腎上腺素復蘇不同濃度布比卡因所致大鼠離體心臟停搏的效應

陳鴻飛，蔡茜茜，夏芳芳，陳麗梅，王權光，徐旭仲

（溫州醫科大學附屬第一醫院 麻醉科，浙江 溫州 325015）

腎上腺素復蘇不同濃度布比卡因所致大鼠離體心臟停搏的效應

陳鴻飛，蔡茜茜，夏芳芳，陳麗梅，王權光，徐旭仲

（溫州醫科大學附屬第一醫院 麻醉科，浙江 溫州 325015）

目的:研究腎上腺素復蘇不同濃度布比卡因所致離體心臟停搏的效應。方法:36只雄性SD大鼠，隨機分為6組（n=6），建立離體心臟布比卡因停搏模型。C組:予以0.15 μg/mL腎上腺素進行灌流；B10、B20、B30、B40和B50組:分別予以10、20、30、40、50 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL腎上腺素進行灌流。觀察復跳后15 min內心率（HR）以及HR和左室發展壓乘積（RPP）。結果:除B50組，各組均復跳。復跳后15 min內，HR和RPP比較:C組＞B10組＞B20組＞B30組＞B40組，且差異均有統計學意義（P＜0.01）。復跳后RPP最大恢復率（RPPr）（y）與布比卡因濃度（x）存在線性關系，線性回歸方程式為y=-2.385x+114.5，pearson相關系數r=-0.993。結論:在離體心臟水平上，腎上腺素復蘇效果和布比卡因濃度呈負相關，布比卡因濃度為50 μmol/L時，腎上腺素復蘇效果已被限制。

腎上腺素；布比卡因；心臟停搏；復蘇；線性關系；大鼠

隨著精準麻醉理念的提出，神經阻滯麻醉在臨床上的使用越來越廣泛[1-2]。然而長效酰胺類局麻藥，一旦入血量偏大或者吸收過多，可造成嚴重循環虛脫甚至心搏驟停，且復蘇較為困難[3]。目前國際指南針對這一中毒的治療藥物主要是脂肪乳劑和腎上腺素[4]，但腎上腺素的應用時機和效果仍不明確[5-6]。本研究通過建立離體心臟布比卡因停搏模型，研究腎上腺素復蘇不同濃度布比卡因所致心臟停搏的效應，探索腎上腺素復蘇效應和布比卡因濃度之間的關系，為臨床復蘇局麻藥中毒提供參考。

1 材料和方法

1.1 實驗動物 成年雄性Sprague-Dawley大鼠，體質量為285～320 g，由溫州醫科大學實驗動物中心提供，許可證編號:SYXK（浙）2010-0150。

1.2 試劑和儀器 鹽酸布比卡因標準品購自美國Sigma公司（批號:100959032）；脂肪乳劑購自江蘇華瑞藥業有限公司（批號:80DI020）；腎上腺素購自天津金輝藥業有限公司（批號:1104111）；其余化學試劑為國產分析純試劑；Langendorff離體心臟灌流裝置（ML870B2）和PowerLab生物信號處理與分析系統（ML780）均購自澳大利亞埃德儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 Langendorff離體心臟制備[7-8]:大鼠稱重后，采用5%的水合氯醛（350 mg/kg）腹腔內注射麻醉，迅速開胸取心，連接于Langendorff裝置，進行逆行恒壓灌流（120 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa），灌流液體為K-H液體，配方如下:氯化鈉118 mmol/L，氯化鉀4.7 mmol/L，硫酸鎂1.2 mmol/L，磷酸二氫鉀1.2 mmol/L，碳酸氫鈉25.0 mmol/L，氯化鈣2.5 mmol/L，葡萄糖10 mmol/L，pH為7.40±0.05。左心室內壓通過一個置入左心室的乳膠球囊持續監測，維持左心室舒張末期壓力 4～10 mmHg。數據通過PowerLab生物信號處理與分析系統及Chart 5.5.6生物信號記錄軟件采集。以K-H液灌注25 min后，心功能達到穩定，開始進一步實驗處理。

1.3.2 分組和實驗方案:離體心臟功能穩定后，隨機均分為C組、B10組、B20組、B30組、B40組和B50組，以100 μmol/L布比卡因誘導心臟停搏后繼續灌注3 min，造模成功。C組采用0.15 μg/mL的腎上腺素灌流；B10組采用10 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的腎上腺素灌流；B20組采用20 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的腎上腺素灌流；B30組采用30 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的腎上腺素灌流；B40組采用40 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的腎上腺素灌流；B50組采用50 μmol/L布比卡因和0.15 μg/mL的腎上腺素灌流。復跳的標準是自主恢復規則心率（heart rate，HR），HR和左室發展壓乘積（rate-pressure product，RPP）＞10%基礎值，且持續1 min以上。離體心臟復跳后，繼續灌流15 min。

1.3.3 觀察指標:①復跳情況:記錄復跳時間（Tr）。復跳時間為復灌后離體心臟RPP達到復跳標準。②復跳后心功能參數:記錄離體心臟復跳后5、10、15 min的HR和RPP。其中復跳后RPP最大值和基礎RPP的比值為RPP最大恢復率（RPPr）。③腎上腺素復蘇能力和布比卡因濃度進行線性擬合:RPPr作為評價離體心臟功能恢復程度的重要指標，可以間接反映腎上腺素的復蘇能力[7-9]，將RPPr和布比卡因濃度之間進行線性擬合和回歸分析。

1.4 統計學處理方法 采用SPSS16.0統計學軟件進行數據分析。計量資料以±s表示，組間比較采用重復測量數據方差分析，同一時間點各組比較采用單因素方差分析及LSD法兩兩比較，腎上腺素復蘇效應和布比卡因濃度之間采用直線回歸和相關分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 復跳情況比較 各組離體心臟來源的大鼠體質量以及平衡末離體心臟心功能參數比較差異無統計學意義（P＞0.05）。C、B10、B20、B30和B40組所有離體心臟均復跳，而B50組均未見復跳。B20、B30和B40組Tr均較C組和B10組長，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。見表1。

表1 各組平衡末心功能參數和Tr比較（n=6，±s）

表1 各組平衡末心功能參數和Tr比較（n=6，±s）

與C組比:aP＜0.05；與B10組比:bP＜0.05；與B20組比:cP＜0.05

組別體質量（g）Tr（s）C組315± 9300±1742 485±6 36812± 2 B10組310± 9292±2040 586±4 49218± 5aB20組309± 8303±1940 045±4 75031±10abB30組310± 7303± 641 149±2 73338± 9abB40組308±11303±1739 405±2 80347±12abcB50組309±12294±1639 154±4 213-HR（beats/min）RPP（mmHg?beats/min）

2.2 復跳后HR和RPP比較 HR比較:C組＞B10組＞B20組＞B30組＞B40組，且均P＜0.01；RPP比較: C組＞B10組＞B20組＞B30組＞B40組，且均P＜0.01。各時間點的HR和RPP比較見表2。

2.3 腎上腺素復蘇效應和復灌液中布比卡因濃度的線性關系 本研究將RPPr（y）與復灌液中布比卡因濃度（x）的關系進行線性回歸和相關分析，通過F檢驗，二者存在線性關系（P＜0.01），最終得到方程式y=-2.385x+114.5，pearson相關系數r=-0.993。

3 討論

腎上腺素是目前心搏驟停復蘇的一線搶救藥物，最新指南也指出適量腎上腺素在局麻藥所致心搏驟停中具有重要作用[4]。腎上腺素能激動心肌傳導系統和竇房結的β1受體，增強心肌收縮力，提高心肌興奮性，增加心排出量；激動β2受體，冠脈血管舒張，改善心肌血液供應；逆轉布比卡因所抑制的心室肌離子通道電流[10]，這些作用均有利于局麻藥中毒的復蘇。

表2 各組離體心臟復跳后各時間點HR和RPP比較（n=6，±s）

表2 各組離體心臟復跳后各時間點HR和RPP比較（n=6，±s）

與C組比:aP＜0.01；與B10組比:bP＜0.01；與B20組比:cP＜0.01

組別HR（beats/min）RPP（mmHg?beats/min）5 min10 min15 min5 min10 min15 min C組295±62251±54229±4944 724±7 81737 396±7 51833 775±8 010 B10組249±14a239±27a216±37a38 308±2 986a35 979±3 728a31 165±5 584aB20組187±31ab178±25ab168±23ab28 861±3 865ab27 728±3 340ab23 956±3 430abB30組 88±17abc62± 8abc24±28abc14 040±4 413abc7 892±1 471abc3 005±3 501abcB40組 39±12abc4± 4abc- 5 965±1 316abc465±537abc-

圖1 腎上腺素的RPPr和布比卡因濃度之間的線性關系

本研究采用離體心臟布比卡因停搏模型，可排除心搏驟停時心肌缺氧、酸中毒等因素干擾[9]，能較好地反映腎上腺素對于中毒心臟的直接作用。在復灌液中添加不同濃度布比卡因，可模擬不同濃度布比卡因所致心臟停搏。研究中采用的腎上腺素濃度為0.15 μg/mL，是因為在前期研究中我們發現該濃度腎上腺素逆轉布比卡因所致離體心臟停搏的效果最佳，而增加腎上腺素濃度并不能增強復蘇效果，相反會引起室性心律失常等不良反應[7]。本研究發現，腎上腺素復蘇效果以及復蘇后心功能均隨布比卡因濃度增加而減弱，腎上腺素復蘇效應和布比卡因濃度存在線性關系y=-2.385x+114.5，二者呈負相關。在前期研究中我們發現腎上腺素不能恢復較高濃度布比卡因所抑制的鈉電流，這可能是腎上腺素復蘇較高濃度布比卡因所致離體心臟停搏時效果較差的原因之一[10]，不過目前缺乏直接證據，具體機制仍需要進一步研究確定。

研究[11-13]表明，脂肪乳劑較腎上腺素在復蘇布比卡因所致心臟停搏中效果更佳。同樣LIU等[7]在離體心臟模型中的研究也證明了這一點，該研究也表明腎上腺素與脂肪乳劑合用時較單純脂肪乳劑組或腎上腺組復蘇效果更佳。JIN等[5]采用大鼠布比卡因中毒模型研究發現腎上腺素的應用時機影響大鼠預后，腎上腺素在應用脂肪乳劑后使用效果更好。這些研究都間接說明布比卡因濃度較高時，腎上腺素單獨使用復蘇效果較差，這與本研究結果是一致的。本研究和既往研究不同的是，更加量化地表明布比卡因濃度在10～40 μmol/L范圍內，腎上腺素對布比卡因所致離體心臟驟搏的復蘇效果隨濃度增加而減弱。

綜上所述，在離體心臟水平上，腎上腺素復蘇效果和布比卡因濃度呈負相關，布比卡因濃度為50 μmol/L時，腎上腺素復蘇效果已被限制。這一研究結果可為臨床上復蘇局麻藥所致心搏驟停提供參考。

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（本文編輯：趙翠翠）

The effect of epinephrine on reversing asystole induced by different concentrations of bupivacaine in iso-

lated rat hearts

CHEN Hongfei, CAI Xixi, XIA Fangfang, CHEN Limei, WANG Quanguang, XU Xuzhong.

Department of Anesthesiology, the First Aff liated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015

Objective：To determine the effect of epinephrine on reversing asystole induced by different bupivacaine concentrations in isolated rat hearts.Methods：Thirty-six male Sprague-Dawley rats were randomly divided into six groups (n=6), then the isolated hearts asystole model induced by bupivacaine were constructed. The control group was perfused with 0.15 μg/mL epinephrine; B10, B20, B30, B40 and B50 groups were perfused with 10, 20, 30, 40 or 50 μmol/L bupivacaine and 0.15 μg/mL epinephrine respectively. The values of heart rate (HR) and rate-pressure product (RPP) were recorded after recovery of heartbeat.Results：Isolated hearts in each group achieved recovery of heartbeat but the B50 group. The rank order of HR and RPP during 15 minutes after recovery of heartbeat were the control group＞the B10 group＞the B20 group＞the B30 group＞the B40 group (P＜0.01). The ratio of the maximum RPP during recovery to baseline value (y) and the concentrations of bupivacaine (x) showed a linear relationship. The linear regression equation was y=-2.385x+114.5, pearson correlation coeff cient r=-0.993.Conclusion：In the isolated heart level, the resuscitation effect of epinephrine and the concentration of bupivacaine are negatively correlated. While the bupivacaine concentration is 50 μmol/L, the resuscitation effect of epinephrine has been limited.

epinephrine; bupivacaine; heart arrest; resuscitation; linear relationship; rats

R614

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2017.02.009

2016-03-29

溫州市科技局科研基金資助項目（Y20150239，Y2014 0702）；國家自然科學基金資助項目（81470419）。

陳鴻飛（1986-），男，湖南邵陽人，住院醫師，碩士。

徐旭仲，主任醫師，教授，Email:xuzhong@263.net。