全身麻醉對巴馬小型豬空腹血糖測定的影響*

相 磊 劉亞千 趙玉瓊 牛苗苗 袁記方 賈云曉 陳 華

(中國人民解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)實驗動物中心，北京 100853)

糖尿病是嚴重威脅人類健康的慢性疾病，目前僅次于心腦血管病和癌癥，被全球列為第三位的大病。世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)統(tǒng)計2014年全球估計有4.22億成人患有糖尿病，相比之下，1980年時全球僅有1.08億人患病[1]。在過去十年中，低收入和中等收入國家中糖尿病患病率的上升速度超過了高收入國家。我國糖尿病與代謝性疾病研究組對14個省46 239人，抽樣調(diào)查顯示，我國糖尿病和糖尿病前期患者的發(fā)病率分別為9.7% 和15.5%，對應(yīng)的全國人數(shù)分別為9 240萬和14 820萬[2]。糖尿病研究已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究的熱點課題。

空腹血糖是糖尿病診斷的核心指標，是機體血糖調(diào)控狀態(tài)的集中反映。在對人進行空腹血糖值的檢測時，人能夠很好地配合采血，獲得準確可靠的結(jié)果。而在動物實驗中，空腹血糖往往受到多種因素的干擾。我們實驗室主要應(yīng)用小型豬開展糖尿病研究[3-4]，由于國內(nèi)小型豬實驗動物化的歷史較短，普遍存在捉拿保定不配合、易應(yīng)激的情況。另外，動物本身也存在不同的神經(jīng)類型，對于抓取、保定的反應(yīng)存在很大差異，有的小型豬因捉拿應(yīng)激從而引起血糖明顯升高，進而干擾了實驗結(jié)果。藥物注射麻醉是小型豬制動、鎮(zhèn)靜的主要手段，本實驗擬探討應(yīng)用鹽酸氯胺酮與鹽酸賽拉嗪注射液進行全身麻醉的情況下，對小型豬空腹血糖測定是否有影響，以及是否適于應(yīng)用高脂飼料誘導(dǎo)2型糖尿病的實驗研究中。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與麻醉藥品

巴馬小型豬16頭，雌雄不限，體質(zhì)量30～60 kg，由北京實創(chuàng)跬步巴馬小型豬繁育基地提供，生產(chǎn)許可證：[SCXK(京)2013-00080]，動物實驗在解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)實驗動物中心開展，使用許可證：[SYK(軍)2012-0062]；鹽酸氯胺酮由福建古田藥業(yè)有限公司生產(chǎn)(產(chǎn)品批號：1507311)；鹽酸賽拉嗪注射液由吉林省華牧動物保健品有限公司生產(chǎn)(生產(chǎn)批號：151213)。

1.2 實驗方法

巴馬小型豬隨機分為2組，對照組8頭為正常飼料組，實驗組8頭為高糖高脂飼料誘導(dǎo)糖尿病組，每日飼料量為體質(zhì)量的3%。誘導(dǎo)飼料配方：蔗糖35%、牛油10%、基礎(chǔ)飼料55%?；A(chǔ)飼料配方：玉米48%、小麥次粉20%、大豆餅15%、稻米糠12%、魚粉5%。誘導(dǎo)飼料碳水化合物、脂肪和蛋白的含量分別為：65.8%、4.6%和13.5%，能量占比分別為73.6%、11.3%和15.1%。實驗組動物在高糖高脂飼料飼喂6個月后，耳緣靜脈采血檢測2組小型豬空腹血糖，此后，應(yīng)用鹽酸氯胺酮與鹽酸賽拉嗪注射液(體積比1∶1)0.2 mL/kg肌肉注射麻醉，在動物進入麻醉狀態(tài)后(約10 min)再次耳緣靜脈檢測空腹血糖值。

空腹血糖檢測：小型豬經(jīng)一夜禁食(約15 h)，以專用吊床保定，待動物平靜后，耳緣靜脈表面消毒，以5 mL無菌注射器針頭刺破血管，取第3滴血以拜耳?拜安康型血糖儀進行檢測。

1.3 血糖值分析

采用SSPS17.0處理數(shù)據(jù)，應(yīng)用單因素方差分析和t檢驗分析對照組、實驗組麻醉前后組內(nèi)、組間空腹血糖值的差異。

2 結(jié)果

巴馬小型豬在應(yīng)用鹽酸氯胺酮與賽拉嗪麻醉后，對照組與實驗組空腹血糖均升高。對照組麻醉后空腹血糖與麻醉前相比差異顯著(P<0.05，P=0.0103)，見表1，圖1；實驗組空腹血糖值麻醉后與麻醉前相比差異極顯著(P<0.01，P=0.0029)，見表1，圖2；實驗組麻醉前后空腹血糖升高比與對照組相比較差異極顯著(P<0.01,P=0.0008)，見表1，圖3。

表1 巴馬小型豬全身麻醉前后空腹血糖值(mmol/L)Table 1 Fasting blood glucose before and after general anaesthesia in Bama miniature pigs

圖1 對照組麻醉前后空腹血糖比較(*P<0.05)Fig.1 Comparison of fasting blood glucose beforeand after anesthesia in the control group(*P<0.05)

圖2 實驗組麻醉前后空腹血糖比較(**P<0.01)Fig.2 Comparison of fasting blood glucose before andafter anesthesia in the control group(**P<0.01)

圖3 對照組與實驗組麻醉后空腹血糖升高比例(**P<0.01)Fig.3 The proportion of hyperglycemia in the controlgroup and the experimental groupafter anaesthesia(**P<0.01)

3 討論

由于小型豬的捉拿應(yīng)激會使血糖升高，干擾實驗結(jié)果，因此，我們探討采用麻醉制動來避免小型豬捕捉、保定的刺激，從而減少應(yīng)激反應(yīng)、獲得可靠的空腹血糖數(shù)據(jù)。以嚙齒類動物為載體研究全身麻醉與血糖的關(guān)系已有報道，但是利用小型豬進行這方面的研究還未見報道。本實驗研究中發(fā)現(xiàn)鹽酸氯胺酮與鹽酸賽拉嗪聯(lián)合麻醉，引起小型豬空腹血糖顯著升高，而且升高幅度個體差異很大，飼喂高糖高脂飼料動物的血糖升高更顯著。因此，通過麻醉的方法不能獲得更可靠的空腹血糖數(shù)據(jù)。

全身麻醉致空腹血糖升高的原因一方面由于麻醉藥物致血中兒茶酚胺、促腎上腺皮脂激素及糖皮脂激素的分泌量增加，從而表現(xiàn)出交感神經(jīng)興奮及腎上腺皮脂激素分泌量增加，促進肝糖原的分解，糖異生增加、蛋白質(zhì)和脂肪運動加速，加上組織細胞糖利用減少，導(dǎo)致應(yīng)激性糖代謝障礙，血糖升高。另外，全身麻醉單純抑制下丘腦對大腦皮層投射系統(tǒng)或大腦皮層邊緣系統(tǒng)，對非操作區(qū)域的應(yīng)激向中樞傳導(dǎo)無法有效阻斷，這種應(yīng)激反應(yīng)可能抑制胰島素的分泌，增高胰高血糖素的分泌，導(dǎo)致血糖水平升高，甚至發(fā)生酮癥酸中毒及非酮癥高滲昏迷[5-6]。

有研究通過觀察不同麻醉方法對患者血糖的影響發(fā)現(xiàn),全神麻醉>椎管內(nèi)麻醉>神經(jīng)阻滯[7],全身麻醉引起機體血糖升高的機制在嚙齒類動物中已有諸多研究。對大鼠注射鏈脲佐菌素制作糖尿病模型，驗證七氟醚與地氟醚麻醉大鼠后血糖值的變化，證實了麻醉后的大鼠血糖值明顯升高。作者認為全身麻醉使機體腎上腺素、胰高血糖素、皮質(zhì)醇、白細胞介素-6以及腫瘤壞死因子-β水平升高，這些激素或細胞因子分泌量的增加促進了神經(jīng)內(nèi)分泌細胞的應(yīng)激性反應(yīng)激活，這種應(yīng)激性反應(yīng)的激活加劇了某些特定組織的胰島素抵抗，從而導(dǎo)致外周血糖利用受損以致機體血糖水平升高[8]。在對家兔的研究發(fā)現(xiàn)，不同的麻醉藥物對胰島素分泌有一定的影響，靜脈葡萄糖耐量試驗中，七氟烷麻醉對機體自身胰島素分泌沒有影響，然而丙泊酚與此不同，它能夠增加機體胰島素抵抗，使機體胰島素分泌受到抑制，致使機體血糖升高[9]，這種現(xiàn)象在異氟烷全身麻醉中也得到證實[10]，這是由于在靜脈葡萄糖耐量試驗后期異氟烷減弱了格列本脲誘導(dǎo)型胰島素分泌，在胰島β細胞內(nèi)通過異氟烷誘導(dǎo)KATP通路抑制了葡萄糖的利用。本實驗研究中發(fā)現(xiàn)兩組巴馬小型豬應(yīng)用鹽酸氯胺酮與鹽酸賽拉嗪實施全身麻醉后空腹血糖升高機制可能與此相同。

在我們的研究中還發(fā)現(xiàn)高糖高脂飼料喂養(yǎng)動物與正常飼料喂養(yǎng)組相比麻醉后血糖升高更顯著，造成這種現(xiàn)象的原因，一方面在全身麻醉下胰島β細胞功能被抑制，同時機體不能有效地利用葡萄糖，對血漿葡萄糖的清除率下降[11]。另一方面在全身麻醉下可能會增加2型糖尿病病人的胰島素抵抗程度，2型糖尿病患者在全麻前已經(jīng)存在胰島素抵抗，全麻進一步增加了胰島素抵抗,在豬的七氟醚全麻過程中已證實存在有胰島素抵抗[12]。還有研究證實在麻醉手術(shù)中約有2%～4%的患者患有糖尿病，在術(shù)前患者往往呈現(xiàn)出急性的血糖升高，這種血糖的升高會導(dǎo)致創(chuàng)傷愈合的延緩與術(shù)后感染的增加。不同麻醉方式對血糖升高的程度存在差異，糖尿病患者在手術(shù)過程中全身麻醉致血糖的升高的程度要比全身麻醉聯(lián)合硬膜外麻醉產(chǎn)生的血糖升高明顯[13]。

在本實驗研究中我們發(fā)現(xiàn)全身麻醉后高糖高脂飼料組與正常飼料組麻醉前后空腹血糖均顯著升高，高糖高脂飼喂小型豬的血糖升高更為明顯，通過全身麻醉的方法不能獲得更可靠的空腹血糖數(shù)據(jù)。