楊楊，郝偉，馬寧，王鵬宇，湯曉琳，王寅驍，高尚，趙潤英

（沈陽醫(yī)學(xué)院機(jī)能與形態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，遼寧 沈陽 110034）

肝性腦?。╤epatic encephalopathy，HE）是在嚴(yán)重肝臟疾病時(shí)所繼發(fā)的神經(jīng)精神綜合征。HE在臨床上按神經(jīng)精神癥狀的輕重分為四期：Ⅰ期（前驅(qū)期）、Ⅱ期（昏迷前期）、Ⅲ期（昏睡）期和Ⅳ期（昏迷期），而Ⅱ期出現(xiàn)的撲翼樣震顫是HE的典型癥狀。2014年美國肝病學(xué)會(huì)（AASLD）與歐洲肝病學(xué)會(huì)（EASL）聯(lián)合發(fā)布了“慢性肝病時(shí)肝性腦病實(shí)踐指南”［1］，根據(jù)病因?qū)E分為急性肝衰竭相關(guān)HE（A型）、門靜脈-體循環(huán)分流相關(guān)HE（B型）及肝硬化相關(guān)HE（C型）。HE的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，主要有氨中毒學(xué)說、γ-氨基丁酸（GABA）學(xué)說及假性神經(jīng)遞質(zhì)學(xué)說等，其中，氨中毒學(xué)說是HE的主要發(fā)病機(jī)制，認(rèn)為嚴(yán)重肝病時(shí)血NH3升高，過量的血NH3通過血腦屏障進(jìn)入腦組織使腦NH3增加，造成腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)失衡、干擾腦細(xì)胞能量代謝、抑制神經(jīng)細(xì)胞膜等，從而導(dǎo)致HE患者神經(jīng)精神癥狀的出現(xiàn)，甚至昏迷［2］。精氨酸通過與游離氨結(jié)合降低血氨，從而對(duì)HE產(chǎn)生治療效果。“氨中毒引起肝性腦病及精氨酸治療效果”是我國醫(yī)學(xué)院校機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之一，也是唯一涉及消化系統(tǒng)疾病模型的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。

1 實(shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)的原理是通過阻斷家兔大部分肝臟血流，使肝功能嚴(yán)重?fù)p害，再經(jīng)十二指腸灌注復(fù)方氯化銨溶液，復(fù)制A型HE（急性肝衰竭相關(guān)HE）的動(dòng)物模型，致使家兔在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)類似HE的典型癥狀（撲翼樣震顫），隨即耳緣靜脈注射精氨酸觀察治療效果。本實(shí)驗(yàn)不僅可以讓學(xué)生通過HE病理模型的制備，深刻認(rèn)識(shí)到氨中毒在HE發(fā)病機(jī)制中的作用，并通過觀察精氨酸對(duì)HE的搶救效果，探討精氨酸對(duì)HE的治療機(jī)制。除此而外，本實(shí)驗(yàn)中開腹、縫合、拆線、十二指腸插管及體外心臟穿刺等臨床操作技能的運(yùn)用會(huì)大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并對(duì)盡早培養(yǎng)學(xué)生的臨床意識(shí)和動(dòng)手能力起到積極的促進(jìn)作用。

2 常規(guī)麻醉的局限性

2.1 常規(guī)局部麻醉 本實(shí)驗(yàn)常規(guī)在局部麻醉（皮下注射普魯卡因浸潤麻醉）下對(duì)家兔實(shí)施腹部手術(shù)。由于局麻效果欠佳，術(shù)中對(duì)肝臟、胃、腸等的機(jī)械性牽拉時(shí)，會(huì)刺激分布在內(nèi)臟上的迷走神經(jīng)，使迷走神經(jīng)興奮，從而引起牽拉痛、鼓腸等牽拉反應(yīng)，導(dǎo)致家兔因疼痛而劇烈掙扎，腹腔內(nèi)容物頻繁溢出，不僅影響了手術(shù)的順利進(jìn)行，也給動(dòng)物造成了極大傷害，而這種近乎殘忍的、不符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理要求的操作，讓老師和學(xué)生的內(nèi)心深感不安，部分留學(xué)生甚至拒絕此項(xiàng)操作。鑒于此，有的醫(yī)學(xué)院校在留學(xué)生的此實(shí)驗(yàn)教學(xué)中改為烏拉坦靜脈麻醉［3］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的社會(huì)問題中關(guān)于動(dòng)物倫理和福利指出，要尊重生命，科學(xué)合理、仁道地使用動(dòng)物，應(yīng)遵循減少（Reduction）、替代（RepIacement）和優(yōu)化（Refinement）的“3R”原則。優(yōu)化是指在符合科學(xué)原則的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)條件，善待動(dòng)物，提高動(dòng)物福利；或完善實(shí)驗(yàn)程序和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，避免或減輕給動(dòng)物造成的與實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o關(guān)的疼痛和緊張不安的科學(xué)方法［4］?！?R”原則落實(shí)在具體工作中，就是要特別強(qiáng)調(diào)使用麻醉劑、無痛方法或者其他免除動(dòng)物疼痛的方法來減輕給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物帶來的劇烈疼痛［5］。

2.2 常規(guī)靜脈麻醉

2.2.1 烏拉坦麻醉 以往認(rèn)為烏拉坦的麻醉作用只是通過抑制乙酰膽堿酯酶的活性，引起乙酰膽堿的堆積，影響正常的神經(jīng)傳導(dǎo)而產(chǎn)生，對(duì)中樞的抑制作用小。當(dāng)選擇對(duì)家兔實(shí)施耳緣靜脈注射25%烏拉坦4ml/kg的方法麻醉時(shí)，可在其安靜的狀態(tài)下行腹部手術(shù)，以避免普魯卡因局部麻醉時(shí)的牽拉反應(yīng)。但近年的研究成果表明，烏拉坦的麻醉作用是通過非單一的多通道作用而產(chǎn)生的。它不僅加強(qiáng)乙酰膽堿受體功能，還可加強(qiáng)其他中樞抑制性受體如γ-氨基丁酸受體（GABA-R）功能，同時(shí)還抑制中樞興奮性受體如谷氨酸受體（Gly-R）的功能［6］。由于家兔在烏拉坦的作用下始終處于麻醉狀態(tài)，因此在對(duì)HE癥狀進(jìn)行解釋時(shí)，便難以排除烏拉坦的中樞干擾與影響。另外，烏拉坦還有不容忽視的對(duì)動(dòng)物和人體的致癌性。早在20世紀(jì)80年代初，我國國家藥品管理局已將烏拉坦從醫(yī)用藥品中淘汰，禁用于患者，只允許在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物麻醉中使用，強(qiáng)調(diào)手術(shù)操作過程中避免用未戴橡膠手套的手過多接觸動(dòng)物切口上的血液或腹腔內(nèi)臟器及體液［7］。而“氨中毒引起肝性腦病及精氨酸治療效果”實(shí)驗(yàn)中，腹部手術(shù)一般持續(xù)30 min，期間一旦手套破損可能會(huì)給老師和學(xué)生帶來潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2 戊巴比妥鈉麻醉 戊巴比妥鈉為中效巴比妥類藥物，作用維持時(shí)間3～6h。巴比妥類抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)多突觸的傳遞，通過減少神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的釋放，減慢γ-氨基丁酸（GABA）從其受體解離的速率，從而延長GABA激活的氯（Cl-）離子通道開放的時(shí)間，而增加Cl-內(nèi)流，引起突觸后神經(jīng)元超極化。此外，還有對(duì)抗興奮性氨基酸的作用。選擇對(duì)家兔實(shí)施耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉1 ml/kg的方法麻醉，也可在其安靜的狀態(tài)下行腹部手術(shù)，避免普魯卡因局部麻醉時(shí)的牽拉反應(yīng)。但由于家兔在戊巴比妥鈉的作用下始終處于麻醉狀態(tài)，且戊巴比妥鈉的中樞麻醉機(jī)制與氨的中樞毒性機(jī)制相類似，故對(duì)HE癥狀進(jìn)行解釋時(shí)，不能排除戊巴比妥鈉的中樞干擾與影響。

2.3 硫噴妥鈉與普魯卡因的聯(lián)合應(yīng)用 廣州醫(yī)科大學(xué)于2015年率先在氨中毒引起肝性腦病實(shí)驗(yàn)中，將靜脈麻醉方法運(yùn)用于該實(shí)驗(yàn)。適量注射短效巴比妥類藥硫噴妥鈉，輔以普魯卡因局部麻醉，以期既能保證動(dòng)物在安靜狀態(tài)下上腹部手術(shù)的順利完成，又不會(huì)明顯影響兔蘇醒后氨的中樞毒性作用的觀察［8］。但對(duì)HE癥狀進(jìn)行解釋時(shí)，因硫噴妥鈉的中樞麻醉機(jī)制與氨的中樞毒性機(jī)制相類似，仍不能完全排除硫噴妥鈉的中樞干擾與影響。

3 鹽酸右美托咪定與普魯卡因聯(lián)合應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

3.1 鹽酸右美托咪定的選擇 針對(duì)上述麻醉存在的問題，我校機(jī)能與形態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心團(tuán)隊(duì)通過查閱大量文獻(xiàn)資料，進(jìn)行大量對(duì)比研究，最終選擇應(yīng)用鹽酸右美托咪定作為普魯卡因局部麻醉前給藥，使其達(dá)到良好鎮(zhèn)痛（特別是防止?fàn)坷磻?yīng)）的效果，保證實(shí)驗(yàn)順利完成。鹽酸右美托咪定是選擇性α2受體（α2R）激動(dòng)劑，具有鎮(zhèn)靜、催眠、鎮(zhèn)痛、交感神經(jīng)阻滯等作用。在臨床應(yīng)用中，除了全身應(yīng)用能起到鎮(zhèn)痛作用，減少阿片類藥物的使用外，輔助局麻藥物能明顯縮短局麻藥的起效時(shí)間，延長其作用時(shí)間，還能明顯增強(qiáng)局麻藥的作用效果［9］。特別對(duì)鼓腸、牽拉痛等牽拉反應(yīng)具有較好的抑制作用［10-11］。

將靜脈注射鹽酸右美托咪定用于普魯卡因浸潤麻醉前給藥，可以保證家兔在30 min的上腹部手術(shù)過程中保持安靜狀態(tài)，避免因?yàn)楣哪c引起的腹腔內(nèi)容物頻繁外溢和牽拉痛給動(dòng)物帶來的傷害，使手術(shù)順利進(jìn)行。右美托咪定10～15 min起效，25～30 min達(dá)高峰。鹽酸右美托咪定激動(dòng)α2R產(chǎn)生中樞抑制作用，但不會(huì)對(duì)氨的中樞毒性作用產(chǎn)生影響。以上為鹽酸右美托咪定作為普魯卡因局部麻醉前給藥，用于機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)“氨中毒引起肝性腦病及精氨酸治療效果”實(shí)驗(yàn)，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在對(duì)HE癥狀進(jìn)行解釋時(shí)，因鹽酸右美托咪定的中樞抑制機(jī)制與氨的中樞毒性機(jī)制完全不同，可以排除鹽酸右美托咪定的中樞干擾與影響。

鹽酸右美托咪定與突觸前膜的α2R結(jié)合，可激動(dòng)交感神經(jīng)反應(yīng)的“負(fù)反饋環(huán)”，減少去甲腎上腺素的釋放，抑制交感神經(jīng)反射及應(yīng)激反應(yīng)，維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。α2R具有α2A、α2B和α2C三種受體亞型，鹽酸右美托咪定激動(dòng)腦干藍(lán)斑核的α2A受體（α2AR）產(chǎn)生鎮(zhèn)靜、催眠、抗焦慮的作用（無呼吸抑制）；作用于脊髓及外周部位的α2AR產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用，其機(jī)制是作用于脊髓后角突觸前和中間神經(jīng)元突觸后膜的受體，使細(xì)胞膜超極化，從而抑制疼痛信號(hào)向大腦傳導(dǎo)；作用于腦干藍(lán)斑核的α2R，可阻止疼痛信號(hào)的傳導(dǎo)；通過抑制下行延髓-脊髓去甲腎上腺素能通路突觸前膜的P物質(zhì)和其他傷害性肽類的釋放，還可以直接阻滯外周神經(jīng)C纖維和Aδ纖維，產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用［12］。

3.2 實(shí)驗(yàn)方法 按上述思路，機(jī)能與形態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了預(yù)實(shí)驗(yàn)，取得良好效果。實(shí)驗(yàn)步驟和方法如下：取家兔32只，分成4組，每組8只；背位固定；第1、2組家兔分別耳緣靜脈緩慢注射（10 min注完）鹽酸右美托咪定1.25 μg/kg（配制方法：200 μg/2 ml/支，取 0.5 ml，加生理鹽水至80 ml），第3、4組家兔分別耳緣靜脈緩慢注射（10 min注完）鹽酸右美托咪定2.5 μg/kg（配制方法：200 μg/2 ml/支，取 0.5 ml，加生理鹽水至40 ml）；腹部剪毛；第1、2組家兔腹部分別皮下注射普魯卡因（40 mg/2 ml）160 mg/只、80 mg/只浸潤麻醉，第3、4組家兔腹部分別皮下注射普魯卡因160 mg/只、80 mg/只浸潤麻醉；麻醉后 10 min，劍突下沿腹壁正中（腹白線）切口10 cm，行十二指腸插管術(shù)，30 min內(nèi)完成手術(shù)；隨即向十二指腸內(nèi)灌注氯化銨溶液10 ml，前2次每隔5 min灌注1次，之后每隔10 min灌注1次；家兔呼吸、心率逐漸加深加快，直至出現(xiàn)撲翼樣震顫；家兔出現(xiàn)撲翼樣震顫后立即耳緣靜脈緩慢注射精氨酸5 ml/kg搶救，觀察治療效果。結(jié)果：第1、3組家兔術(shù)間腹部切口時(shí)無疼痛反應(yīng)，第2、4組家兔術(shù)間腹部切口時(shí)有疼痛反應(yīng)；但1、2、3、4組家兔術(shù)間均無鼓腸、牽拉痛等牽拉反應(yīng)；第1、2、3、4組家兔在灌腸40～60 ml內(nèi)出現(xiàn)撲翼樣震顫；經(jīng)精氨酸治療后停止震顫。以上結(jié)果表明：家兔在耳緣靜脈注射鹽酸右美托咪定1.25 μg/kg，腹部皮下注射普魯卡因160 mg/只的條件下，即可無術(shù)間腹部切口疼痛，又無鼓腸、牽拉痛等牽拉反應(yīng)，無痛苦掙扎，實(shí)驗(yàn)完成順利。

本實(shí)驗(yàn)將靜脈注射鹽酸右美托咪定用于普魯卡因浸潤麻醉前給藥的優(yōu)勢(shì)：（1）鹽酸右美托咪定增強(qiáng)了普魯卡因的局麻止痛效果，又避免了因鼓腸、牽拉痛等牽拉反應(yīng)所導(dǎo)致的家兔痛苦掙扎、腹腔內(nèi)容物頻繁外溢、實(shí)驗(yàn)難以順利進(jìn)行的不利影響，減輕了老師和學(xué)生的心理負(fù)擔(dān)；（2）鹽酸右美托咪定通過激動(dòng)α2R產(chǎn)生的中樞抑制作用，不影響氨的中樞毒性作用。

我校機(jī)能與形態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心擬于2019至2020年上學(xué)期在“氨中毒引起肝性腦病及精氨酸治療效果”的實(shí)驗(yàn)中將靜脈注射鹽酸右美托咪定用于普魯卡因浸潤麻醉前給藥，在本科各專業(yè)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加以實(shí)施，并進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作提供具有借鑒意義的理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。