鄭淑文,朱昭瓊,張 超,朱宇航
1)遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科 遵義 563003 2)商丘市第一人民醫(yī)院麻醉科 商丘 476100
全球每年有數(shù)百萬(wàn)嬰幼兒在外科手術(shù)和影像學(xué)檢查中間斷或多次接受全身麻醉[1],例如小兒唇腭裂、骨折固定與內(nèi)固定取出等手術(shù)[2]。七氟醚由于具有誘導(dǎo)迅速、過程平穩(wěn)、蘇醒快等優(yōu)點(diǎn),已成為小兒麻醉的常用藥物。嬰幼兒時(shí)期間斷或多次進(jìn)行七氟醚麻醉是否損害成年后學(xué)習(xí)記憶能力尚不清楚。作者以新生SD大鼠為研究對(duì)象,觀察重復(fù)吸入亞麻醉濃度七氟醚對(duì)成年期大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響,為臨床上嬰幼兒安全使用七氟醚提供參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物來(lái)源與分組 健康雄性7日齡SD大鼠24只,SPF級(jí),由重慶第三軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供[SCXK(渝)2007-0005]。飼養(yǎng)環(huán)境溫度20~24℃,相對(duì)濕度50% ~60%,自然晝夜循環(huán)光照。采用隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠分為2組,每組12只。實(shí)驗(yàn)組分別于出生第7、14、21天上午9:00使用Julian麻醉機(jī)(Drager公司,德國(guó))分3次吸入體積分?jǐn)?shù)1.5%七氟醚(批號(hào):20080680,魯南貝特制藥有限公司),每次吸入1 h,對(duì)照組吸入運(yùn)載氣體(1 L/min O2+1 L/min 空氣)[3]。每次吸入均將大鼠置于自制吸入麻醉箱中,并用自制水浴箱加熱將箱溫控制在30~34℃。采用氣體監(jiān)測(cè)儀(Drager公司,德國(guó))持續(xù)監(jiān)測(cè)進(jìn)氣孔和出氣孔七氟醚濃度以控制實(shí)驗(yàn)條件,并密切觀察大鼠呼吸情況及皮膚色澤。吸入結(jié)束待大鼠完全蘇醒后放回原籠飼養(yǎng)。
1.2 一般情況監(jiān)測(cè) 2組大鼠分別從出生當(dāng)天起每隔1周監(jiān)測(cè)1次體重,觀察體重增長(zhǎng)情況及生長(zhǎng)發(fā)育狀況。
1.3 Morris水迷宮實(shí)驗(yàn) 2組于相同的飼養(yǎng)條件下自然喂養(yǎng)至成年,于成年期(第91天)開始水迷宮實(shí)驗(yàn)[4]。①于第91~95天行定位航行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)陳述性記憶能力:平臺(tái)置于任一象限低于水面1.5 cm處,每只大鼠每天實(shí)驗(yàn)4次,分別于4個(gè)象限的入水點(diǎn)面向池壁入水,限定大鼠在60 s內(nèi)找到并爬上平臺(tái),若60 s內(nèi)沒有找到,則將其引至平臺(tái)上休息20 s。記錄大鼠成功找到平臺(tái)的時(shí)間,即逃避潛伏期。②定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)束后2 h,撤去平臺(tái),行空間探索實(shí)驗(yàn)檢測(cè)聯(lián)合型學(xué)習(xí)能力:大鼠從原平臺(tái)象限對(duì)側(cè)入水,游泳60 s,記錄原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限運(yùn)動(dòng)距離百分比、原平臺(tái)象限進(jìn)入次數(shù)百分比。③于第96~104天行不固定平臺(tái)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)工作記憶能力:實(shí)驗(yàn)方法類似定位航行實(shí)驗(yàn),僅平臺(tái)位置改變,平臺(tái)位置有9種不同選擇。每只大鼠每天實(shí)驗(yàn)次數(shù)不超過8次。首先任選一個(gè)平臺(tái)位置,若某只大鼠連續(xù)3次逃避潛伏期小于或等于20 s,則認(rèn)為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)天實(shí)驗(yàn)結(jié)束,下一天更換一個(gè)平臺(tái)位置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。若一天進(jìn)行8次實(shí)驗(yàn)仍未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),則下一天不更換平臺(tái)位置。如此類推。記錄大鼠成功到達(dá)平臺(tái)的次數(shù)和達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所用總時(shí)間。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0處理數(shù)據(jù)。采用重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析比較不同時(shí)間點(diǎn)2組大鼠逃避潛伏期、成功到達(dá)平臺(tái)的次數(shù)和達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所用總時(shí)間的差異,采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)比較2組大鼠原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限運(yùn)動(dòng)距離百分比、原平臺(tái)象限進(jìn)入次數(shù)百分比的差異,檢驗(yàn)水準(zhǔn) α=0.05。
2.1 一般情況 吸入麻醉期間各組大鼠呼吸平穩(wěn),皮膚紅潤(rùn),麻醉結(jié)束后均自然蘇醒。直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束,2組大鼠生長(zhǎng)發(fā)育良好,體重均隨日齡增大而增加。
2.2 2組大鼠各觀察指標(biāo)比較 見表1~4。
表1 2組大鼠逃避潛伏期比較 s
表2 2組大鼠空間探索實(shí)驗(yàn)各檢測(cè)指標(biāo)比較 %
表3 2組大鼠不固定平臺(tái)實(shí)驗(yàn)中成功到達(dá)平臺(tái)的次數(shù)比較 次
表4 2組大鼠不固定平臺(tái)實(shí)驗(yàn)中達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所用總時(shí)間比較 s
以往多采用連續(xù)吸入七氟醚的方式探討對(duì)學(xué)習(xí)記憶的影響,但與臨床上反復(fù)多次麻醉的情況不符,例如,先天性唇腭裂的患兒常于生后3個(gè)月左右做唇裂修補(bǔ)術(shù),并于生后18個(gè)月左右修補(bǔ)腭裂。Perez等[5]研究表明,類比SD大鼠與人類大腦發(fā)育情況,于大鼠新生7、14、21 d進(jìn)行七氟醚吸入麻醉,可模擬臨床上嬰幼兒在0~6個(gè)月、1歲、3歲間斷、多次接受七氟醚麻醉的情況,并參照文獻(xiàn)[6]選取體積分?jǐn)?shù)1.5%的七氟醚作為新生SD大鼠的亞麻醉吸入濃度進(jìn)行研究。此外,出生80 d后的SD大鼠開始進(jìn)入成年期,并于出生90 d后性成熟[5],因此,選擇出生91~104 d進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn),以檢測(cè)成年期的學(xué)習(xí)記憶能力。
Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)動(dòng)物行為記憶能力最可靠有效的方法之一,其中定位航行與空間探索實(shí)驗(yàn)是最經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)方法。定位航行實(shí)驗(yàn)主要檢測(cè)陳述性記憶能力[7],逃避潛伏期的高低與陳述性記憶能力呈負(fù)相關(guān)。該研究結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組大鼠逃避潛伏期延長(zhǎng),說明新生期重復(fù)吸入體積分?jǐn)?shù)1.5%七氟醚會(huì)損害成年期大鼠的陳述性記憶能力??臻g探索實(shí)驗(yàn)主要反映空間聯(lián)想和回憶探究能力,是對(duì)之前定位航行實(shí)驗(yàn)建立起來(lái)的記憶信息的提取過程,屬于聯(lián)合型學(xué)習(xí)能力[7]。該研究結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組大鼠原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限運(yùn)動(dòng)距離百分比減小,說明新生期重復(fù)吸入體積分?jǐn)?shù)1.5%七氟醚會(huì)使大鼠成年期的聯(lián)合型學(xué)習(xí)能力受損。由此可以推斷,新生期重復(fù)、間斷吸入亞麻醉濃度七氟醚會(huì)損害大鼠成年期的學(xué)習(xí)記憶功能,其機(jī)制可能與大腦皮層及其相關(guān)區(qū)域受損有關(guān)。
不固定平臺(tái)實(shí)驗(yàn)是定位航行實(shí)驗(yàn)的拓展實(shí)驗(yàn),通過不斷變換平臺(tái)位置檢測(cè)大鼠在持續(xù)活動(dòng)狀態(tài)下保持信息的能力,即工作記憶能力[8]。該研究結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組大鼠每天成功到達(dá)平臺(tái)的次數(shù)及達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所用總時(shí)間與對(duì)照組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明新生期重復(fù)吸入體積分?jǐn)?shù)1.5%七氟醚對(duì)大鼠成年期的工作記憶能力無(wú)影響,其原因可能是七氟醚的記憶阻斷效能與學(xué)習(xí)的類型以及七氟醚的劑量或濃度有關(guān)。有研究[9-10]發(fā)現(xiàn),動(dòng)物的被動(dòng)回避的能力可被體積分?jǐn)?shù)為0.003的七氟醚阻斷,情緒記憶則可被體積分?jǐn)?shù)0.03的七氟醚阻斷。因此,亞麻醉濃度的七氟醚可能對(duì)工作記憶能力無(wú)影響。
綜上所述,新生期重復(fù)吸入亞麻醉濃度七氟醚會(huì)損害大鼠成年期學(xué)習(xí)記憶能力,而對(duì)工作記憶能力無(wú)影響。
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