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為什么異氟烷吸入麻醉被普遍用在動(dòng)物手術(shù)中?

瀏覽次數(shù):7656 發(fā)布日期:2016-11-15  來(lái)源:www.rwdmall.com

動(dòng)物手術(shù)前的麻醉不僅是為了減少動(dòng)物疼痛滿足動(dòng)物福利的要求,也是為了保證動(dòng)物手術(shù)順利進(jìn)行。目前注射麻醉(比如使用戊巴比妥鈉、水合氯醛、烏拉坦、氯胺酮)在我國(guó)的動(dòng)物麻醉中最為普遍,其優(yōu)點(diǎn)是不需要昂貴的設(shè)備,只需要注射器就行,但麻醉劑注射動(dòng)物后,必須經(jīng)肝臟代謝完后,動(dòng)物才蘇醒,麻醉時(shí)間很長(zhǎng),一般持續(xù)2-5個(gè)小時(shí);因動(dòng)物存在個(gè)體差異,注射劑量難掌握,劑量過(guò)大會(huì)造成動(dòng)物麻醉過(guò)度死亡,劑量過(guò)小動(dòng)物不能進(jìn)入麻醉狀態(tài)或進(jìn)入麻醉狀態(tài)比較慢。在發(fā)達(dá)國(guó)家,氣體吸入麻醉非常普遍,與傳統(tǒng)的藥物注射麻醉方式相比,具有以下顯著的共同優(yōu)點(diǎn):

動(dòng)物進(jìn)入麻醉狀態(tài)較快,蘇醒也迅速,一旦停止麻醉,一般2分鐘內(nèi)動(dòng)物即可蘇醒;

麻醉深度很容易控制,若在手術(shù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)動(dòng)物狀態(tài)不佳,可馬上停止麻醉或者快速充氧進(jìn)行搶救,因此安全性非常好;

動(dòng)物的發(fā)病率和死亡率低,動(dòng)物手術(shù)的成功率高;

麻醉劑在體內(nèi)不參與代謝,幾乎完全由肺泡經(jīng)呼吸排出,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不造成影響,研究成果易得到國(guó)際認(rèn)可。

 

在具體的實(shí)際應(yīng)用中,我們可以明顯地看到異氟烷吸入麻醉的優(yōu)勢(shì),下面就一些典型的動(dòng)物手術(shù)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,舉例如下:

套管慢性給藥、微透析、光刺激(光遺傳學(xué))、生理信號(hào)記錄

導(dǎo)管植入顱內(nèi),待動(dòng)物恢復(fù)后,首先拔出導(dǎo)管帽,然后植入注射內(nèi)管(探針或光纖)、通過(guò)管路(光纖跳線)連接注射器(激光器)。然而,植入內(nèi)管(探針或光纖)和連接管路(光纖跳線)這一過(guò)程(如圖1、2和3所示),雖然花費(fèi)時(shí)間很短,也就幾分鐘的時(shí)間,如果動(dòng)物不麻醉,動(dòng)物會(huì)掙扎,配合不好,導(dǎo)致無(wú)法插管(插入光纖);如果在戊巴比妥鈉、烏拉坦等注射麻醉后進(jìn)行,操作容易進(jìn)行,但是這些麻醉方式的維持時(shí)間很長(zhǎng),往往達(dá)2-5個(gè)小時(shí),不利于后期做清醒自由活動(dòng)動(dòng)物的給藥或光刺激,而且額外增加了使用這些麻醉劑帶來(lái)的副作用,測(cè)得的指標(biāo)不準(zhǔn)確,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性和可靠性。然而,如果使用異氟烷吸入式麻醉,則避免了這些問(wèn)題的發(fā)生,而且操作簡(jiǎn)單,只需將動(dòng)物放置于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,帶上麻醉面罩,即可開(kāi)始進(jìn)行操作。

圖1套管植入過(guò)程示意圖

圖2 微透析探針植入過(guò)程示意圖
 
圖3 光纖植入過(guò)程示意圖


MCAO腦缺血、心肌缺血造模手術(shù)

常見(jiàn)的一些開(kāi)胸或深度手術(shù),比如,進(jìn)行心腦血管方面研究的MCAO腦缺血、心肌缺血造模(如圖4和5),動(dòng)物死亡率往往較高,與采用注射麻醉的方式有很大關(guān)系,比如麻醉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、麻醉深度無(wú)法掌控、手術(shù)過(guò)程中出現(xiàn)異常無(wú)法搶救、動(dòng)物蘇醒較慢、麻醉劑的呼吸抑制作用較強(qiáng)等原因都有可能導(dǎo)致這一結(jié)果。然而,如果使用異氟烷吸入麻醉,可以避免使用注射麻醉導(dǎo)致的負(fù)面結(jié)果,既保證手術(shù)過(guò)程可控、順利進(jìn)行,又可保證手術(shù)后動(dòng)物很快蘇醒,極大地降低了動(dòng)物的死亡率;而且操作簡(jiǎn)單,只需將動(dòng)物放置于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,帶上面罩,即可開(kāi)始進(jìn)行操作。

  
 

顱腦、脊髓創(chuàng)傷造模手術(shù)

顱腦、脊髓打擊創(chuàng)傷造模后,如果動(dòng)物注射麻醉時(shí)間過(guò)長(zhǎng),動(dòng)物不能很快蘇醒,則需要給動(dòng)物進(jìn)行保溫,否則會(huì)增加動(dòng)物的死亡風(fēng)險(xiǎn);而如果在打擊過(guò)程,使用異氟烷吸入麻醉,造模后動(dòng)物很快可以蘇醒,明顯可以規(guī)避動(dòng)物死亡風(fēng)險(xiǎn)。

(脊髓打擊器來(lái)自瑞沃德公司,型號(hào):68097)


小動(dòng)物取血

取血是動(dòng)物研究中常見(jiàn)的一類(lèi)技術(shù),常見(jiàn)的取血方式有:靜脈、動(dòng)脈、眼眶、心臟取血。在這些取血過(guò)程中,傳統(tǒng)的做法是直接用手抓取固定動(dòng)物后開(kāi)始采血(如圖6所示),或者用乙醚、注射麻醉后采血,然而,這些方式都有一定的缺點(diǎn),比如,如果直接抓取固定動(dòng)物,會(huì)對(duì)動(dòng)物增加額外壓力,產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng),抽取的血液相關(guān)指標(biāo)必會(huì)受到影響;如果用乙醚麻醉,麻醉時(shí)間較短,如果取血操作不熟練,需要進(jìn)行多次麻醉,而且乙醚刺激性非常強(qiáng),人體吸入后非常不舒服,對(duì)動(dòng)物的呼吸道刺激也很強(qiáng)烈,麻醉時(shí)需要專(zhuān)人看護(hù),否則動(dòng)物極易死亡。如果使用異氟烷吸入麻醉,則克服了這些困難,而且操作簡(jiǎn)單,只需將動(dòng)物放置于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,帶上麻醉面罩,即可開(kāi)始進(jìn)行操作,如果進(jìn)行批量采血,效率非常高。

     

靜脈注射給藥

注射給藥的方法,包括肌肉、皮下、靜脈注射。注射前,傳統(tǒng)的動(dòng)物固定方式采用的是固定器(如圖7所示),然而,即便動(dòng)物固定后,往往也不是很配合,再加上尾靜脈注射操作難度較高,所以一次性注射的成功率較低,而且固定動(dòng)物的操作花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng);如果為了讓動(dòng)物保持安靜,給動(dòng)物進(jìn)行注射麻醉,結(jié)果是注射操作容易進(jìn)行,但是動(dòng)物麻醉時(shí)間過(guò)長(zhǎng),不排除動(dòng)物有死亡而無(wú)法搶救的風(fēng)險(xiǎn)。如果在注射藥物前,首先使用異氟烷進(jìn)行麻醉,將動(dòng)物直接放置于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,帶上麻醉面罩,動(dòng)物將非常安靜,有利于靜脈注射藥物,工作效率大大提高,移除面罩后,動(dòng)物很快蘇醒,死亡風(fēng)險(xiǎn)幾乎沒(méi)有,而且異氟烷不參與體內(nèi)代謝,對(duì)生理指標(biāo)不產(chǎn)生影響。
   

藥效學(xué)評(píng)價(jià)(給藥后的動(dòng)物行為檢測(cè))

在一個(gè)新藥的臨床前藥效學(xué)研究中,動(dòng)物行為檢測(cè)也是一種常見(jiàn)手段。動(dòng)物給藥后,在短時(shí)間內(nèi)(比如半個(gè)小時(shí)內(nèi))進(jìn)行動(dòng)物行為檢測(cè)一個(gè)基本要求就是動(dòng)物需處于自由活動(dòng)的清醒狀態(tài)。如果在給藥過(guò)程中,使用注射麻醉,因麻醉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而不能按時(shí)正常地進(jìn)行行為觀測(cè),而如果使用異氟烷吸入麻醉,在給藥后動(dòng)物很快蘇醒,動(dòng)物行為觀測(cè)則可以按實(shí)驗(yàn)計(jì)劃正常進(jìn)行,取得各項(xiàng)行為指標(biāo)。

異氟烷麻醉與注射麻醉(戊巴比妥鈉、氯醛糖、烏拉坦、氯胺酮、丙泊酚)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

截止目前,已有多篇報(bào)道異氟烷吸入式麻醉與注射麻醉(戊巴比妥鈉、氯醛糖、烏拉坦、氯胺酮、丙泊酚)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,典型報(bào)道將后續(xù)提供……可以先參考以下幾篇文獻(xiàn):
1. The Impact of Four Different Classes of Anesthetics on the Mechanisms of Blood Pressure Regulation in Normotensive and Spontaneously Hypertensive Rats. M. BENCZE, M. BEHULIAK, J. ZICHA. Physiol. Res. 62: 471-478, 2013
2. Neuroprotective effects of lactate in brain ischemia: dependence on anesthetic drugs. Horn T , Klein J . Neurochem Int 2013 Jan.
3. Inhaled carbon dioxide causes dose-dependent paradoxicalbradypnea in animals anesthetized with pentobarbital, but not withisoflurane or ketamine. Yehuda Ginosar, Nathalie Corchia Nachmanson, Joel Shapiro, Charles Weissman, Rinat Abramovitch, Respiratory Physiology & Neurobiology 217 (2015) 1–7.
4. Effect of pentobarbital and isoflurane on acute stress response in rat. Xue-Yan Wu, Yu-Ting Hu et al. Physiology & Behavior 145 (2015) 118–121.

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