64Aa 268.43±50.16*Aa 267.45±48.51Aa 283.76±42.64*Aa 283.56±39.51Aa 226.49±31.79Aa 225.52±37.85Aa 194.16±37.67Aa 195.34±35.84Aa 179.39±23.25Aa 193.21±29.86Aa 166.61±35.46Aa 189.35±40.36Aa 148.36±29.16*Aa 195.32±32.15Aa 231.43±35.67Aa 232.54±36.57Aa 222.30±32.59Aa 223.69±37.52Aa 168.42±40.27*Aa 169.23±32.67Aa 183.76±39.64Aa 184.27±31.59Aa 205.41±42.37Aa 204.94±39.25Aa 234.37±43.54Aa 206.82±41.37Aa 268.79±37.21#Aa 212.62±38.92Aa 303.95±33.36*##Aa 221.49±34.29Ba A組60 B組A組90 B組A組120 B組0.81±0.16Aa 0.87±0.24Aa 0.93±0.12Aa 0.96±0.19Aa 1.01±0.24Aa 1.42±0.29Aa 84.42±21.42Aa 94.25±24.32Aa 94.42±29.46Aa 97.18±27.51Aa 105.24±23.16Aa 120.37±21.96Aa 161.49±27.53Aa 183.74±43.79Aa 199.42±24.73Aa 193.65±29.35Aa 213.48±39.92Aa 188.24±34.76Aa 272.43±43.75#Aa 241.85±44.72Aa 235.68±37.61Aa 263.46±35.29Aa 240.66±44.69Aa 248.62±37.37Aa
研究麻醉藥對血流動力學的作用機制是一個非常復雜的過程,麻醉下血流動力學變化是眾多因素共同作用的結果,涉及內(nèi)皮源性血管活性因子,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)及相關神經(jīng)肽類等。因此通過研究R-A-A-S、ANP與血流動力學的相關性,進而從某一角度揭示XFM對小型豬血流動力學作用機制的影響。
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