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        肥胖犬貓麻醉的研究進展

        2022-11-25 17:26:47郭靈君張芝金羅怡茜張余蓬張德志李前勇
        中國獸醫(yī)雜志 2022年8期
        關(guān)鍵詞:麻醉劑吸入性脂肪組織

        郭靈君 , 張芝金 , 羅怡茜 , 張余蓬 , 朱 瑞 , 張德志,2 , 李前勇,2

        (1.西南大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院 , 重慶 榮昌 402460 ; 2.重慶市獸醫(yī)科學(xué)工程研究中心 , 重慶 榮昌 402460)

        隨著社會的不斷進步和人們生活條件的不斷提升,犬貓在家庭中所占的比重越來越大。寵物犬貓的不科學(xué)飼養(yǎng)、缺乏運動、絕育以及患有腎上腺皮質(zhì)機能亢進、甲狀腺機能減退等疾病因素,常會導(dǎo)致其肥胖癥的發(fā)生。肥胖不僅會影響犬貓心臟、肝臟、膀胱、骨骼等多個器官和系統(tǒng)的功能,還會在犬貓麻醉時對麻醉劑的作用效果產(chǎn)生不良影響。本文主要綜述了肥胖與麻醉劑之間的相互作用,并對肥胖犬貓的麻醉提出了相關(guān)建議。

        1 肥胖對犬貓的影響

        在國際標(biāo)準(zhǔn)中,認定超過標(biāo)準(zhǔn)體重10%~15%的犬貓為肥胖。如今,肥胖癥已經(jīng)成為家養(yǎng)犬貓常見的營養(yǎng)性疾病,是引起犬貓心血管疾病、糖尿病、肌肉骨骼疾病和某些癌癥等非傳染性疾病的主要危險因素之一。

        1.1 肥胖與胰島素抵抗 犬貓的肥胖可導(dǎo)致胰島素抵抗、脂肪內(nèi)臟器官蓄積等許多代謝和內(nèi)分泌異常。脂肪在動物體內(nèi)的分布差異使其對胰島素抵抗性的表現(xiàn)不同,內(nèi)臟和腹腔部位分布的脂肪比皮下脂肪引起的胰島素抵抗更為嚴(yán)重[1],但Castro等[2]通過切除組織交感神經(jīng)的方法來選擇性的增加試驗犬內(nèi)臟脂肪含量,發(fā)現(xiàn)其胰島素敏感性并未改變??傮w來說,肥胖是胰島素抵抗發(fā)生的原因之一,肥胖原因、肥胖程度和脂肪分布均有可能影響機體胰島素的敏感性。

        1.2 肥胖與炎癥 脂肪細胞可以分泌脂聯(lián)素、成纖維細胞生長因子和各種炎癥介質(zhì)等影響全身代謝的因子[3]。肥胖時氧分壓顯著降低,脂肪組織缺氧會增加肥胖犬貓體內(nèi)瘦素、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNT-α)等促炎因子的分泌[4]。脂肪組織的局部炎癥會促進全身低度炎癥發(fā)生。不同部位的炎性因子會對機體各部位產(chǎn)生不同的影響。

        已有研究發(fā)現(xiàn),高脂飲食所致肥胖時會誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞活化,導(dǎo)致下丘腦炎癥并損害正常功能[5]。下丘腦炎癥比周圍其他組織炎癥發(fā)生要早。早期神經(jīng)炎癥使機體克服神經(jīng)元損傷的適應(yīng)性反應(yīng)逐漸減弱,但持續(xù)飼喂高脂飲食下丘腦炎癥會反復(fù)發(fā)生[6]。肥胖嚙齒動物的神經(jīng)炎癥還能損害其認知功能和情感反應(yīng),小鼠飼喂高脂飲食21周后會出現(xiàn)明顯的識別記憶受損現(xiàn)象[7],且幼齡動物更容易受到高脂飲食對海馬以及相關(guān)學(xué)習(xí)和記憶功能的不利影響[8]。但是,肥胖引起的神經(jīng)炎癥是否能夠引起犬的認知功能障礙,目前研究文獻甚少。

        脂肪組織中的炎性因子與胰島素抵抗間存在相關(guān)關(guān)系。Zatterale等[9]認為脂肪組織中的慢性低度炎癥可能是胰島素抵抗和2型糖尿病發(fā)生的關(guān)鍵性因素。有研究發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠的胰島素抵抗與其肌肉巨噬細胞含量呈正相關(guān)[10],對拉布拉多肥胖癥患犬體內(nèi)胰島素及各種炎癥因子或生物標(biāo)志物的檢測也發(fā)現(xiàn),肥胖的拉布拉多獵犬體內(nèi)單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)和IL-6水平均升高[11],減重后胰島素抵抗水平和血漿中炎癥標(biāo)志物TNF-α濃度均降低[12]。這些研究結(jié)果均支持肥胖動物胰島素抵抗及其脂肪組織炎癥水平間存在因果關(guān)系的觀點。雖然沒有相關(guān)研究能夠明確表明犬貓肥胖和脂肪組織炎性因子之間存在相關(guān)關(guān)系,但是當(dāng)炎癥發(fā)生時,巨噬細胞被激活后通過旁分泌或內(nèi)分泌因子,在脂肪細胞中誘導(dǎo)胰島素抵抗[11],因此今后需要在犬貓肥胖與脂肪組織炎癥間關(guān)系方面進行更多的深入研究。

        1.3 肥胖與糖尿病 流行病學(xué)調(diào)查顯示,肥胖犬貓?zhí)悄虿』疾÷时日sw重犬貓高,但是犬貓可以補償肥胖引起的胰島素抵抗。Verkest等[13]研究發(fā)現(xiàn),犬能補償肥胖引起的胰島素抵抗并維持正常的空腹血糖濃度。Hoenig[14]的試驗揭示,貓可以通過降低肝臟的葡萄糖輸出補償肥胖引起的胰島素抵抗并維持正常的血糖濃度。肥胖會加重貓葡萄糖耐受不良傾向,使貓更有可能發(fā)展成為2型糖尿??;尤其肥胖的雄貓胰島素敏感性較低,基礎(chǔ)胰島素濃度較高,更易患糖尿病[15]。以上研究均表明,這種補償能力是有限的,肥胖仍然是犬貓患糖尿病的主要危險因素之一。目前犬貓肥胖癥發(fā)展成糖尿病的時間和過程尚不清楚,闡明具體的犬貓?zhí)悄虿C制需要更多更深入的研究。

        2 肥胖對麻醉劑產(chǎn)生的影響

        肥胖犬貓體內(nèi)蓄積了大量脂肪組織,體內(nèi)許多重要的代謝過程和激素分泌均受到了影響。有資料顯示,在對犬貓進行麻醉時,肥胖還會影響大多數(shù)麻醉劑的代謝和藥代動力學(xué)特性[16],對手術(shù)結(jié)果產(chǎn)生短暫、甚至長遠的影響。最重要的是,很多在正常體重犬貓上行之有效的麻醉藥、麻醉方式以及可參考的麻醉劑量應(yīng)用在肥胖犬貓上有可能是不適用的、甚至是不安全的,因此在對肥胖犬貓進行麻醉時需要格外謹(jǐn)慎。

        2.1 肥胖加重了麻醉劑引起的認知功能損傷 麻醉劑更容易影響肥胖動物,加重動物損傷。單獨丙泊酚麻醉或單純肥胖僅引起短期可逆的空間學(xué)習(xí)記憶功能下降,而使用丙泊酚麻醉肥胖動物會延長損傷時間[17],不僅如此,肥胖還能加重麻醉對動物行為和認知能力的損傷[18]。在肥胖對麻醉影響機制的研究中發(fā)現(xiàn),肥胖可以通過抑制肥胖調(diào)節(jié)通路Sirt1/PGC-1α/FNDC5/BDNF表達,加重異氟烷麻醉引發(fā)的小鼠術(shù)后認知功能障礙[19]。由此可見,肥胖能夠加重麻醉劑對動物認知功能的損害程度并延長損害時間。

        2.2 肥胖加深了麻醉劑麻醉的深度 脂肪組織可以在一定程度上增加麻醉劑的吸收。Lemmens等[20]發(fā)現(xiàn),人類體重指數(shù)升高能增加麻醉劑吸收劑量,且在所有組織中溶解度越大的麻醉劑吸收增加的幅度就越大。Sharifi等[21]對尾巴肥大的伊朗綿羊進行骶中動脈結(jié)扎時發(fā)現(xiàn),結(jié)扎綿羊比未結(jié)扎綿羊麻醉恢復(fù)時間短,且肺泡分壓下降的更快。脂肪組織可能增加了儲存麻醉劑的儲庫,越肥胖的動物吸收的麻醉劑越多,麻醉深度越深,恢復(fù)時間就越長。因此,脂肪組織是影響動物麻醉蘇醒時間的重要因素。

        2.3 肥胖抑制了吸入性麻醉劑對心臟的保護作用 麻醉劑,尤其是吸入麻醉劑具有很強的心臟保護作用。研究表明,吸入麻醉劑會導(dǎo)致心肌蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變,這些變化可以通過麻醉預(yù)處理介導(dǎo)心臟保護作用[22]。遺憾的是,肥胖和胰島素抵抗會抑制吸入性麻醉劑缺血預(yù)處理和缺血后處理的心臟保護能力[23]。肥胖不僅對動物心肺功能和血壓產(chǎn)生不良影響,還會抑制吸入性麻醉劑對心臟的保護作用。因此對肥胖動物麻醉時,應(yīng)格外注意動物心肺情況。

        3 不同麻醉劑對肥胖犬貓的影響

        麻醉劑通常分為吸入麻醉劑、靜注麻醉劑和復(fù)合麻醉劑3種類型。在臨床實踐中,常常根據(jù)麻醉劑價格、手術(shù)需要以及犬貓對不同麻醉劑的敏感程度來選擇麻醉劑。然而隨著肥胖犬貓數(shù)量的增加,肥胖已成為犬貓麻醉必須考慮的因素之一,且肥胖與不同的麻醉劑之間的作用效果也不同,因此討論不同的麻醉劑對肥胖犬貓的影響具有重要意義。

        3.1 七氟醚對肥胖犬貓的影響 七氟醚使用方便,誘導(dǎo)麻醉和蘇醒的時間都較短,且氣味好聞,是犬貓吸入性麻醉常用的麻醉劑之一。Kim等[24]發(fā)現(xiàn),吸入性麻醉會使犬發(fā)生嚴(yán)重的肝胰島素抵抗并改變?nèi)翁谴x。犬貓能夠補償肥胖引發(fā)的胰島素抵抗并保持機體血糖穩(wěn)定,但是麻醉所引發(fā)的胰島素抵抗會導(dǎo)致肥胖犬貓在麻醉時血糖濃度升高,這很有可能增加患糖尿病犬貓在麻醉中的風(fēng)險。

        大量研究發(fā)現(xiàn),七氟醚預(yù)處理對心臟有保護作用,Lamberts等[25]發(fā)現(xiàn),七氟醚保護心臟需要AMPK激活,而AMPK的激活需要活性氧生成,這表明活性氧生成對七氟醚發(fā)揮心臟保護作用非常重要。但Song等[26]發(fā)現(xiàn),七氟醚不能增加高脂飲食飼喂的肥胖大鼠心肌中的活性氧生成,這表明肥胖很有可能會抑制七氟醚誘導(dǎo)的心臟保護作用。雖然在犬貓的心臟流行病學(xué)研究中并沒有將肥胖列為一個危險因素[27],但是肥胖犬貓的吸入性麻醉不僅導(dǎo)致犬貓血糖水平升高,甚至還會抑制吸入性麻醉七氟醚對犬貓心臟的保護作用,因此在對肥胖犬貓使用吸入性麻醉時,需要格外注意犬貓心臟功能以及血糖水平。

        3.2 丙泊酚對肥胖犬貓的影響 丙泊酚是一種起效快、時效短的靜脈注射麻醉藥,通過增強抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸(GABA)發(fā)揮作用,用于誘導(dǎo)和維持鎮(zhèn)靜和全身麻醉[28]。丙泊酚可以作為誘導(dǎo)麻醉劑,也可以作為雄性犬貓去勢等小手術(shù)的全麻藥物,在犬貓上應(yīng)用廣泛。但是,丙泊酚全麻時會出現(xiàn)血壓快速下降和短暫的呼吸暫?,F(xiàn)象,肥胖犬貓使用時應(yīng)謹(jǐn)慎計算麻醉劑量。Devito等[29]和Boveri等[30]的研究表明,以體重計算時,肥胖犬需要的丙泊酚劑量比正常體重犬需要的劑量低,應(yīng)減少丙泊酚劑量,以肌肉含量計算時,則應(yīng)增加丙泊酚劑量。由此可見,脂肪組織會干擾麻醉劑的計算,為了排除這種干擾,可使用氘同位素稀釋法測定身體的水分,確定合適麻醉劑劑量,其是人類和獸醫(yī)學(xué)中的金標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

        4 肥胖犬貓的麻醉方式

        Vutskits等[31]發(fā)現(xiàn),全身麻醉會對大腦產(chǎn)生長期不良影響。且全身麻醉還會引起肥胖犬貓術(shù)后呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥,尤其當(dāng)使用吸入性麻醉時,肥胖犬貓氣管插管難度較大,易造成窒息及呼吸系統(tǒng)綜合征。為避免潛在的腦損傷和呼吸問題,肥胖犬貓麻醉應(yīng)優(yōu)先選擇局部麻醉。局部麻醉藥是通過阻斷神經(jīng)中的鈉通道來防止神經(jīng)去極化和動作電位的傳播,從而防止疼痛刺激的傳播[32],這種方式不僅可減少麻醉藥劑量,還規(guī)避了肥胖犬貓氣管插管的風(fēng)險,提高手術(shù)安全性。

        硬膜外麻醉是犬貓局部麻醉中常用的麻醉技術(shù)之一,通常用于犬貓身體的后半部分的手術(shù),如犬?dāng)辔?、絕育去勢等。硬膜外麻醉除需注意給藥劑量、給藥速度、穿刺部位、針管長度外,還應(yīng)特別注意針管應(yīng)位于硬膜外間隙內(nèi)。da Silva等[33]通過使用超聲成像來定位肥胖犬腰骶部硬膜外注射的針頭的插入點來進行硬膜外注射。但硬膜外血管豐富,插針時易致其損傷,硬膜外阻滯時導(dǎo)管針誤入血管中或硬膜外腔靜脈叢可引起全身毒性反應(yīng),注射難度較大,且無法對犬貓直接保定進行麻醉,在實際操作中難度較大。因此在臨床應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)肥胖犬貓綜合情況考慮是否采用硬膜外麻醉。

        5 小結(jié)

        肥胖激發(fā)犬貓體內(nèi)胰島素抵抗,并觸發(fā)免疫系統(tǒng)導(dǎo)致全身性的炎癥,且脂肪組織和麻醉劑之間相互作用,對大多數(shù)麻醉劑的代謝和藥代動力學(xué)產(chǎn)生了重要的影響,使犬貓更容易受到麻醉劑的影響,加重了麻醉劑對犬貓的損傷。肥胖犬貓比正常體重犬貓的麻醉風(fēng)險高。因此對肥胖犬貓進行麻醉時,應(yīng)根據(jù)犬貓種類、年齡、性別、體況和手術(shù)需要等謹(jǐn)慎地選擇合適的麻醉方式和麻醉藥物。

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