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摘要 为探讨比较吸入麻醉药对心脏毒性作用的方法,我们用新西兰白兔对电击引颤法进行了系列研究。实验一确定了安氟醚呼气末浓度为1MAC时的亚致颤量电压;实验二证明了随吸入麻醉药浓度加深,电击愈易引发室颤;实验三证明安氟醚呼气末浓度为1MAC时,一定次数亚致颤量电压电击不引发室颤。结果表明,电击引颤法灵敏度较高,具有一定的客观性和可行性。
关键词:吸入性麻醉药 电击 室颤
吸入麻醉药对心脏功能的影响是临床麻醉选择用药的主要依据之一。各种吸入麻醉药对心脏毒性的比较虽仅限于实验研究,却仍有重要的临床指导意义。即往可采用的研究方法很少,在一定条件下都无特异性且应用范围受到限制[1,2]。本研究通过给麻醉动物心脏施加一定的电流来引发室颤,从而更客观地比较各种吸入麻醉药对心脏的作用。为建立这一新的方法,本研究拟解决下列三个问题:(一)、1MAC时最大的亚致颤电压是多少?(二)、用已选定的亚致颤电压电击,是否能随吸入麻醉药浓度的加深而更多地引发室颤?(三)、1MAC下使用亚致颤电亚时,电击次数的增加本身是否引发室颤?。
一、实验资料、方法和结果
雄性新西兰白兔18只(体重2~2.5Kg)随机分为三组,进行以下三步实验。
麻醉处理:将兔置于聚乙烯透明盒内,向盒内充入高浓度的安氟醚和氧气,使兔处于麻醉状态后取出。行气管切开插入4.0D的气管插管,连接Sulla
808麻醉机行机械通气,控制呼气末CO2浓度在30~40mmHg,在使用高流量氧气时若麻醉挥发罐浓度仍不能满足实验要求时,则加用微量泵向呼吸回路中匀速注入安氟醚。
监测:采用Datex多功能监测仪监测呼气末安氟醚浓度、呼气末CO2浓度、动脉压和心电图。股动静脉切开直接测定动脉压并建立静脉通路,输
NLR 5ml/Kg/h。
采用夹尾实验法测定安氟醚MAC(最低肺胞有效浓度)[3],即在预定浓度达平衡后(至少持续15分钟),利用夹尾试验,通过增减呼气末安氟醚浓度(每次增减20%,夹尾持续为1分钟),观察动物有无体动反应(头和四肢的活动),以确定有体动反应时的最高呼气末安氟醚浓度和无体动反应时的最低呼气末安氟醚浓度,取二者均值即为安氟醚的MAC值。
引颤电极分别置于右侧腋窝处和左侧腋下三指处,电极连接16号粗针,插入皮下2cm,向心脏方向。选用变压器调节电击时电压。
实验一、选取合适的电击强度
随机选取新西兰白兔6只。麻醉后测定常温(37℃〕MAC。维持呼气末安氟醚浓度为1MAC并持续15分钟后开始电击心脏,电压依次选为10、15、20、25、30、35V,每次电击持续时间30秒,每次电击间隔时间15分钟。整个电击实验中呼气末安氟醚浓度均维持在1.0MAC。
结果: (1〕表1为6只新西兰白兔的MAC值,为3.4±0.24。
(2〕表2为呼气末安氟醚浓度维持在1.0MAC时,电击6只新西兰白兔的实验结果。10~25V电压电击时,无一只发生室颤,30V时有4只,35V时有2只发生室颤。
根据以上结果,浅麻醉状态下,25V为亚致颤电压,高于25V的电击本身即可引发室颤,故下步实验取25V为引颤电压。
实验二、合适的电击是否能随吸入麻醉药浓度的加深而更易引发室颤
随机选取新西兰白兔6只。麻醉后使呼气末安氟醚浓度依次维持在0.5,1.0,1.5,2.0,2.5和3.0MAC。在每个浓度水平维持15分钟后,施加电压为25V的电击,并观察室颤的发生。
结果:表3为6只新西兰白兔在不同呼气末安氟醚浓度下施加25V电压电击的结果。0.5~1.0MAC时无室颤发生,1.5MAC时1只,2.0,2.5MAC各2只,3.0MAC时1只发生室颤。6只新西兰白兔呼气末安氟醚浓度1.5MAC以内,室颤发生率16.7%,2.0MAC以内50%,2.5MAC以内83%,3.0MAC以内是100%。
实验三、电击次数的增加是否本身即可引发室颤
随机选取新西兰白兔6只。麻醉后使呼气末安氟醚浓度维持在1MAC。每只兔均用电压为25V的电流每隔15分钟电击一次,共计6次。
结果:6只新西兰白兔无一例在6次电击时出现室颤。结果表明阈下电压恒定,电击次数的增加不引发室颤。
二、讨论
在吸入麻醉药安全界限的研究中,Wolfson提出了心脏麻醉指数的概念,并将其定义为:产生心血管衰竭时的心肌麻醉药浓度与该麻醉药MAC之比[1]。其中心血管衰竭诊断指标为:在吸纯氧的条件下心电图的节律和波形的改变持续2分钟以上。但是,在实验中随吸入麻醉药浓度的加深,心电图的波形可逐渐发生变化,P-R间期延长,QRS波群增宽。而节律的改变,有些吸入麻醉药延长心脏的不应期,使心律处于较稳定状态,甚至在心脏出现心电机械分离时还难出现节律异常。所以根据波形和节律的改变来诊断是很困难的。在Kissin对鼠进行异氟醚和氟烷安全界限的比较研究中,以鼠的股动脉压力达7mmHg为末点,诊断心血管衰竭。因为7mmHg被认为是动物心脏停跳时的体循环平均压[2]。但是,由于不同的吸入麻醉药对心脏和血管的作用强度不同,如氟烷主要作用于心脏,而异氟醚则主要作用于血管,以及实验时间的长短亦可导致体循环平均压的变化。这些均给心血管衰竭的诊断带来一定的困难。
产生麻醉作用浓度的吸入麻醉药,对心脏的稳定性有一定的保护作用。尽管血压有一定程度的下降,但是心肌耐受缺氧的能力增强[4]。随着吸入麻醉药浓度的增加,当其对心肌的抑制作用超过其心肌保护作用时,心肌的应激性明显增加,在达到一定程度时,吸麻醉药对心肌的抑制作用,使心肌严重乏氧,阈电位减小,稍给一定刺激即可引发室颤,因此我们建立了电击引颤法。此方法和以往方法比较,观察指标明确,更具有客观性。以往方法不仅诊断指标缺乏特异性,而且应用范围受到限制,如在低温和有其他药物相互作用时,心电图波形可明显改变,并且不能反应心肌所处状态。
本研究中的实验一将吸入麻醉药浓度维持在1MAC,其目的在于避免电击疼痛引起的应激反应所致心律失常。另外建立本电击引颤法是用于观察麻醉药的影响,故其参照点应为麻醉状态。试验用电击最后选取最大的亚致颤电压(25V),主要是为增强电击引颤法的敏感性和可行性。若选低于25V的电压,则电击对心肌刺激较弱,难以诱发心室纤颤。若选高于25V的电压,则电击本身就对心脏造成损伤,从而掩盖了麻醉药对心脏的影响。
实验二证明了当电击电压衡定在25V时,随吸入麻醉药浓度的增加,电击愈易引发室颤。那么这时室颤的产生主要是由于麻醉加深的结果,还是电击次数增加的作用尚不清楚。为回答这个问题,我们进行了实验三。其结果表明,1MAC时,25V电击(亚致颤量〕次数的增加本身并不能引起室颤。
本实验证明,麻醉状态下的亚致颤量电击对心脏的直接损伤很小,可用于衰竭状态的心肌引颤,以比较各吸入麻醉药对心脏的毒性强度。该方法的不足之处在于不能确切了解电击到达心脏的电流强度。因为刺激要经过周围的组织、体液才能到达心脏。这样一部分电流不可避免地从周围组织中流过去。尽管如此,该方法较以往方法更具有客观性和可行性,灵敏度较高。此方法的应用价值将在我们的后续研究中得到更多的证实。
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