脂肪乳對(duì)局麻藥中毒大鼠的作用

房潔渝 李強(qiáng) 榮健 張濤

局部麻醉藥中毒是臨床上經(jīng)常發(fā)生的麻醉并發(fā)癥。局麻藥中毒的原因有：局麻藥超過(guò)最大限量，局麻藥誤注入血管，患者的體質(zhì)弱、年老等。各種局麻藥，如普魯卡因、利多卡因、丁卡因和布比卡因都會(huì)發(fā)生局麻藥中毒。其中布比卡因的心臟毒性最強(qiáng)［1］。心臟毒性導(dǎo)致的圍術(shù)期死亡是非常嚴(yán)重的麻醉并發(fā)癥。一直以來(lái)，研究人員都在不斷探索能夠逆轉(zhuǎn)局麻藥中毒的藥物。脂肪乳是最近發(fā)現(xiàn)的具有一定減輕局麻藥毒性的藥物，本研究將對(duì)它逆轉(zhuǎn)布比卡因心臟毒性的作用進(jìn)行研究。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康雄性成年Sprague-Dawley大鼠40只，體重300～350 g，由實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心Charles River，St Constance，Quebec提供。

1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑 0.9%生理鹽水注射液(Baxter)，0.1%腎上腺素注射液(Abbot Laboratories)，0.5%布比卡因(Astra Zeneca)，20%脂肪乳 Intralipid(Baxter)。

1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器 小動(dòng)物呼吸機(jī)(Harvard Rodent Ventilator Mode，Model 683);生理檢測(cè)儀;多功能心電監(jiān)測(cè)儀(HP);血?dú)夥治鰞x(Abbot i-Stat)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組 將大鼠隨機(jī)分為兩組，每組各20只：①A組：腎上腺素對(duì)照組(n=20)，大鼠單純采用腎上腺素作為心肺復(fù)蘇的藥物;②L組：腎上腺素聯(lián)合脂肪乳組(n=20)，采用腎上腺素聯(lián)合脂肪乳作為心肺復(fù)蘇的藥物。

2.2 模型制作 大鼠用戊巴比妥40 mg/kg腹腔內(nèi)注射麻醉后，行氣管切開，插入14G套管，保留自主呼吸。分離股動(dòng)脈并插管測(cè)量動(dòng)脈血壓;分離頸靜脈并插管作為液體輸注和藥物輸注的通路。監(jiān)測(cè)動(dòng)物生命體征(心電圖、心率、血壓)。測(cè)肛溫，用紅外燈保持體溫37℃ ～38℃，15 min后，待大鼠循環(huán)穩(wěn)定后開始實(shí)驗(yàn)。靜脈注射布比卡因20 mg/kg，觀察到心跳停搏后開始行心肺復(fù)蘇(CPR)胸外心臟按壓頻率200次/min。觀察動(dòng)脈直接測(cè)壓的脈搏波，確認(rèn)心外按壓有效。心外按壓持續(xù)到自主循環(huán)恢復(fù)(ROSC，Restoration of spontaneous circulation))或心肺復(fù)蘇開始后20 min。開始心臟按壓的同時(shí)連接呼吸機(jī)進(jìn)行機(jī)械通氣。設(shè)定潮氣量2.5 ml，呼吸頻率55次/min，吸入100%氧氣。CPR成功的標(biāo)準(zhǔn)：心電圖顯示大鼠恢復(fù)自主心率，MAP≥50 mm Hg，停止心外按壓后可維持自主循環(huán)5 min以上。如果心外按壓20 min仍無(wú)自主心率，視為CPR失敗。

按照事先分組，使用藥物。從心肺復(fù)蘇開始的時(shí)間為0 min。A組為腎上腺素組。A組開始CPR時(shí)注入腎上腺素10 μg/kg，每分鐘重復(fù)一次，總共3次，之后每5 min注入腎上腺素10 μg/kg。如果自主心律恢復(fù)則停止繼續(xù)注射腎上腺素。首次注入腎上腺素后馬上注入生理鹽水5 ml/kg作為對(duì)照，然后持續(xù)靜脈泵入生理鹽水1 ml/kg/min;L組為腎上腺素加脂肪乳組，腎上腺素的應(yīng)用與A組相同，并且在首次注入腎上腺素后馬上注入20%脂肪乳5 ml/kg，然后持續(xù)靜脈恒速注入脂肪乳0.25 ml/kg/min。自主心跳恢復(fù)后，停止注射腎上腺素但繼續(xù)注入脂肪乳10 min。

在麻醉后、心肺復(fù)蘇成功5、30 min測(cè)量動(dòng)脈血?dú)?PH，PaCO2，PaO2，HCT)。記錄大鼠 CPR成功的時(shí)間，成功的數(shù)量，腎上腺素的用量。整個(gè)過(guò)程監(jiān)測(cè)心率(HR)、動(dòng)脈收縮壓、舒張壓、平均動(dòng)脈血壓(MAP)和直腸溫度。

2.3 統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS 11.0軟件統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。正態(tài)分布的計(jì)量資料兩組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行分析，以P＜0.05為差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

3 結(jié)果

兩組大鼠的基礎(chǔ)體重、心率、血壓、PH、PaO2、PaCO2、血乳酸之間無(wú)顯著性差異。注入布比卡因后，所有大鼠發(fā)生了心跳驟停。經(jīng)過(guò)心肺復(fù)蘇，A組復(fù)蘇成功11只，成功率為55%，L組復(fù)蘇成功16只，成功率為80%。兩組大鼠的心肺復(fù)蘇成功率有統(tǒng)計(jì)性差別，脂肪乳組成功率高。復(fù)蘇時(shí)間在成功復(fù)蘇的兩組大鼠之間無(wú)統(tǒng)計(jì)性差別。(見(jiàn)表1)所用的腎上腺素劑量的比較：A組的總的腎上腺素劑量為(21±13)μg，L組的總的腎上腺素劑量為(16±11)μg，L組的劑量比A組小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(見(jiàn)表1)。

表1 心肺復(fù)蘇后的效果

兩組大鼠復(fù)蘇后5、30 min心率在正常范圍，兩組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。兩組復(fù)蘇后5 min收縮壓均比正常值增高，兩組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;復(fù)蘇后30 min，兩組的收縮壓均在正常范圍，L組的收縮壓比A組高(見(jiàn)表2)。

血?dú)夥治鲲@示，兩組大鼠復(fù)蘇后5 min都出現(xiàn)了酸中毒。復(fù)蘇后30 min，L組PH值恢復(fù)到正常范圍，A組仍有輕度酸中毒。L組的PaO2比A組高(見(jiàn)表3)。

表2 心肺復(fù)蘇后的血壓和血流動(dòng)力學(xué)

表3 復(fù)蘇成功大鼠的血?dú)夥治?/p>

4 討論

局麻藥是鈉通道阻滯藥。局麻藥的阻滯作用是與鈉通道結(jié)合，從而阻滯了動(dòng)作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo)。布比卡因?yàn)轷０奉愰L(zhǎng)效局部麻醉藥。由于它的半衰期長(zhǎng)，局部浸潤(rùn)的時(shí)候半衰期達(dá)到4～6 h，因此多用于單次給藥的麻醉，如脊麻、臂叢神經(jīng)阻滯、股神經(jīng)阻滯、坐骨神經(jīng)阻滯。布比卡因有作用時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，是較為常用的長(zhǎng)效局麻藥物。但是布比卡因的心臟毒性非常強(qiáng)，臨床上患者中毒后一旦發(fā)生心跳驟停，心肺復(fù)蘇的成功率很低，死亡率大約是50%［2］。因此，如何提高布比卡因中毒心跳驟停后的復(fù)蘇成功率，一直是臨床研究的重要領(lǐng)域。

本研究的結(jié)果顯示，對(duì)于布比卡因中毒導(dǎo)致的心跳驟停，脂肪乳聯(lián)合腎上腺素比單純使用腎上腺素進(jìn)行心肺復(fù)蘇的效果好。大鼠恢復(fù)自主心跳、自主循環(huán)的比例顯著增高。大鼠的生存率也顯著增高。而且對(duì)于復(fù)蘇成功的大鼠，脂肪乳組的ROSC時(shí)間、所需要的腎上腺素的藥量也比對(duì)照組縮短。顯示脂肪乳能夠減弱布比卡因的心臟毒性反應(yīng)，使心肺復(fù)蘇較為容易。自主循環(huán)恢復(fù)時(shí)間對(duì)心肺復(fù)蘇的預(yù)后有很密切的相關(guān)關(guān)系。自主循環(huán)恢復(fù)時(shí)間越短，對(duì)循環(huán)的生理擾亂越小，心肺復(fù)蘇后的各個(gè)器官功能障礙的幾率越低。腎上腺素是心肺復(fù)蘇最主要的藥物。它能夠興奮交感神經(jīng)，提高心肌的興奮性。腎上腺素在心肺復(fù)蘇中的用藥量反映復(fù)蘇的難易程度。本研究中，恢復(fù)自主循環(huán)30 min后脂肪乳聯(lián)合腎上腺素組的收縮壓比單純腎上腺素組的高，這可能與脂肪乳組的心肌抑制較輕有關(guān)，使心輸出量增高，改善器官的灌注。顯示這組的循環(huán)比較穩(wěn)定，器官的血流灌注也比較好。

脂肪乳是臨床常用的靜脈營(yíng)養(yǎng)藥物，副作用小，安全性高。脂肪乳是用從大豆油中提取的長(zhǎng)鏈甘油三酯和卵磷脂制備的，是腸外營(yíng)養(yǎng)組成成分之一。靜脈注射脂肪乳是用大豆油或1：1的大豆油與紅花油為油相，以純化的卵磷脂為乳化劑制備的水包油型乳劑。乳劑產(chǎn)品的平均粒徑在0.45um左右。這些脂肪滴在血液里面形成了一個(gè)“脂肪室”。脂肪乳逆轉(zhuǎn)布比卡因中毒的機(jī)理尚不清楚。有可能是布比卡因等親脂類物質(zhì)溶解在脂肪滴中，從而減少布比卡因在血漿中的水相濃度。

我們的研究采用靜脈注射布比卡因作為局麻藥中毒的模擬，與實(shí)際臨床上神經(jīng)阻滯時(shí)藥物緩慢進(jìn)入血液循環(huán)有一定的差距，但能夠保證所有的實(shí)驗(yàn)大鼠產(chǎn)生相近的血藥濃度。心跳驟停前保留自主呼吸，也符合一般局麻時(shí)的情況。臨床上患者心肺復(fù)蘇時(shí)需要時(shí)間行氣管插管，因此，往往伴有呼吸性酸中毒和代謝性酸中毒。

1998年，美國(guó)的Weinberg首先報(bào)道了用脂肪乳預(yù)處理的大鼠在布比卡因誘導(dǎo)的心跳驟停的模型中有較高的心肺復(fù)蘇成功率［3］。在此之后，陸續(xù)有這方面的實(shí)驗(yàn)研究［4，5］。脂肪乳是否能夠逆轉(zhuǎn)局麻藥的心臟毒性尚未得出確定的結(jié)論，需要更多的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)［6］。最近，關(guān)于脂肪乳應(yīng)用在局麻藥中毒導(dǎo)致的心跳驟停復(fù)蘇成功的個(gè)案病例報(bào)道越來(lái)越多［7］。因此，很有可能把脂肪乳作為局麻藥導(dǎo)致的心跳驟停時(shí)心肺復(fù)蘇中發(fā)揮重要作用的藥物。局麻藥中毒是麻醉的重要并發(fā)癥之一。如果能夠逆轉(zhuǎn)它的毒性作用，將明顯提高外科手術(shù)的患者的安全性。

［1］Groban L，Deal DD，Vernon JC，James RL，Butterworth J.Cardiac resuscitation after incremental overdosage with lidocaine，bupivacaine，levobupivacaine，and ropivacaine in anesthetized dogs.Anesth Analg，2001，92(1)：37-43.

［2］董錫臣，黃宇光.局麻藥心臟毒性研究進(jìn)展.中國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué)，2005：5.

［3］Weinberg GL，VadeBoncouer T，Ramaraju GA，Garcia-Amaro MF，Cwik MJ.Pretreatment or resuscitation with a lipid infusion shifts the dose-response to bupivacaine-induced asystole in rats.Anesthesiology，1998，88(4)：1071-1075.

［4］劉樂(lè)，陳鶯，徐旭仲，王權(quán)光，施通.脂肪乳劑對(duì)布比卡因誘導(dǎo)的離體大鼠心臟停搏的復(fù)蘇作用.溫州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009：1.

［5］Mayr VD，Mitterschiffthaler L，Neurauter A，Gritsch C，Wenzel V，Müller T，Luckner G，Lindner KH，Strohmenger HU.A comparison of the combination of epinephrine and vasopressin with lipid emulsion in a porcine model of asphyxial cardiac arrest after intravenous injection of bupivacaine.Anesth Analg，2008，106(5)：1566-1571.

［6］Shupak RC.Lipid emulsion for bupivacaine toxicity：too soon to celebrate?Anesthesiology，2007，106(3)：634-635.

［7］Warren JA，Thoma RB，Georgescu A，Shah SJ.Intravenous lipid infusion in the successful resuscitation of local anesthetic-induced cardiovascular collapse after supraclavicular brachial plexus block.Anesth Analg，2008，106(5)：1578-1580.