Effects of propofol anesthesia on noradrenaline release in rat hippocampus

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贺赛琳¹，张英民¹，岳　云²，陈小光¹，郭　徽¹，刘　苏¹

(1解放军304医院麻醉科，北京100037，2首都医科大学附属红十字朝阳医院麻醉科，北京100021)

HE Sai-Lin¹, ZHANG Ying-Min¹, YUE Yun², CHEN Xiao-Guang¹, GUO Hui¹, LIU Su¹

¹Department of Anesthesiology, 304th Hospital of Chinese PLA, Beijing 100037, China, ²Department of Anesthesiology, Chaoyang Hospital, Capital Medical Science University, Beijing 100021, China

Abstract

Aim: To observe the influence s of propofol anesthesia on the release of noradrenaline (NA) andα₂-NA receptorinhibitor yohimbine in rat hippocampus so as to identify themechanisms of central noradrenaline in propofol anesthesia.

Methods: Twenty adult male SD rats were divided randomly into 2 groups. In group A ,  the rats were infused intravenously(IV) with propofol at a rate of 10 mg/kg/h for 45 min and 60mg/kg/h for 45 min and in group B ,  the rats were givenyohimbine 0.5 mg/kg intraperitoneally and were infused IV withpropofol a s did group A. The release of NA in the extra-cellularliquid of hippocampus was quantified before propofol anesthesia, in propofol administration and after propofol administrationby in vivo microdialysis technique.

Results: Compared with those of the group A, the NA levels in hippocampus of group Bchanged significantly during the whole anesthesia course ,  with the highest release being(0.19±0.02)μg/15min and the lowest release being(0.13±0.03)μg/15min. The NA levelsin group A changed steadily [from(0.16±0.01)μg/15min to(0.14±0.02)μg/15min],  (P<0.05).

Conclusion: Propofol anesthesia can inhibit the NA release in hippocampus but yohimbine increases NA release in hippocampus in propofol anesthesia.

Keywords: hippocampus; brain; microdialysis; propofol; yohimbine; noradrenaline; rat

1　材料和方法

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1.1　材料　瑞士Carnegie Medicine公司微透析探头(CMA/10，膜长3mm，内径400μm，外径500μm，允许透过最大分子质量为20000μm)、微量灌流泵(CMA/100)、冷冻式样品收集器(CMA/170)、温度控制器(CMA/150)；美国BAS公司脑立体定位仪(STA-4000)；美国Beckman高效液相色谱分析仪；125双元剃度泵、反相色谱柱：250mm×4.6mm，粒径5μm，Ultrasphere ODS C-18分离柱；美国BASLC 44-1000F电化学检测器.异丙酚为英国捷利康公司产品；灌流液为自制的人工脑脊液：NaCl 147mmol/L，KCl 4mmol/L，CaCl₂ 2.3mmol/L，Vit.C 1mmol/L，pH=7.4；NA标准品、育亨宾(Yohimbine)均为美国Sigma公司产品；十二烷基磺酸钠、乙酸钠、柠檬酸、EDTA、盐酸均为国产分析纯试剂。

1.2　方法　SD雄性大鼠20只(体质量220～250g)，水合氯醛300mg/kg，腹腔注射麻醉后将其头部固定在脑立体定位仪上，根据(包新民大鼠脑立体定位图谱。北京：人民军医出版社，1985：275-278)，将微透析探头植入右侧海马内(以前囟为零点，向后5.3mm，向右5.0mm，向下6mm)。大鼠自主呼吸室内空气，肛温保持在(36±0.5)℃。大鼠尾静脉输入生理盐水。所有的切口、双侧耳道及静脉穿刺点，均用2.5g/L布比卡因局部浸润麻醉。将动物随机分为2组，每组10只。A组：经微透析管用微透析泵以2.0μL/min的速度持续灌注10μmol/L人工脑脊液。每15min收集1管微透析样品至含有0.02mol/L冰醋酸5μL的Eppendorf管中，平衡60min(开始的透析液因为反映的是微透析探头引起脑组织损伤而释放的NA，予以废弃)后收集45min 3个基础透析样品，其平均值为异丙酚麻醉前的基础值。然后异丙酚先以微量泵以10mg/kg/h速度静注45min，再以60mg/kg/h的速度静注45min，停止静注异丙酚直至动物清醒。B组除在输注异丙酚的同时腹腔注射育亨宾0.5mg/kg外，余和A组相同。分别比较两组异丙酚麻醉前(即基础值)、中[静注异丙酚10mg/kg/h和60mg/kg/h的过程中]及苏醒期的NA值，(3个时间段NA的采取方法均与基础值一致)并在整个实验过程中密切观察动物的苏醒时间。所收集的NA透析样品立即用高效液相色谱仪2电化学检测仪(HPLC2ECD)定量分析。样品直接被注射到一个持续温度25℃的ODS-18反相柱内。流动相的组成为：50mmol/L乙酸钠，19mmol/L柠檬酸，3mmol/L十二烷基磺酸钠，0.2mmol/LEDTA Na₂，1mmol/L二正丁胺，用50g/L乙晴水溶液溶解，pH4.3；流速：1mL/min。ECD-4C安培型电化学检测器：铂金工作电极对Ag/AgCl参比电极的电位设置为+0.65V，量程为10μA。每个实验结束时，用戊巴比妥钠深麻醉动物并处死，然后用40g/L甲醛固定大鼠的脑组织，做冷冻病理切片以确定微透析探头的透析部位。

统计学处理：所有数据以±s表示。采用SPSS 10.0软件进行统计分析，所用统计方法为重复测量资料方差分析。

3　讨论<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

大脑皮层、网状结构和下丘脑等脑区NA释放及其细胞外液浓度的逆转与意识和麻醉状态的产生密切相关并与氟烷麻醉时的MAC需求量呈正相关关系^[1]。其中网状结构中的桥脑LC含有脑干中几乎一半的NA神经元^[2]，在全麻机制中具有重要的地位。它发出的NA能神经纤维与觉醒、睡眠及全麻状态的产生有着重要的关系，也是α₂-NA受体抑制剂的主要作用部位之一。海马和LC的背侧束之间存在NA神经纤维联系，其神经元结构和功能与LC的关系已引起脑研究的高度重视。在以往的研究中我们也证实海马与NA参与了异丙酚的麻醉过程。

α₂-NA受体拮抗剂育亨宾脑内注射对维持觉醒和注意力及调节血压产生一定作用。早在1983年人们就发现育亨宾可明显缩短戊巴比妥钠麻醉时程，并有量效依赖关系。在我们的实验中，也发现育亨宾对大鼠异丙酚麻醉后苏醒时间的影响非常明显，育亨宾在异丙酚麻醉后迅速清醒，可能具有一定的催醒作用。LC内微量注射育亨宾5min后，大鼠即表现四肢活动增加、呼吸急促以及皮层EEG去同步化等清醒状态的特征。这是由于α₂-NA受体拮抗剂通过阻断LC神经元上的轴突、胞体或树状细胞上的受体，刺激LC上的神经元放电，从而使麻醉减浅的缘故。由于海马和LC的中枢NA系统存在解剖上的联系，这提示海马α₂-NA神经元的功能至少与异丙酚麻醉深度的调节密切相关，即大脑海马区NA神经递质的变化对LC神经元活动有一定的调节作用。在解剖学上呈网状分布的中枢神经系统，从脊髓到大脑皮层都被认为是全麻药引起无痛、静止和意识丧失的重要靶区^[3-6]。海马和LC在全麻状态产生过程中的关系和意义还需进一步深入的研究。

参考文献

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