蛛網膜下腔麻醉對兔行為學和脊神經超微結構的影響

李建英 榮愛梅

1）鄭州市婦幼保健院麻醉科 鄭州 450052 2）鄭州大學第一附屬醫院消化內科 鄭州 450052

羅哌卡因（Rop）是一種新型單一S對應結構體（S形）長效酰胺類局麻藥，是布比卡因哌啶環的第三位氮原子被丙基所代替的產物，其在藥效學、心臟毒性中研究較多［1－2］。而在腰麻中脊髓毒性方面的研究較少，本實驗通過羅哌卡因與布比卡因、舒芬太尼的比較來探討羅哌卡因在腰麻中的安全性，以指導臨床麻醉實踐。

1 材料與方法

1.1 材料來源 日本大耳兔50只，雌雄不拘，45d左右，體質量4.0～4.5kg，普通級，由鄭州大學第一附屬醫院實驗動物中心提供。

1.2 實驗動物及分組 將日本大耳兔50只隨機分為0.4%、0.5%兩種濃度 Rop組（R 0.4組、R 0.5組），枸櫞酸舒芬太尼組（SF組），0.9%生理鹽水陰性對照組（S組）和0.5%布比卡因陽性對照組（B組）五個大組，每組10只。

1.3 動物模型的制備 將兔做基礎麻醉后俯臥于手術臺上，接心電監護儀監測血流動力學變化，維持平均動脈壓（MAP）＞60mmHg，于注藥前5min，注藥后2、5、10、30min記錄數據。參考施新猷介紹的鞘內給藥技術［3］，待兔完全清醒后，使其尾向腹側屈曲，于第六腰椎周圍備皮、消毒，于L6－7棘突側緣進針穿刺時可見兔的后肢跳動，即證明穿刺針進入椎管。固定好針頭，于20s內注入0.2mL不同濃度Rop（0.4%、0.5%、）、0.5%Bup、SF和生理鹽水。

1.4 行為學觀察 注藥開始同期觀察各組行為學變化：（1）一般情況：注藥期間檢測兔的血壓（低于60mmHg剔除）、心率、呼吸，觀察有無煩躁、抽搐、昏迷、死亡等情況。（2）按Malinovsky［1］介紹的4分視覺模擬評分法記錄運動阻滯情況：0＝雙后肢自由活動，1＝肢體步行不對稱或受限，2＝雙后肢不能支撐身體，3＝雙后肢完全麻痹。每隔1min記錄一次評分，直至運動阻滯到最大程度。顯效時間為鞘內注射結束至達到最大阻滯的時間，維持時間為鞘內注射結束至后肢運動完全恢復的時間。

1.5 神經學觀察 給藥6h后于耳緣靜脈推注約20mL空氣處死兔，打開胸腔，用500mL生理鹽水快速灌注左心室，待右心室流出透亮液體時，再灌注4%多聚甲醛1 000mL，切取L6－7脊髓浸泡于多聚甲醛灌注液中，4℃冰箱保存，常規石蠟包埋、切片，備HE染色，切取L6－7段1mm脊髓后角組織及神經根，固定于2.5%戊二醛磷酸緩沖液中備電鏡觀察脊髓、神經根的超微結構。

2 結果

2.1 血流動力學指標變化 各組給藥前后平均動脈壓（MAP）均＞60mmHg，各組內及組間 MAP、心率（HR）比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 各組血流動力學變化 （BZ_15_1694_320_1782_360，n＝10）

2.2 行為學變化 見表2、3。各組注藥前后呼吸頻率和幅度、喝水、進食與主要前無明顯差異。S組和SF組在注藥前后，兔子雙后肢運動功能評分均為0分。Rop組（R 0.4組、R 0.5組）幼兔在鞘內給藥后，雙后肢均出現不同程度的運動功能阻滯。在藥物作用的高峰期兔子后肢運動評分為2分或3分，給藥后3h，所有的運動功能均已完全恢復正常。Rop組內，R 0.4組兔子雙后肢張力消失和張力恢復，與Ro 0.5組比較，差異無統計學意義 （P＞0.05）。與B組比較，所有Rop組兔子脊麻顯效時間較慢，麻醉恢復較快，差異有統計學意義（P＜0.05）。B組則表現為不同程度的雙后肢運動功能受損，給藥后30s內即出現雙后肢的完全麻痹，給藥后3h未見明顯改善，6h有3只運動評分為2分，其余7只仍表現為運動癱瘓，與S組和各Rop組相比較差異具有統計學意義 （P＜0.05）。

表2 給藥后各組兔雙后肢運動評分情況 （n＝10）

表3 各組蛛網膜下腔給藥后兔后肢運動阻滯顯效、維持時間 （BZ_15_1694_320_1782_360）

2.3 HE染色結果 所有Rop組、SF組和S組脊髓結構完整，灰質白質清晰。B組在給藥后6h脊髓灰質內有大片出血灶，白質內出血灶也明顯增多。

2.4 透射電鏡結果 R 0.4組、R 0.5組、SF組和S組脊髓組織和神經根超微結構基本正常，神經軸絲完整，個別有髓神經纖維松解或局灶性輕度脫髓鞘。B組脊髓組織出現典型的凋亡細胞：染色質固縮，呈斑塊狀聚集于核膜周邊，胞漿濃縮，核膜皺褶，以膠質細胞為主：部分膠質細胞核內染色質溶解；個別神經細胞水腫，細胞核皺縮，胞質內線粒體腫脹，結構模糊，內質網擴張：神經軸索水樣變，軸絲消失，細胞間質水腫，有髓神經纖維廣泛嚴重脫髓鞘。

3 討論

隨著局麻藥脊髓、脊神經毒性的報道增多，對局麻藥毒性的研究也越來越迫切。有研究表明局麻藥的脊髓、脊神經毒性作用與局麻藥的種類［4］、濃度［5］、劑量［6］、神經系統暴露于局麻藥的時間［7］有關。羅哌卡因已經廣泛應用于硬膜外組織麻醉和各類神經阻滯，其神經毒性的主要損傷部位是脊髓白質背索、脊神經根、馬尾神經，嚴重者累計脊髓灰質［8－9］。Yamashita等［10］對利多卡因、布比卡因、丁卡因、羅哌卡因的神經毒性作用做了比較，羅哌卡因導致的脊髓背索空泡形成的程度輕于其他局麻藥。本研究結果顯示0.4%Rop、0.5%Rop組在HE染色、透射電鏡觀察中脊髓組織和神經根超微結構正常，表明通過珠網膜下腔注入這兩種濃度的Rop對兔脊髓及脊神經是安全的。而0.5%布比卡因組脊髓組織出現典型的凋亡細胞，表明同濃度布比卡因的神經毒性損傷大于羅哌卡因，這也與Yamashita等［10］的研究一致。

然而局麻藥的神經毒性的作用機制迄今為止仍不清楚。局麻藥的神經毒性作用可引起神經細胞內環境的紊亂，有研究表明［11］，線粒體功能或結構破壞導致神經細胞的退行性變是許多神經系統疾病的共同因素。Hirsch等［12］認為是由于局麻藥直接作用于神經元破壞了神經元的氧化磷酸化過程，影響了線粒體和跨膜動作電位而促進神經元發生程序性死亡。本研究發現布比卡因組透射電鏡觀察到脊髓組織出現線粒體腫脹和典型的凋亡細胞，與上述研究結果一致。細胞凋亡是指生物體內細胞在特定的內源和外源信號誘導下，其死亡途徑被激活，并在有關基因調控下發生的程序性死亡。凋亡是由多基因聯合控制的，而局麻藥導致脊髓細胞凋亡的相關基因及信號通路有待進一步深入的研究。另有研究表明，局麻藥的神經毒性與谷氨酸的神經毒性［13］、神經元的缺氧性損傷［14］、細胞內鈣超載［15］有關。舒芬太尼的良好鎮痛與有效降低機體應激反應，使外周血β內啡肽（β－EP）抑制氧自由基釋放（OFR）［16］有關。

綜上所述，本研究表明羅哌卡因較布比卡因起效快、作用時間短，神經毒性小。但局麻藥的神經毒性的機制有待進一步研究。

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