肥胖犬貓麻醉的研究進展

郭靈君 ， 張芝金 ， 羅怡茜 ， 張余蓬 ， 朱 瑞 ， 張德志,2 ， 李前勇,2

(1.西南大學動物醫學院 ， 重慶 榮昌 402460 ； 2.重慶市獸醫科學工程研究中心 ， 重慶 榮昌 402460)

隨著社會的不斷進步和人們生活條件的不斷提升，犬貓在家庭中所占的比重越來越大。寵物犬貓的不科學飼養、缺乏運動、絕育以及患有腎上腺皮質機能亢進、甲狀腺機能減退等疾病因素，常會導致其肥胖癥的發生。肥胖不僅會影響犬貓心臟、肝臟、膀胱、骨骼等多個器官和系統的功能，還會在犬貓麻醉時對麻醉劑的作用效果產生不良影響。本文主要綜述了肥胖與麻醉劑之間的相互作用，并對肥胖犬貓的麻醉提出了相關建議。

1 肥胖對犬貓的影響

在國際標準中，認定超過標準體重10%～15%的犬貓為肥胖。如今，肥胖癥已經成為家養犬貓常見的營養性疾病，是引起犬貓心血管疾病、糖尿病、肌肉骨骼疾病和某些癌癥等非傳染性疾病的主要危險因素之一。

1.1 肥胖與胰島素抵抗 犬貓的肥胖可導致胰島素抵抗、脂肪內臟器官蓄積等許多代謝和內分泌異常。脂肪在動物體內的分布差異使其對胰島素抵抗性的表現不同，內臟和腹腔部位分布的脂肪比皮下脂肪引起的胰島素抵抗更為嚴重[1]，但Castro等[2]通過切除組織交感神經的方法來選擇性的增加試驗犬內臟脂肪含量，發現其胰島素敏感性并未改變。總體來說，肥胖是胰島素抵抗發生的原因之一，肥胖原因、肥胖程度和脂肪分布均有可能影響機體胰島素的敏感性。

1.2 肥胖與炎癥 脂肪細胞可以分泌脂聯素、成纖維細胞生長因子和各種炎癥介質等影響全身代謝的因子[3]。肥胖時氧分壓顯著降低，脂肪組織缺氧會增加肥胖犬貓體內瘦素、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNT-α)等促炎因子的分泌[4]。脂肪組織的局部炎癥會促進全身低度炎癥發生。不同部位的炎性因子會對機體各部位產生不同的影響。

已有研究發現，高脂飲食所致肥胖時會誘導星形膠質細胞和小膠質細胞活化，導致下丘腦炎癥并損害正常功能[5]。下丘腦炎癥比周圍其他組織炎癥發生要早。早期神經炎癥使機體克服神經元損傷的適應性反應逐漸減弱，但持續飼喂高脂飲食下丘腦炎癥會反復發生[6]。肥胖嚙齒動物的神經炎癥還能損害其認知功能和情感反應，小鼠飼喂高脂飲食21周后會出現明顯的識別記憶受損現象[7]，且幼齡動物更容易受到高脂飲食對海馬以及相關學習和記憶功能的不利影響[8]。但是，肥胖引起的神經炎癥是否能夠引起犬的認知功能障礙，目前研究文獻甚少。

脂肪組織中的炎性因子與胰島素抵抗間存在相關關系。Zatterale等[9]認為脂肪組織中的慢性低度炎癥可能是胰島素抵抗和2型糖尿病發生的關鍵性因素。有研究發現，肥胖小鼠的胰島素抵抗與其肌肉巨噬細胞含量呈正相關[10]，對拉布拉多肥胖癥患犬體內胰島素及各種炎癥因子或生物標志物的檢測也發現，肥胖的拉布拉多獵犬體內單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)和IL-6水平均升高[11]，減重后胰島素抵抗水平和血漿中炎癥標志物TNF-α濃度均降低[12]。這些研究結果均支持肥胖動物胰島素抵抗及其脂肪組織炎癥水平間存在因果關系的觀點。雖然沒有相關研究能夠明確表明犬貓肥胖和脂肪組織炎性因子之間存在相關關系，但是當炎癥發生時，巨噬細胞被激活后通過旁分泌或內分泌因子，在脂肪細胞中誘導胰島素抵抗[11]，因此今后需要在犬貓肥胖與脂肪組織炎癥間關系方面進行更多的深入研究。

1.3 肥胖與糖尿病 流行病學調查顯示，肥胖犬貓糖尿病患病率比正常體重犬貓高，但是犬貓可以補償肥胖引起的胰島素抵抗。Verkest等[13]研究發現，犬能補償肥胖引起的胰島素抵抗并維持正常的空腹血糖濃度。Hoenig[14]的試驗揭示，貓可以通過降低肝臟的葡萄糖輸出補償肥胖引起的胰島素抵抗并維持正常的血糖濃度。肥胖會加重貓葡萄糖耐受不良傾向，使貓更有可能發展成為2型糖尿病；尤其肥胖的雄貓胰島素敏感性較低，基礎胰島素濃度較高，更易患糖尿病[15]。以上研究均表明，這種補償能力是有限的，肥胖仍然是犬貓患糖尿病的主要危險因素之一。目前犬貓肥胖癥發展成糖尿病的時間和過程尚不清楚，闡明具體的犬貓糖尿病機制需要更多更深入的研究。

2 肥胖對麻醉劑產生的影響

肥胖犬貓體內蓄積了大量脂肪組織，體內許多重要的代謝過程和激素分泌均受到了影響。有資料顯示，在對犬貓進行麻醉時，肥胖還會影響大多數麻醉劑的代謝和藥代動力學特性[16]，對手術結果產生短暫、甚至長遠的影響。最重要的是，很多在正常體重犬貓上行之有效的麻醉藥、麻醉方式以及可參考的麻醉劑量應用在肥胖犬貓上有可能是不適用的、甚至是不安全的，因此在對肥胖犬貓進行麻醉時需要格外謹慎。

2.1 肥胖加重了麻醉劑引起的認知功能損傷 麻醉劑更容易影響肥胖動物，加重動物損傷。單獨丙泊酚麻醉或單純肥胖僅引起短期可逆的空間學習記憶功能下降，而使用丙泊酚麻醉肥胖動物會延長損傷時間[17]，不僅如此，肥胖還能加重麻醉對動物行為和認知能力的損傷[18]。在肥胖對麻醉影響機制的研究中發現，肥胖可以通過抑制肥胖調節通路Sirt1/PGC-1α/FNDC5/BDNF表達，加重異氟烷麻醉引發的小鼠術后認知功能障礙[19]。由此可見，肥胖能夠加重麻醉劑對動物認知功能的損害程度并延長損害時間。

2.2 肥胖加深了麻醉劑麻醉的深度 脂肪組織可以在一定程度上增加麻醉劑的吸收。Lemmens等[20]發現,人類體重指數升高能增加麻醉劑吸收劑量，且在所有組織中溶解度越大的麻醉劑吸收增加的幅度就越大。Sharifi等[21]對尾巴肥大的伊朗綿羊進行骶中動脈結扎時發現,結扎綿羊比未結扎綿羊麻醉恢復時間短，且肺泡分壓下降的更快。脂肪組織可能增加了儲存麻醉劑的儲庫，越肥胖的動物吸收的麻醉劑越多，麻醉深度越深，恢復時間就越長。因此，脂肪組織是影響動物麻醉蘇醒時間的重要因素。

2.3 肥胖抑制了吸入性麻醉劑對心臟的保護作用 麻醉劑，尤其是吸入麻醉劑具有很強的心臟保護作用。研究表明，吸入麻醉劑會導致心肌蛋白質結構改變，這些變化可以通過麻醉預處理介導心臟保護作用[22]。遺憾的是，肥胖和胰島素抵抗會抑制吸入性麻醉劑缺血預處理和缺血后處理的心臟保護能力[23]。肥胖不僅對動物心肺功能和血壓產生不良影響，還會抑制吸入性麻醉劑對心臟的保護作用。因此對肥胖動物麻醉時，應格外注意動物心肺情況。

3 不同麻醉劑對肥胖犬貓的影響

麻醉劑通常分為吸入麻醉劑、靜注麻醉劑和復合麻醉劑3種類型。在臨床實踐中，常常根據麻醉劑價格、手術需要以及犬貓對不同麻醉劑的敏感程度來選擇麻醉劑。然而隨著肥胖犬貓數量的增加，肥胖已成為犬貓麻醉必須考慮的因素之一，且肥胖與不同的麻醉劑之間的作用效果也不同，因此討論不同的麻醉劑對肥胖犬貓的影響具有重要意義。

3.1 七氟醚對肥胖犬貓的影響 七氟醚使用方便，誘導麻醉和蘇醒的時間都較短，且氣味好聞，是犬貓吸入性麻醉常用的麻醉劑之一。Kim等[24]發現，吸入性麻醉會使犬發生嚴重的肝胰島素抵抗并改變犬肝糖代謝。犬貓能夠補償肥胖引發的胰島素抵抗并保持機體血糖穩定，但是麻醉所引發的胰島素抵抗會導致肥胖犬貓在麻醉時血糖濃度升高，這很有可能增加患糖尿病犬貓在麻醉中的風險。

大量研究發現，七氟醚預處理對心臟有保護作用，Lamberts等[25]發現,七氟醚保護心臟需要AMPK激活，而AMPK的激活需要活性氧生成，這表明活性氧生成對七氟醚發揮心臟保護作用非常重要。但Song等[26]發現，七氟醚不能增加高脂飲食飼喂的肥胖大鼠心肌中的活性氧生成，這表明肥胖很有可能會抑制七氟醚誘導的心臟保護作用。雖然在犬貓的心臟流行病學研究中并沒有將肥胖列為一個危險因素[27]，但是肥胖犬貓的吸入性麻醉不僅導致犬貓血糖水平升高，甚至還會抑制吸入性麻醉七氟醚對犬貓心臟的保護作用，因此在對肥胖犬貓使用吸入性麻醉時，需要格外注意犬貓心臟功能以及血糖水平。

3.2 丙泊酚對肥胖犬貓的影響 丙泊酚是一種起效快、時效短的靜脈注射麻醉藥，通過增強抑制性神經遞質γ-氨基丁酸(GABA)發揮作用，用于誘導和維持鎮靜和全身麻醉[28]。丙泊酚可以作為誘導麻醉劑，也可以作為雄性犬貓去勢等小手術的全麻藥物，在犬貓上應用廣泛。但是，丙泊酚全麻時會出現血壓快速下降和短暫的呼吸暫停現象，肥胖犬貓使用時應謹慎計算麻醉劑量。Devito等[29]和Boveri等[30]的研究表明，以體重計算時，肥胖犬需要的丙泊酚劑量比正常體重犬需要的劑量低，應減少丙泊酚劑量，以肌肉含量計算時，則應增加丙泊酚劑量。由此可見，脂肪組織會干擾麻醉劑的計算，為了排除這種干擾，可使用氘同位素稀釋法測定身體的水分，確定合適麻醉劑劑量，其是人類和獸醫學中的金標準技術。

4 肥胖犬貓的麻醉方式

Vutskits等[31]發現，全身麻醉會對大腦產生長期不良影響。且全身麻醉還會引起肥胖犬貓術后呼吸系統并發癥，尤其當使用吸入性麻醉時，肥胖犬貓氣管插管難度較大，易造成窒息及呼吸系統綜合征。為避免潛在的腦損傷和呼吸問題，肥胖犬貓麻醉應優先選擇局部麻醉。局部麻醉藥是通過阻斷神經中的鈉通道來防止神經去極化和動作電位的傳播，從而防止疼痛刺激的傳播[32]，這種方式不僅可減少麻醉藥劑量，還規避了肥胖犬貓氣管插管的風險，提高手術安全性。

硬膜外麻醉是犬貓局部麻醉中常用的麻醉技術之一，通常用于犬貓身體的后半部分的手術，如犬斷尾、絕育去勢等。硬膜外麻醉除需注意給藥劑量、給藥速度、穿刺部位、針管長度外，還應特別注意針管應位于硬膜外間隙內。da Silva等[33]通過使用超聲成像來定位肥胖犬腰骶部硬膜外注射的針頭的插入點來進行硬膜外注射。但硬膜外血管豐富，插針時易致其損傷，硬膜外阻滯時導管針誤入血管中或硬膜外腔靜脈叢可引起全身毒性反應，注射難度較大，且無法對犬貓直接保定進行麻醉，在實際操作中難度較大。因此在臨床應用中，應根據肥胖犬貓綜合情況考慮是否采用硬膜外麻醉。

5 小結

肥胖激發犬貓體內胰島素抵抗，并觸發免疫系統導致全身性的炎癥，且脂肪組織和麻醉劑之間相互作用，對大多數麻醉劑的代謝和藥代動力學產生了重要的影響，使犬貓更容易受到麻醉劑的影響，加重了麻醉劑對犬貓的損傷。肥胖犬貓比正常體重犬貓的麻醉風險高。因此對肥胖犬貓進行麻醉時，應根據犬貓種類、年齡、性別、體況和手術需要等謹慎地選擇合適的麻醉方式和麻醉藥物。