布比卡因对心肌细胞毒性作用的研究

发布时间：2018-10-19 07:55

【摘要】：第一部分肾上腺素兴奋剂及抑制剂对布比卡因致心肌细胞直接毒性作用的影响目的：局部麻醉药布比卡因的心脏毒性作用包括传导抑制和收缩动力抑制两个方面。布比卡因对心脏血流动力学的影响主要表现为对心肌收缩功能的抑制作用。作为β-肾上腺素能受体激动药，肾上腺素常用来局麻药中毒致心跳骤停后的复苏解救。既往研究报道心肌β1肾上腺素受体过度兴奋可以抑制心肌功能、加重心肌损伤。而布比卡因中毒往往诱发内源性肾上腺素的释放，为评估肾上腺素、去甲肾上腺素和β1肾上腺素受体在布比卡因心肌抑制中的影响，本研究采用可视化动缘探测系统动态跟踪同步检测技术，观察检测了异丙肾上腺素和艾司洛尔对布比卡因致单心肌细胞收缩功能抑制的影响。方法：心肌细胞模型制备成年SD大鼠，体重280～350g，肝素抗凝及戊巴比妥钠麻醉成功后，快速开胸并取出心脏置于冷无钙台氏液中，行主动脉插管。先用无钙台氏液灌流，冲净心脏内部血液。心脏停止跳动后，再以同样的灌流速度用酶液反复循环灌流。最后，待消化完毕后机械撕扯心肌组织，并在室温下静置于KB液中静置1h待用。实验分组采用随机数字方法将心肌细胞随机分为三组：布比卡因组、异丙肾+布比卡因组、异丙肾+艾司洛尔+布比卡因组。记录给予三组中不同浓度布比卡因灌流前后细胞收缩速度（dep v）、收缩时肌小节长度的百分比变化（bl%peak h）、达峰值50%所需时间（time to peak50%），以及细胞有无停止跳动，并记录再次更换有钙台式液后细胞有无复跳。每个浓度观察10只大鼠的样本。心肌细胞测量将细胞悬液置于细胞槽中，以有钙台式液持续灌流，用光电刺激器通过安置在细胞槽底部的平行铂丝电极进行电场刺激，刺激频率为0.5Hz、脉宽4ms、幅度15V。正常心肌细胞将随之有节律的收缩，细胞收缩影像通过显微镜传输到摄像系统，并呈现在监视器上。结果：1.布比卡因对心肌表现为浓度依赖性收缩抑制；低浓度布比卡因（5.9、8.9μmol/L）对大鼠心肌细胞收缩并无抑制作用，而高浓度抑制明显；2.异丙肾上腺素可增强低浓度（5.9、8.9μmol/L）布比卡因存在时心肌细胞收缩力，但布比卡因浓度一旦超过13.3μmol/L，则表现出明显抑制，甚至使细胞衰竭；3.异丙肾上腺素可显著降低布比卡因致心肌细胞收缩衰竭的半数有效量，显著加重布比卡因的心肌毒性；单纯布比卡因所致EC50及其95%可信区间为44.9（33.9~55.4）μmol/L,而加入异丙肾上腺素后布比卡因所致大鼠心肌细胞衰竭的EC50及其95%可信区间为17.9（5.9~28.9）μmol/L，，显著低于单纯布比卡因组（P0.05）；4.高选择性β1肾上腺素受体阻滞剂艾司洛尔能显著逆转异丙肾上腺素所加重的布比卡因心肌毒性作用，异丙肾+艾司洛尔+布比卡因组致大鼠心肌细胞衰竭的EC50及其95%可信区间为40.6（28.4~53.7）μmol/L，显著高于异丙肾+布比卡因组（P0.05）；5.布比卡因的心肌细胞抑制作用呈可逆性；当用有钙台式液替换含有布比卡因的灌流液后，细胞收缩快速恢复。结论：1.布比卡因浓度依赖性可逆的抑制心肌细胞收缩机能；2. β1-肾上腺素能受体兴奋可以加重布比卡因对心肌细胞的毒性作用，而β1-肾上腺素能受体拮抗剂可以逆转此恶化作用。第二部分ATP敏感性钾离子通道开放剂二氮嗪介导的抗布比卡因致大鼠心肌细胞毒性作用目的：局部麻醉药的心脏毒性作用包括对心脏传导抑制和心肌细胞收缩动力抑制两个方面。布比卡因对心肌的毒性作用可能与布比卡因抑制线粒体ATP敏感性钾通道（mitoKATP）电流有关。二氮嗪作为一种mitoKATP特异性开放剂，无论离体还是在体实验研究中均表现出抗心肌损伤的心脏保护作用。本研究采用可视化动缘探测系统动态跟踪同步检测单细胞舒缩变化技术，观察布比卡因对心肌细胞的直接影响，以及使用ATP敏感性钾离子通道二氮嗪是否可以减轻或消除此毒性作用。方法：心肌细胞模型制备成年SD大鼠，体重280～350g，肝素抗凝及戊巴比妥钠麻醉成功后，快速开胸并取出心脏置于冷无钙台氏液中，行主动脉插管。先用无钙台氏液灌流，冲净心脏内部血液。心脏停止跳动后，再以同样的灌流速度用酶液反复循环灌流。最后，待消化完毕后机械撕扯心肌组织，并在室温下静置于KB液中静置1h待用。实验分组：采用随机数字方法将心肌细胞随机分为两组：布比卡因组和二氮嗪+布比卡因组。记录给予两组中不同浓度布比卡因灌流前后细胞有无停止跳动，并记录再次更换有钙台式液后细胞有无复跳。每个浓度观察10只大鼠的样本。心肌细胞测量将细胞悬液置于细胞槽中，以有钙台式液持续灌流，用光电刺激器通过安置在细胞槽底部的平行铂丝电极进行电场刺激，刺激频率为0.5Hz、脉宽4ms、幅度15V。正常心肌细胞将随之有节律的收缩，细胞收缩影像通过显微镜传输到摄像系统，并呈现在监视器上。结果：1.二氮嗪可缓解布比卡因对心肌细胞的抑制作用，降低布比卡因的心肌毒性，二氮嗪+布比卡因所致大鼠心肌细胞衰竭的半数有效量EC50及其95%可信区间为64.6、（47.4~84.3）μmol/L，明显高于单纯布比卡因组（P0.05）；2.衰竭的细胞停止灌流布比卡因和二氮嗪后，细胞均可恢复正常收缩状态。结论：布比卡因的心脏毒性与其线粒体ATP敏感性钾离子通道（mitoKATP）抑制作用有关，开放ATP敏感性K离子通道可显著提高布比卡因的致大鼠心肌耐受布比卡因心肌毒性的能力。
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【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R614

【参考文献】