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异氟烷、ketamine-xylazine、medetomidine, midazolam 、 fentanyl 的混合物对Wistar 大鼠生理参数（遥测技术连续测量）的影响

2016年05月13日 浏览量： 次 评论(0) 来源：SPringer Link 作者：李晓菲 译 责任编辑：admin
摘要：本文章观察大鼠在麻醉期间（麻醉诱导、维持和复苏）过程中异氟烷 (ISO, 2-3 Vol%), ketamine-xylazine (KX, 100 mg kg-1 + 5 mg kg-1) 和medetomidine-midazolam-fentanyl (MMF, 0.15 mg kg-1 + 2.0 mg kg-1 + 0.005 mg kg-1) 的混合物对其心血管参数的影响。通过遥测技术来测量大鼠的心脏收缩、心脏舒张、平均动脉压、脉搏压、心率和体温。这些参数需要在上述三类麻醉药用药前、麻醉过程中和麻醉后进行测量。异氟烷诱导麻醉40分钟后终止。MMF用atipamezole-flumazenil-naloxone (AFN, 0.75 mg kg-1 + 0.2 mg kg-1 + 0.12 mg kg-1)来拮抗。而KX不需要拮抗。
异氟烷、ketamine-xylazine、medetomidine, midazolam 、 fentanyl 的混合物对Wistar 大鼠生理参数（遥测技术连续测量）的影响
 
摘要:本文章观察大鼠在麻醉期间（麻醉诱导、维持和复苏）过程中异氟烷 (ISO, 2-3 Vol%), ketamine-xylazine (KX, 100 mg kg-1 + 5 mg kg-1) 和medetomidine-midazolam-fentanyl (MMF, 0.15 mg kg-1 + 2.0 mg kg-1 + 0.005 mg kg-1) 的混合物对其心血管参数的影响。通过遥测技术来测量大鼠的心脏收缩、心脏舒张、平均动脉压、脉搏压、心率和体温。这些参数需要在上述三类麻醉药用药前、麻醉过程中和麻醉后进行测量。异氟烷诱导麻醉40分钟后终止。MMF用atipamezole-flumazenil-naloxone (AFN, 0.75 mg kg-1 + 0.2 mg kg-1 + 0.12 mg kg-1)来拮抗。而KX不需要拮抗。
结果：观察发现：KX的麻醉时间可持续（301min）比MMF（持续45min）、异氟烷（43min）都要长。异氟烷麻醉组的心率加快（255+25bpm）。而KX（ 255 ± 26 bpm）和MMF（ 209 ± 24 bpm ）组的心率都减慢。异氟烷组（中心动脉压，手术麻醉维持期间89 ± 12.3 mmHg）和KX组（中心动脉压 ，手术麻醉复苏期间 84 ± 8.5 mmHg），均出现轻度低血压值。而MMF（中心动脉压 ，手术麻醉维持期间 138 ± 9.9 mmHg）血压升高。虽然，动物处于一个温暖的环境，但是体温在所有组中均可见下降约 1°C。此外，我们可以观察到：异氟烷组心率在手术麻醉复苏阶段出现一个最高点（ 445 ± 20 bpm）MMF组中心动脉压在手术麻醉维持期间出现一个最高点（ 59 ± 8.5 mmHg）。
结论：使用不同的麻醉药对Wistar大鼠的心血管参数影响非常大。异氟烷会造成轻度低血压和心率加快。而MMF会造成高血压和明显的心率减缓。使用KX会观察到很少的血压、心率和体温的变化。但是过长的苏醒和复苏阶段需要更长时间的检测。
关键词：大鼠、麻醉药、异氟烷（ISO）、Ketamine-xylazine、 Medetomidine-midazolam-fentanyl 、遥测技术、心率、血压、体温
 
背景：在手术麻醉实验中，大鼠是一种被认可和推荐的动物。实验过程要选取最佳的麻醉试剂需要有以下几个方面的考虑：1）易于操作。2）给动物造成较少的痛苦和易于苏醒。3）对生理指标和实验结果造成最少的影响。4）在有需要或是特殊情况下能调节麻醉的深度或是延长麻醉时间等。5）快速的麻醉复苏。因为麻醉剂很可能对实验结果造成影响。必须根据试验方案合理地选择麻醉剂。不同的麻醉剂对心血管和呼吸系统生理指标、体温、心率、血压、自主活动、颅内压、甚至认知能力都要影响在以前的文献中均由报道。对麻醉药的反应有种属差异。在之前的文献中对麻醉药对血压的影响的评估方法非常少。数据收集比较少，以及数据分析不充分，不足以来推测出麻醉药对血压有潜在的、重要的影响。因此，本文的目的是准确和持续的评估三种大鼠常用麻醉药对其心血管产生的影响。选用的吸入麻醉剂为异氟烷、选择肌肉注射的混合麻醉剂（KX）、拮抗全麻药（MMF）肌肉注射。选用成年雄性大鼠，通过遥测技术对其心血管参数信号进行连续收集。尽管吸入麻醉剂需要专门的发射装置，但是异氟烷作为麻醉剂在实验动物中的使用在过去的几年里还是增加很多。异氟烷被广泛应用的优点有：其一，对动物的新陈代谢影响很少（因为其呼出的气体能被完全吸收，不会造成环境污染）。其二，维持和延长麻醉易于操作。然而，由于异氟烷麻醉剂麻醉剂效力少，动物使用过程初期会造成明显的痛苦。KX是实验动物常用的一种混合麻醉剂，但是KX不经常被推荐作为大鼠的唯一使用的有效混合麻醉剂。MMF在德国经常使用，但是不像KX、ISO一样在其他国家普遍使用。因此关于MMF的实验数据是很少的。MMF具有通过注射AFN能快速和全面的苏醒的优点。由于大鼠较高的新陈代谢率和较大的体表面积与体重比，麻醉能影响大鼠的昼夜节律、导致大鼠出现体温下降和低血糖等症状。经过前期的经验积累，MMF被AFN拮抗后，能提高动物的存活率，较短的恢复期能恢复饮食和饮水等。MMF具有比其他麻醉剂更突出的优点。选用MMF很重要的一点是：配合使用naloxone.有镇痛的效果。术后疼痛的控制必须由一种复合物来完成而非使用阿片类药物。或是采用阿片样兴奋剂或是阿片受体拮抗剂来镇痛。尽管麻醉剂有各自的优缺点，但是其在麻醉诱导期、维持麻醉期、麻醉苏醒期对心血管的影响方面的数据很少。而麻醉剂对心血管影响方面的数据能为试验选择适合的麻醉剂提供一个很好的数据支持。
 
为确保有高质量的数据，我们选用有植入子的大鼠，通过遥测技术对心血管参数进行连续、高水准的检测。遥测技术通过植入一个测量血压变化的导管，能在大鼠无压力的情况下，监测群居、活动自如的大鼠。这些数据不受其他因素的干扰（实验前几小时或是几天前使用过麻醉剂）。
  研究的目的是通过观察ISO、KX、MMF麻醉剂在大鼠的不同麻醉时期（麻醉诱导期、维持麻醉期、麻醉苏醒期）对心血管参数：收缩期动脉压（SAP）、舒张期动脉压(DAP)、平均动脉压(MAP)、脉搏压(PP)、心率(HR)和体温(BT)的影响。
 
方法：动物12只、雄性Wistar大鼠（平均体重287 ± 30 g ），每三只一笼。垫料每两周更换一次。每笼提供两只红色、透明塑料柱形桶作为筑巢工具、及木块。食用鼠料和自来水。动物房间（温度 22 ± 2°C 湿度55 ± 10% ）灯光照（上午6：00到下午6:00，关灯前有30min 的暗光适应期）同时开灯后享受音乐福利。实验动物在做植入子手术前要在设施内至少适应两周。无线植入子的植入植入子（DSI PhysioTel? C50-PXT）在实验动物采用MMF（实验动物使用剂量均相同，前文推荐的剂量）全麻的情况下开展手术。在诱导麻醉45min后采用诱导麻醉1/3的剂量来维持麻醉。手术前先服用止痛药。肌肉注射50 mg kg-1 metamizole (Novalgin?, 500 mg ml-1, Sanofi Aventis, Frankfurt/Main, Germany) 和皮下注射1 mg kg-1 meloxicam (Metacam?, 20 mg ml-1, Boehringer Ingelheim, Ingelheim/Rhein, Germany)。 Metamizole要连续使用三次至第二天。为防止细菌感染，10 mg kg-1 enrofloxacin (Baytril? 2.5% ad us. vet., Bayer, Leverkusen, Germany) 在镇痛药注射后，进行皮下注射使用。手术过程：注射麻醉药过后，待动物丧失反射后，将其仰卧，剔去术部的毛，术部消毒后，用手术洞巾覆盖。使用lubricant (VitA-POS, Ursapharm, Saarbr°Cken, Germany)保护动物眼睛 。运用水床来减少动物体温下降。通过鼻管方法来供氧。麻醉的深浅通过观察动物的反射情况来判断。切口从胸部开始沿腹白线切至脐部来开胸。用湿润的消毒棉签小心地拨开肠，暴露出腹主动脉。小心地分离出腹主动脉，用两动脉夹，夹住两端，在两夹中间，将腹主动脉切开一个小口，将植入子的动脉导管插入其中。后用组织胶对其进行固定。将动脉夹和纱布移除，并将植入子的发射器缝合到最近的腹壁上。ECG的引线前段做成环一端通过皮下穿引至胸部，使用缝线固定在肌肉上。另一端通过皮下穿引至腹部，使用缝线固定在肌肉上。最后缝合腹部，先缝合肌肉层，再缝合皮肤。最后实验动物皮下接受20 ml kg-1温的平衡液 (Ringer-Lactat nach Hartmann B. Braun, B. Braun, Melsungen, Germany)。使用AFN使动物苏醒（使用剂量均相同）。整个植入手术耗时约90min。 Meloxicam每天换一次，连续三天。动物在信号采集前，要有两周的手术恢复期。
 
实验设计：每只大鼠采用随机的方法在不同的时间分别对三种不同的麻醉剂进行评估。方法：1）吸入麻醉剂异氟烷 作用时间40min(Forene? 100% (V/V), Abbott, Wiesbaden, Germany), 2）ketamine (Ketavet?, 100 mg ml-1, Pfizer, Berlin, Germany) 和 xylazine (Rompun? 2%, 20 mg ml-1, Bayer, Leverkusen, Germany)的混合剂 肌肉注射。且KX不使用任何处置方法使其苏醒。3）medetomidine (Domitor, 1 mg ml-1, Orion Pharma, Espoo, Finland), midazolam (Dormicum?, 5 mg/ml, Roche, Grenzach-Wyhlen, Germany) 和fentanyl (Fentanyl?-Janssen, 0.05 mg ml-1, Janssen, Wien, Austria) 的混合物肌肉注射，40min 后采用atipamezole (Antisedan?, 5 mg ml-1, Orion Pharma, Espoo, Finland), flumazenil (Flumazenil Hexal?, 0.1 mg ml-1, Hexal, Holzkirchen, Germany) 和naloxone (Naloxon Inresa, 0.4 mg ml-1, Inresa, Freiburg, Germany)的混合物皮下注射使其苏醒。实验动物在每种麻醉剂试验后有两周的恢复期。为了对实验动物在麻醉的过程中有一个全面的监测，实验每天仅选用三种动物进行上述三种麻醉剂的操作。对实验动物的收缩期动脉压（SAP）、舒张期动脉压(DAP)、平均动脉压(MAP)、脉搏压(PP)、心率(HR)和体温(BT)从上午六点开始监测直到下午五点。一个完整的测量包括:2-4h的预适应阶段获得基准值、实施麻醉阶段（异氟烷和MMF持续麻醉40Min，KX在某些动物中能麻醉高达395min,(因为KX没有使用拮抗剂）苏醒阶段和恢复阶段。所有的麻醉药的实施均由同一兽医执行。
 
操作：在遥测开始前每只动物均被称量体重，并被单笼饲养（包括垫料、红色透明塑料柱形管、马夹）。单笼饲养和取走饲料是有必要的，因为大鼠比较安静利于测量其基准值。在这个测量时间内，通过瓶装水来供应其饮水。每个笼子都放在植入子起搏器能接触到的地方。在笼子和信号接收器之间放置水床，温度设置38°C。数据收集从用磁铁打开信号发射器开始，操作者离开房间，是动物至少有两小时的安静时间来收集心血管参数的基准值。然后，开始第一只大鼠的麻醉。这个操作视为对这个房间其他两只大鼠的心血管参数没有影响。使用马夹和麻醉剂的过程尽量轻，不干扰发射器的信号。每只动物在麻醉前都接受润滑剂防止眼睛损伤。使用麻醉剂后监测大鼠的翻正反射（一般指动物体处于异常体位时所产生的恢复正常体位的反射）和撤回反射（前后趾）。从2.5,5,7.5,10,15,20,30,40,42.5,45,47.5,50,60,70min……直到翻正反射完全恢复。麻醉时间确定从翻正反射消失到翻正反射重新恢复来界定。依据翻正反射消失和恢复的时间来将麻醉过程分为以下几个阶段：1）麻醉诱导期 从使用麻醉剂到翻正反射消失。2）非手术麻醉维持期 丧失翻正反射后至到再丧失前后趾的撤回反射。3）手术维持期 从翻正反射和前后趾的撤回反射均消失，直到恢复第一个撤回反射。4）苏醒阶段 从恢复第一个撤回反射直到恢复翻正反射。5）恢复阶段 从恢复翻正反射直到信号监测期结束时。每种麻醉剂的监测时间不能少于6h。因为KX属长效麻醉剂，监测最少要到完全恢复翻正反射后2h。不同的麻醉剂实施按照以下方法。
 
ISO:  麻醉箱按照V（ISO）%：V（氧气）%比5:100的比例填充。这个箱子靠近植入子信号接收装置。大鼠被放入箱中，测量心血管参数直到翻正反射消失。为了验证翻正反射消失，将麻醉箱翻转一下确认。然后将大鼠取出放到水床上，仰卧，插入鼻管继续按照V（ISO）：V（氧气）比5:100的比例麻醉。ISO的浓度可以根据个体差异来调节。并且将ISO浓度调整为2-3%来维持麻醉深度。深度麻醉意味着所有的反射测试都要消失。麻醉40min后，停止ISO供给，将大鼠放回笼中等待苏醒和恢复。大鼠俯卧放置，其恢复翻正反射后易于观察到。
 
KX: Ketamine (100 mg kg-1) 和 xylazine (5 mg kg-1) 在注射器中混合。将KX的混合液按照(1.25 ml kg-1) 在大鼠的一条后腿的肌肉处注射量过大。因此将其分为两部分，在两条后腿各注射一部分。为了能持续地进行遥测监测，注射部位尽量靠近有植入子收集信号的区域，确保信号的采集。当失去翻正反射后，大鼠放到水床上直到翻正反射恢复。因此，此时动物需要迅速地放回笼中（靠近信号接收装置）。由于动物复苏前的时间过长，需要在麻醉一小时后皮下注射供给5mL  lactated ringer's solution (Ringer-Lactat nach Hartmann B. Braun, B. Braun, Melsungen, Germany) 。
 
MMF: Medetomidine (0.15 mg kg-1), midazolam (2.0 mg kg-1) 和fentanyl (0.005 mg kg-1) 被混合在一个注射器中 (总体积0.65 ml kg-1) 。在靠近植入子的一条后腿的前段进行肌肉注射。待其失去翻正反射后，从笼中取出放入恒温水床上，并对其进行鼻插管，通入100%纯氧。在麻醉40Min后，用 atipamezole (0.75 mg kg-1), flumazenil (0.2 mg kg-1) 和naloxone (0.12 mg kg-1) 的注射器中混合物进行复苏。后动物侧卧放入笼中，来观察恢复翻正反射的时间。
 
数据分析:用NOTOCORD-hem?这个来采集信号，后用MS Excel来对数据分析。每一个超过10min 的参数值被总结统计作为计算平均基准值的方法。平均基准值的数据采集从麻醉开始前的60min 到麻醉前的10min。在麻醉过程中和麻醉后每20S统计一下测量值来计算平均值。数据导出使用SAS 9.2软件包、统计分析使用SAS 9.3软件包。对每一项参数收缩期动脉压（SAP）、舒张期动脉压(DAP)、平均动脉压(MAP)、脉搏压(PP)、心率(HR)和体温(BT)进行统计分析。对每一个时间段（麻醉诱导期 、非手术麻醉维持期 、手术维持期 、苏醒阶段 、恢复阶段）进行心血管参数统计分析。对每个个体的分析，对于处于曲线下端的部分采用梯形图解原则分析。通过重复测量每一种麻醉剂不同时间段同基准时间段内心血管参数的比较。通过同基准参数的比较，能确定出参数的变化及那几个时间段的参数变化。
 
结果：在这个试验过程中，有三只小鼠出现了低血压症状。两只出现在第一次麻醉和第二次麻醉过程中。一只出现在第二次和第三次麻醉过程中。因此有两次的异氟烷、两次的MMF、一次的KX信号收集不能作为统计数据使用。再者，一只老鼠在MMF麻醉过程中出现麻醉过量事故。一只老鼠使用KX麻醉不能达到手术麻醉深度。在数据统计的时候，该动物被剔除。因此，10组ISO、10组kx、9组MMF信号被用来统计。
所有的血液动力学数据和 体温数据被统计在表1中。麻醉后的数据分析体现在表2中。其基准值在三组麻醉剂中均没有差异。使用KX麻醉药组脉搏压（PP）（25 mmHg）轻微低于 ISO (31 mmHg) 和MMF (31 mmHg)组的脉搏压。
表一Table 1

Mean values with standard deviation

Parameter

Treatment

Baseline

Induction time

Non-surgical tolerance

Surgical tolerance

Wake-up period

Recovery

Mean ± SD

Mean ± SD

Mean ± SD

Mean ± SD

Mean ± SD

Mean ± SD

SAP(mmHg)

ISO

118 ± 8.2

133 ± 11.2*

120 ± 21.5

111 ± 12.9

126 ± 10.8*

119 ± 6.2

KX

117 ± 7.0

144 ± 10.5*

129 ± 19.1*

111 ± 14.3

99 ± 8.1*

113 ± 10.3

MMF

120 ± 9.1

167 ± 14.1*

170 ± 12.7*

177 ± 15.1*

113 ± 10.0

117 ± 5.2

DAP(mmHg)

ISO

87 ± 5.8

97 ± 9.5*

85 ± 19.2

78 ± 12.1*

89 ± 9.1

90 ± 4.6*

KX

92 ± 9.1

113 ± 8.9*

99 ± 17.3

85 ± 14.2*

76 ± 9.6*

86 ± 5.9

MMF

89 ± 5.9

124 ± 8.9*

121 ± 9.3*

118 ± 7.6*

86 ± 7.9

91 ± 4.5

MAP(mmHg)

ISO

97 ± 6.5

109 ± 10.0*

96 ± 19.9

89 ± 12.3*

101 ± 9.6

100 ± 5.0*

KX

100 ± 8.0

123 ± 8.9*

109 ± 17.7*

93 ± 13.9*

84 ± 8.5*

95 ± 6.5

MMF

99 ± 6.9

138 ± 10.6*

137 ± 10.1*

138 ± 9.9*

95 ± 8.5

100 ± 4.6

PP (mmHg)

ISO

31 ± 3.8

36 ± 3.5*

35 ± 3.4*

33 ± 2.9*

37 ± 3.7*

30 ± 2.7

KX

25 ± 5.9

31 ± 6.7*

30 ± 5.9*

26 ± 6.8

23 ± 7.0*

27 ± 8.7

MMF

31 ± 3.8

43 ± 5.7*

50 ± 5.9*

59 ± 8.5*

27 ± 3.1*

26 ± 2.4*

HR (bpm)

ISO

293 ± 18.1

381 ± 35.1*

369 ± 22.0*

404 ± 24.5*

445 ± 20.0*

300 ± 14.1*

KX

281 ± 22.7

371 ± 33.9*

271 ± 24.0

255 ± 25.7*

289 ± 31.3

316 ± 17.1*

MMF

293 ± 32.9

303 ± 30.2

229 ± 20.9*

209 ± 24.0*

255 ± 28.6*

286 ± 22.5

BT (°C)

ISO

37.34 ± 0.17

37.38 ± 0.23

37.33 ± 0.26

36.56 ± 0.55*

36.39 ± 0.71*

37.34 ± 0.16

KX

37.34 ± 0.26

37.27 ± 0.25

37.22 ± 0.22

36.78 ± 0.41*

36.95 ± 0.53

37.55 ± 0.45

MMF

37.49 ± 0.41

37.43 ± 0.40

37.30 ± 0.51

36.90 ± 0.86*

36.54 ± 0.93*

37.25 ± 0.43

No. of animals per treatment: ISO n = 10, KX n = 10, MMF n = 9.

*statistically significant difference (p value ≤0.05) based on the ANOVA for the comparison of anaesthetic intervals versus baseline.

Table 2

P values based on the ANCOVA

Parameter

Treatment

Induction time

Non-surgical tolerance

Surgical tolerance

Wake-up period

Recovery

Mean difference

P value

Mean difference

P value

Mean difference

P value

Mean difference

P value

Mean difference

P value

SAP(mmHg)

ISO vs. KX

-13.18

< 0.01*

-9.15

0.15

-0.58

0.88

26.46

< 0.01*

6.33

0.07

ISO vs. MMF

-33.07

< 0.01*

-45.79

< 0.01*

-63.08

< 0.01*

15.41

< 0.01*

3.54

0.03*

KX vs. MMF

-19.88

< 0.01*

-36.64

< 0.01*

-62.50

< 0.01*

-11.05

0.03*

-2.80

0.38

DAP(mmHg)

ISO vs. KX

-13.57

< 0.01*

-7.27

0.27

-1.72

0.70

16.39

< 0.01*

5.96

0.01*

ISO vs. MMF

-27.08

< 0.01*

-33.41

< 0.01*

-38.62

< 0.01*

4.83

0.21

-0.95

0.52

KX vs. MMF

-13.50

< 0.01*

-26.14

< 0.01*

-36.90

< 0.01*

-11.56

< 0.01*

-6.92

< 0.01*

MAP(mmHg)

ISO vs. KX

-13.12

< 0.01*

-7.33

0.25

-0.90

0.83

19.57

< 0.01*

6.14

0.02*

ISO vs. MMF

-29.09

< 0.01*

-37.48

< 0.01*

-46.74

< 0.01*

8.32

0.05*

0.54

0.71

KX vs. MMF

-15.98

< 0.01*

-30.16

< 0.01*

-45.84

< 0.01*

-11.25

< 0.01*

-5.60

0.03*

PP (mmHg)

ISO vs. KX

-0.76

0.59

2.10

0.26

2.68

0.15

8.41

< 0.01*

-0.44

0.80

ISO vs. MMF

-6.41

< 0.01*

-13.95

< 0.01*

-25.42

< 0.01*

11.09

< 0.01*

4.55

< 0.01*

KX vs. MMF

-5.65

< 0.01*

-16.05

< 0.01*

-28.10

< 0.01*

2.69

0.20

4.99

0.02*

HR (bpm)

ISO vs. KX

14.62

0.36

93.14

< 0.01*

144.75

< 0.01*

148.62

< 0.01*

-20.86

< 0.01*

ISO vs. MMF

85.80

< 0.01*

139.93

< 0.01*

195.12

< 0.01*

190.22

< 0.01*

13.41

0.09

KX vs. MMF

71.17

< 0.01*

46.79

< 0.01*

50.37

< 0.01*

41.60

< 0.01*

34.27

< 0.01*

BT (°C)

ISO vs. KX

0.11

0.11

0.10

0.26

-0.22

0.34

-0.56

0.08

-0.21

0.18

ISO vs. MMF

0.09

0.26

0.16

0.20

-0.19

0.52

-0.04

0.92

0.19

0.17

KX vs. MMF

-0.01

0.87

0.06

0.67

0.03

0.90

0.52

0.14

0.39

0.04*
 
 
*statistically significant difference (p value ≤0.05 in bold print) based on the ANCOVA with baseline as covariate for the comparison of anaesthetic treatments.
   图形一  显示ISO、KX、MMF三种麻醉剂的平均维持时间。使用ISO的诱导时间和非手术麻醉维持期的时间分别为（40S，3min），比KX(4 min, 6 min) 和 MMF (5 min, 8 min)的时间都要短。手术麻醉维持期间ISO和MMF 都持续40min,由于ISO被停止及MMF被拮抗在40min 的时候。KX麻醉可持续110Min，比ISO（36min）和MMF（28min）都要长。复苏时间ISO(3 min)、MMF (4 min) 比KX（182min）时间要短。
https://static-content.springer.com/image/art%3A10.1186%2Fs12917-014-0198-3/MediaObjects/12917_2014_Article_198_Fig1_HTML.jpg
Figure 1

Mean duration of ISO, KX and MMF anaesthesia. Anaesthesias were divided in different anaesthetic stages. Induction time (time from application to loss of righting reflex), time of non-surgical tolerance (time from loss of righting reflex until loss of all measured reflexes), time of surgical tolerance (time from loss of all measured reflexes till regain of one reflex), wake-up period (time from regaining one reflex till regain of righting reflex). After 40 minutes ISO delivery was terminated and MMF was reversed with AFN.

 

ISO: 在诱导时期收缩期动脉压（SAP）、舒张期动脉压(DAP)、平均动脉压(MAP)分别增加到133、97、109  mmHg，各自的脉搏压（PP）分别增加到36 mmHg。心率（HR 369 bpm )和 体温(BT 37.3°C) 在麻醉诱导期和非手术麻醉维持期显示有轻微的下降，但是麻醉后期又有明显的升高。非手术麻醉期间诱导时期收缩期动脉压（SAP 120 mmHg）、舒张期动脉压(DAP 85 mmHg)、平均动脉压(MAP 96 mmHg)降低接近其基准值。在手术麻醉维持期脉搏压PP 升高至33 mmHg. 收缩期动脉压SAP 降低至 111 mmHg, 舒张期动脉压DAP 和平均动脉压MAP分别降低至 78 、 89 mmHg, 心率HR 增加至 404 bpm ，体温明显下降至 BT 36.6°C。在苏醒阶段 ，BP 值(SAP 126 mmHg, DAP 89 mmHg, MAP 101 mmHg, PP 37 mmHg) 开始上升。心率（HR）达到最高点（445bpm）,体温（BT）快速下降到36.4°C.在恢复阶段，心率HR 部分能到正常值（300 bpm）但相对于基准值还是心率增加。 体温 BT 能恢复到基准值 (37.3°C)。BP 基本能恢复到基准值 (SAP 119 mmHg, DAP 90 mmHg, MAP 100 mmHg, PP 30 mmHg)， DAP 和MAP 相对于基准值还是有明显的增加。
 
KX:BP 值 (SAP 144 mmHg, DAP 113 mmHg, MAP 123 mmHg, PP 31 mmHg) 和心率 HR (371 bpm ) 在麻醉诱导期快速上升。而体温 BT (37.3°C) 保持平稳。从诱导期到非手术麻醉维持期，除了脉搏压PP (30 mmHg)有上升和体温BT (37.2°C)没变化外，心血管参数各项指标均有下降。BP 值(SAP 129 mmHg, DAP 99 mmHg, MAP 109 mmHg) 和心率 HR (271 bpm ) 接近基准值。 但是SAP和MAP值相比较ISO还是有明显的升高。从非手术麻醉维持期到手术麻醉维持期，除脉搏压PP外，其他心血管参数值均有下降，且低于基准值(SAP 111 mmHg, DAP 85 mmHg, MAP 93 mmHg, PP 26 mmHg, HR 255 bpm , BT 36.8°C). DAP, MAP, HR 和 BT变化较前段时间还是比较明显的。在麻醉苏醒期，除了HR (289 bpm ) 和 BT (37.0°C)接近基准值外，其他心血管的各项指标还是有一个比较明显的下降 (SAP 99 mmHg, DAP 76 mmHg, MAP 84 mmHg, PP 23 mmHg)。 当动物有了翻正反射后，能站立期BP值 (SAP 113 mmHg, DAP 86 mmHg, MAP 95 mmHg, PP 27 mmHg)快速上升接近基准值。心率HR 明显上升能达到 316 bpm 。体温迅速恢复到37.6°C。
 
MMF:在麻醉诱导期BP values (SAP 167 mmHg, DAP 124 mmHg, MAP 138 mmHg, PP 43 mmHg)有明显的上升，心率HR (303 bpm ) 和体温BT (37.4°C)同基准值接近，没有明显变化。PP (50 mmHg)和 SAP (170 mmHg)在非手术麻醉维持期有明显的增加。MAP (137 mmHg) and DAP (121 mmHg)相比于诱导期没有明显的变化，但是还是比基准值有明显的升高。从诱导期到非手术麻醉维持期心率HR有明显的降低 (从303 到 229 bpm )体温BT变化不明显。手术麻醉维持期间，脉搏压PP达到最高值59 mmHg同前几个麻醉过程相比。SAP 177 mmHg、 DAP 118 mmHg 、 MAP 138 mmHg变化不是特别明显。心率HR 和体温 BT 分别明显下降到209 bpm和 36.9°C。在麻醉苏醒期, BP 值 (SAP 113 mmHg, DAP 86 mmHg, MAP 95 mmHg, PP 27 mmHg) 已经低于基准值，且变化最明显的是脉搏压PP值。心率HR (255 bpm )也有明显的降低，体温进一步下降降到了36.5°C。在麻醉恢复期，除脉搏压PP (26 mmHg)外（处于明显降低），BP值 (SAP 117 mmHg, DAP 91 mmHg, MAP 100 mmHg), HR (286 bpm ) 和 BT (37.3°C)恢复到基准值。从下列的图形2、3、4、5（MAP, PP, HR, BT）可以明显看出不同麻醉药处理的差异。三组不同麻醉剂的不同麻醉时间段的P值可从表2中看出。MMF与ISO比较、MMF与KX比较、ISO与KX比较 三种麻醉剂两两相比较，可以发现血液动力学参数在有明显的差异。比较发现：HR在诱导麻醉期、非手术麻醉维持期、手术麻醉维持期、苏醒期和恢复期均有明显的变化体温BT在不同麻醉剂之间剂不同麻醉过程中变化不大，除了KX与MMF比较的恢复期外。
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Figure 2

Mean arterial blood pressure (mmHg). Individual and mean time courses per treatment group.

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Figure 3

Pulse pressure (mmHg). Individual and mean time courses per treatment group.

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Figure 4

Heart rate (bpm). Individual and mean time courses per treatment group.

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Figure 5

Core body temperature (°C). Individual and mean time courses per treatment group.

讨论：    本研究目的是确定三种不同的麻醉剂（ISO、KX、MMF）对成年、雄性大鼠的心血管参数及体温的影响。运用遥测技术对各项指标进行准确连续的测量。我们的所有的关于ISO、 KX和MMF对心血管参数影响的数据在以前的文献中均没有报道。ISO、 KX和MMF对心血管参数和体温有明显的影响。我们持续测量这些受不同麻醉剂影响的同一大鼠的心血管参数及体温，并将它们同基准值相比较。在无压力的情况下，且在给麻醉剂之前，我们对每只大鼠进行了心血管参数和体温基准值的测量。因为每只大鼠的基准值对研究有很重要的价值。在我们的研究中选取实验动物的HR基准值从281到293 bpm，因为我们查阅文献发现这是适合实验的最低心率范围。再测量出所有的心血管和体温的基准值后，我们开始测量使用三种不同麻醉剂后的动物的心血管和体温变化。
 
麻醉剂的使用途径:麻醉剂的使用途径是一个重要的考虑因素。用吸入麻醉剂，ISO，（使用麻醉箱）简单易操作且能减少动物的痛苦。由于腹腔注射能引起动物痛苦（有30%的失误率能注入胃肠道或膀胱或是因为注射失误导致数据分析或是数据解释方面的严重错误），我们考虑KX、MMF的注射途径改为肌肉注射。MMF肌肉注射后无不良反应，但是对大鼠注射KX时发现大鼠有防御反射，并且三只大鼠注射一周后发现注射部位有坏死。注射体积 MMF (0.65 ml kg-1)  注射大鼠一条后肢。 KX (2 × 0.625 ml kg-1) 大鼠注射两条后肢各0.625 ml kg-1。因为我们推测是ketamine中的酸性配方对大鼠组织有严重的损伤影响，而不是我们使用的剂量影响。在其他的文献中也有相关的报道，使用ketamine或是使用含有ketamine的麻醉剂混合物都有组织损伤方面的报道。鉴于这些数据报道，因此KX或是其他含有ketamine的麻醉剂应该有进一步的研究。
 
麻醉持续时间:麻醉的持续时间为40min，很多手术过程或是其他比较研究多选用类似的麻醉持续时间。图形一可以看出ISO、MMF选择40min 的麻醉时间比较合理。而KX的麻醉时间能长达301min。且使用AFN拮抗MMF后实验动物能快速苏醒。停止供给ISO后，实验动物也能快速苏醒。使用ISO和MMF 的动物能快速苏醒，比使用KX的动物有明显的优势。KX中的 xylazine有有效的拮抗剂，可以使动物加快苏醒。有研究使用α2-受体的拮抗剂atipamezole来苏醒使用KX 和 ketamine-medetomidine麻醉的大鼠。xylazine 和medetomidi麻醉通过α2-受体起作用。但是发现麻醉40Min后，早期使用部分麻醉剂的拮抗剂比晚点使用部分麻醉剂的拮抗剂苏醒时间还要长。因此使用拮抗剂来苏醒使用KX 麻醉的大鼠，需要计算好在什么部位采用什么途径及什么时间来注射等要素。相比较KX 的过长苏醒和恢复时间，使用拮抗剂是允许的。
 
对血压的影响:BP被三种麻醉剂不同程度的影响。由于不同的麻醉途径（肌肉注射和吸入麻醉）。在三种麻醉剂的开始使用时，SAP、 DAP、MAP 和 PP瞬间增加。在麻醉过程的各个时间段内，相比较ISO和KX，MMF的BP值大致要高于上述两种麻醉剂的BP值。ISO、KX的BP值相比较与基准值要降低。BP值在整个手术麻醉维持期是比较低的，且MAP低至89 mmHg。ISO引起血管舒张能导致低血压。但我们测量到的低值不能推断为ISO导致严重低血压。xylazine  α2-受体兴奋剂，开始使用时能引起短时的BP值增加，但是很快就下降，并导致长时间的低血压。为了减少xylazine对BP值得不良影响，我们先选用ketamine和xylazine 混合使用，来减少xylazine对中枢神经的刺激作用。尽管KX不能导致明显的低血压，BP值还是持续降低维持低血压状态直到动物恢复翻正反射。这个发现结合其他的研究表明大鼠使用KX麻醉150min后，有明显的低血压症状。相反，MMF对BP值有不同程度的影响，MMF能提供稳定的血液动力学指标。但是BP值在使用AFN拮抗后有一个明显的降低。数据仅有MAP值的增加，SAP, DAP 和 PP 的增加仍不清楚。之前研究发现使用MMF麻醉剂的大鼠的MAP有明显的增加。但是在兔实验上没有发现。其他实验，不同的年龄的金黄地鼠使用MMF后，对其BP值有不同情况的影响。在小鼠实验中，发现使用MMF的比使用KX的BP值明显低。其他研究发现使用medetomidin-midazolam-butorphanol 和 medetomidin-midazolam-buprenorphine 麻醉药的犬，其BP值明显升高。当用atipamezole拮抗麻醉剂后其BP值明显降低。依据MMF对心血管参数的不同程度的影响，有必要对这种麻醉剂对不同种系动物的麻醉影响进行进一步的研究。MMF在这个研究中造成BP值的明显升高。由于一些大的血管有比较高的出血风险，不推荐在一些大血管中做外科插管手术。因此也没有这方面的相关数据。回顾手术实验，我们发现使用MMF麻醉的动物血管出血概率比使用ISO的要高。我们选择MMF作为麻醉剂的原因是其麻醉剂含有的成分比ISO的要好。我们发现当注射麻醉剂的两分钟内，有明显的BP值下降（低于基准值），但是我们不认为这是典型的低血压。但是我们发表过一篇关于使用MMF后引起麻醉紧急护理的文章，由于其BP值过低，影响了正常的生命体征。还有一篇文章使用MMF后的大鼠出现出血性休克，但是没有出现威胁生命的体征。
 
测量血压的方法: 这篇文章的BP值不同于其他研究的BP值。很重要的原因是测量BP值的方法。采用腹主动脉插管法直接测量BP值比其他方法都要精确。外科手术过程中除了对腹主动脉进行常规冲洗还有对其进行打结，并使其失去部分功能，来传送高质量的血压信号。由于有植入子的存在，这些动物的腹主动脉功能会别限制。因此即使在正常的饲养条件下，插管手术的对其功能造成的影响也不会完全恢复。因此，实验设计三种麻醉剂交叉使用，且下次使用之间有一个恢复期，对植入系统而言有一定的优势。
 
对心率的影响: 接受不同麻醉剂ISO、MMF、KX的动物在不同的麻醉阶段，对心率有不同的影响。ISO有舒化血管的作用，能造成低BP值。但是由于压力感受器的兴奋，导致心率增加。高心率出现在苏醒阶段。在苏醒阶段，由于ISO丧失了舒化血管的功能导致了BP值增加，相反，导致HR下降。但是在停止供给ISO后，BP值及HR都增加。由ISO介导的HR上升，被考虑到这个研究中来评估药物诱导作用。由于注射MMF和KX会导致HR的瞬时快速上升，但是很快就会下降并低于基准值。使用KX30Min后，HR下降会结束并持续缓慢地升高直到测量结束。一项研究也描述了类似的发现：在使用KX的大鼠身上，xylazine对心血管的抑制作用超过了其他正面作用，ketamine对迷走神经及压力感受器均有抑制作用。注射MMF时，HR快速降低，并且持续缓慢降低直到使用AFN拮抗后。α2-受体激动剂medetomidine、 阿片类药物 fentanyl能导致剂量依赖性心动过缓。且剂量的使用量与心动过缓的严重程度相关。其他文献也有类似报道，在使用MMF的大鼠、兔及金黄地鼠的HR 均有下降，直到使用拮抗剂后恢复。
 
对体温的影响:麻醉剂能改变动物的体温调节功能。由麻醉剂引起的体温妨碍了动物的新陈代谢。还会导致动物苏醒期时间延长。或是导致过度麻醉使动物死亡。小的啮齿类动物由于其较大的体表面积比会很快降低体温，尽管在恢复期使用KX和MMF会有很明显的差异。但是所有的麻醉剂在诱导麻醉后均会出现体温下降。使用 MMF和ISO 会在苏醒期出现体温的最低值。而使用KX的动物体温的最低值出现在手术麻醉维持期（约注射后40min）但是体温在麻醉苏醒期开始慢慢恢复。体温的恢复是由于肌肉紧张度的增加及动物苏醒后慢慢恢复了体温调节功能。使用MMF和ISO的动物的苏醒期特别短，由于其恢复了意识和体温调节功能，所以麻醉剂不会对体温有明显的影响，且体温在恢复期会恢复正常。部分文献同我们的研究不同：使用KX的大鼠在注射后150min 才出现BT值下降的情况。 这些文献没有提及在麻醉过程中是否给动物使用了外源热。这篇文献在小鼠身上使用了KX 、 MMF 和ISO后测量的BT值发现ISO麻醉的动物BT值明显下降。而我们的测量发现BT值没有明显的下降。 在这篇文章中没有介绍在麻醉前和麻醉过程中均没有使用外源热。本文中使用外源热，尽管不能阻止麻醉过程中动物体温的下降，但还有有效地减少了体温的过快下降。
 
结果:我们的研究采用遥测技术通过长期的监测比较了ISO, KX 和 MMF三种麻醉剂对血液动力学的影响。
ISO在麻醉过程中能导致轻微的低血压和明显的心率加快。ISO在苏醒阶段也能观察到明显的心率加快。KX 麻醉的动物，BP值和心率都有明显的下降，在苏醒期心率恢复到基准值，BP值持续下降直到恢复意识。MMF麻醉的动物有明显的BP值增加和心率下降。但是使用AFN拮抗后，这些参数值恢复至正常。但是在使用MMF麻醉动物做血管手术时要记清血管出血的概率高。 ISO, KX和 MMF都各有优缺点，但是哪种麻醉剂最适宜我们的手术，要根据试验研究的 来确定。如果没有atipamezole做拮抗剂，我们不推荐使用KX，因为其手术后苏醒期过长，会造成注射部位组织损伤。
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