戊巴比妥鈉在肥胖大鼠實驗中追加劑量的探討

岳洪峰（中國核工業(yè)北京四○一醫(yī)院內二科，北京 102413）

·基礎研究·

戊巴比妥鈉在肥胖大鼠實驗中追加劑量的探討

岳洪峰
（中國核工業(yè)北京四○一醫(yī)院內二科，北京 102413）

目的比較分析不同追加劑量的戊巴比妥鈉在肥胖大鼠測定心功能實驗中的麻醉效果。方法高糖高脂飲食復制肥胖大鼠模型，采用腹腔注射1%戊巴比妥鈉的不同追加劑量對肥胖大鼠施行麻醉，記錄實驗中肥胖大鼠的麻醉維持時間、心率、呼吸、角膜反射、刺痛反應、肌肉緊張度。結果腹腔注射分別追加1%的戊巴比妥鈉10 mg/kg、20 mg/kg、30 mg/kg劑量后，麻醉維持時間均＞30min。肥胖大鼠麻醉效果：10mg/kg組效果欠佳；20mg/kg組效果理想；30mg/kg組效果理想，但開始手術前出現呼吸抑制及死亡。結論1%戊巴比妥鈉20 mg/kg是肥胖大鼠麻醉最佳的追加劑量，在實驗中可使肥胖大鼠進入理想麻醉狀態(tài)，且實驗大鼠生命體征處于正常范圍。

戊巴比妥鈉；肥胖大鼠；麻醉；追加劑量

在很多領域的科學研究中，實驗動物充當著非常重要的安全試驗、效果試驗、標準試驗的角色。但是，我們在進行動物實驗的時候經常需要有創(chuàng)操作，因此動物麻醉效果的優(yōu)劣，會直接影響實驗操作過程，也會影響到對實驗現象觀察和記錄的準確性，還容易造成動物的損傷[1]。因此選擇適宜的麻醉藥品及濃度、劑量，使動物既可進入理想麻醉狀態(tài)并能穩(wěn)定復蘇而不出現麻醉意外非常重要。

本研究組在既往的實驗中發(fā)現，1%的戊巴比妥鈉溶液以50 mg/kg的劑量采用腹腔注射對正常體重大鼠施行麻醉時，可以達到理想的麻醉效果，手術進行過程順利。但同等劑量麻醉肥胖大鼠時不能進入麻醉狀態(tài)，需要追加戊巴比妥鈉劑量方能達到麻醉效果，順利進行手術操作。因此，追加何種劑量才能使肥胖大鼠達到理想的麻醉效果，是我們本次實驗研究的目的。

1 資料與方法

1.1 動物模型的建立

（200±20）g健康成年Wistar雄性大鼠，由首都醫(yī)科大學動物房提供，合格證號SCXK-（軍）2007-004。標準動物飼養(yǎng)房，標準清潔級環(huán)境（溫度18～25℃，濕度40%，光照與黑暗時間各為12小時）。將上述大鼠普通飼料適應性喂養(yǎng)1周后隨機分為2組，對正常體重組喂食普通飼料8周，肥胖組喂食高脂飼料8周[2]。大鼠專人喂養(yǎng)，自由進食水，飼料和水每日更換1次。

1.2 飼料組成

普通飼料：大麥粉20%、豆粉10%、玉米粉16%、麩皮16%、酵母1%、魚粉10%、骨粉5%、食鹽2%、脫水菜（苜蓿粉）20%。

高脂飼料：普通飼料50%、豆粉5%、干酪素5%、奶粉10%、花生5%、蛋黃粉5%、豬油12%、麻油1%、食鹽2%、糖5%（北京科澳協力飼料有限公司）。

1.3 大鼠肥胖的判定標準

每日觀察大鼠精神、皮毛、活動、眼睛、食鹽、大便。每周稱體重、測體長一次。稱重用上海市寺岡電子有限公司制造的電子秤DS-671(檢驗分度值0.1g)，量體長（鼻尖至肛門的長度）用普通卷尺（檢驗分度值0.1cm）。

大鼠肥胖標準：目前能量代謝所用的肥胖動物模型具體指標各不相同，我們利用高糖高脂飼料喂養(yǎng)大鼠的Lee’s指數大于正常對照組大鼠平均Lee’s指數＋1.5倍標準差的要求來界定肥胖。

Lee’s指數＝體重(g)/體長(cm)，衡量動物肥胖的指標。

1.4 戊巴比妥鈉的配制

采用無菌的0.9%氯化鈉注射液將戊巴比妥鈉配制成1%濃度的溶液，即配即用。

1.5 實驗分組

大鼠隨機分為4組：正常體重組、1%戊巴比妥鈉追加劑量10 mg/kg組、1%戊巴比妥鈉追加劑量20 mg/kg組、1%戊巴比妥鈉追加劑量30 mg/kg組，每組12只。

1.6 麻醉及實驗方法

實驗大鼠術前禁食8～10小時，用1%戊巴比妥鈉50 mg/kg劑量做首次腹腔注射，于左下腹部靠外側進針，避免將藥物直接注入腹腔臟器或血管內。當肥胖大鼠出現肌肉緊張、掙扎、煩躁時，分別追加10 mg/kg、20 mg/kg、30 mg/kg藥量，觀察麻醉效果。經左頸總動脈插入心導管，BL-420F生物機能實驗系統(tǒng)測定大鼠心率及大鼠心功能的各項指標。

1.7 麻醉效果的判定

注射給藥后，以麻醉持續(xù)時間、麻醉一般情況（如呼吸平穩(wěn)、角膜反射消失或遲鈍、肌肉松弛、痛覺消失等）為觀察指標，并進行綜合分析和評價。

1.8 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 11.5 for windows統(tǒng)計軟件包建立數據庫，雙人2次錄入數據，并應用此統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計分析。計量資料原始數據均符合正態(tài)分布，以(±s)表示。兩組樣本均數比較采用t檢驗，P＜0.05為有顯著性差異。

2 結果

2.1 大鼠一般資料

本實驗入選各組大鼠周齡、體重、Lee’s指數無統(tǒng)計學差異。

2.2 肥胖大鼠的特征

肥胖組大鼠的Lee’s指數的平均值均為19.0，明顯高于正常體重組大鼠Lee’s指數平均值＋1.5倍標準差17.59（P＜0.01）；肥胖組大鼠的腹腔脂肪重量為正常體重組大鼠腹腔脂肪重量的2.13倍（均P＜0.01），肥胖組大鼠的腹腔脂肪重量/體重比為正常體重組大鼠腹腔脂肪重量/體重的1.79倍（均P＜0.01）。見表1。

表1 各組大鼠體重、腹腔脂肪重量、腹腔脂肪重量/體重、Lee’s指數（±s，n＝12）

表1 各組大鼠體重、腹腔脂肪重量、腹腔脂肪重量/體重、Lee’s指數（±s，n＝12）

注：與正常體重組比較，*P＜0.01

指標 正常對照組 肥胖組體重（g） 410.0±26.5 478.7±18.1*腹腔脂肪重量（g） 13.6±3.37 29.0±3.81*腹腔脂肪重量/體重（%） 3.44±0.80 6.17±0.87*Lee’s指數 16.3±0.86 19.0±0.62*

2.3 50 mg/kg劑量的麻醉效果

分別對正常體重大鼠和肥胖大鼠腹腔注射50 mg/kg劑量的戊巴比妥鈉：正常體重大鼠麻醉效果理想，可以進行手術操作；肥胖大鼠未進入麻醉狀態(tài)，不能進行手術操作（觀察指標見表2）。

2.4 三種追加劑量的麻醉效果

1）1%戊巴比妥鈉追加劑量10 mg/kg組，麻醉持續(xù)時間＞30min，術中做皮膚切口及分離肌肉組織時大鼠掙扎、手術部位肌肉收縮、身體抖動較多，術中呼吸平穩(wěn)，心率平均為(417±35)次/min。

2）1%戊巴比妥鈉追加劑量20 mg/kg組，麻醉持續(xù)時間＞30min，術中做皮膚切口及分離肌肉組織時大鼠無明顯掙扎、手術部位肌肉無收縮、身體無明顯抖動，術中大鼠的心率、呼吸平穩(wěn)，未出現呼吸抑制死亡。術中呼吸平穩(wěn)，心率平均為(417±46)次/min。

3）1%戊巴比妥鈉追加劑量30 mg/kg組，麻醉持續(xù)時間＞30min，術中做皮膚切口及分離肌肉組織時大鼠無掙扎、手術部位肌肉無收縮、身體無抖動，術中大鼠的心率平穩(wěn)、呼吸變緩，開始手術操作前出現呼吸抑制死亡2只。術中呼吸淺慢，心率平均為(397±14)次/min。見表3。

表2 50 mg/kg劑量的麻醉效果比較（±s，n＝12）

表2 50 mg/kg劑量的麻醉效果比較（±s，n＝12）

分組 麻醉持續(xù)時間(min) 肌肉緊張度 角膜反射 刺痛反應 心率(次/min) 呼吸 術前死亡率(%)正常體重組 ＞30 松弛 消失 消失 356±46 平穩(wěn) 0肥胖組 0 稍弱 有 有 417±41 平穩(wěn) 0

3 討論

我國第四次全國營養(yǎng)和健康狀況調查發(fā)現，我國超重和肥胖患病率呈明顯上升趨勢。與1992年全國營養(yǎng)調查資料相比，成人超重率上升39%，肥胖率上升97%，由于超重基數大，預計今后肥胖的患病率將會有較大幅度的增長。因此，加強對肥胖的病理生理機制的研究具有深遠的社會意義[3]。為了進行肥胖的病理生理機制的研究，首先需要進行動物實驗。在動物實驗中，成功的麻醉是保證實驗順利進行的重要環(huán)節(jié)。選擇合適的麻醉劑、麻醉方法和麻醉劑量，是麻醉成功的先決條件。戊巴比妥鈉是動物實驗中最常見的麻醉劑，它具有起效快、作用強、毒性小、麻醉效果好等優(yōu)點，且藥物價格便宜，故已廣泛應用于家兔、犬、豬和大鼠等動物的麻醉。

表3 三種劑量的麻醉效果比較（±s，n＝12）

表3 三種劑量的麻醉效果比較（±s，n＝12）

注：由于測定大鼠心功能、心率及取血在半小時內即可完成，取血后大鼠已死亡，＞30即麻醉時間均超過30分鐘。

麻醉持續(xù)時間(min) 肌肉緊張度 角膜反射 刺痛反應 心率(次/min) 呼吸 手術前死亡率(%) 10 ＞30 弱 遲鈍 弱 416±43 平穩(wěn) 0 20 ＞30 松弛 消失 消失 414±40 平穩(wěn) 0 30 ＞30 松弛 消失 消失 397±14 淺慢 16.7追加劑量(mg/kg)

戊巴比妥鈉為白色粉末，易溶于水，水溶液呈堿性，但其水溶液不穩(wěn)定，易析出結晶。戊巴比妥鈉是巴比妥酸衍生物，屬于中效巴比妥類的普遍性中樞神經系統(tǒng)抑制藥。戊巴比妥鈉特點是起效快，腹腔注射誘導麻醉需10～15 min，可維持3～5 h[4]，但隨著劑量由小到大，相繼出現鎮(zhèn)靜、催眠和麻醉作用，且較大劑量能抑制皮層運動中樞而具有抗驚厥作用。由于巴比妥類對呼吸中樞有較強的抑制作用，麻醉過深時可抑制呼吸而死亡[5]。在中樞神經系統(tǒng)的突觸后膜，巴比妥類藥物具有擬γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid,簡稱GABA）作用，能與中樞神經內GABA受體上巴比妥類結合位點結合，以增強和模擬GABA的作用。小劑量的巴比妥類藥物使GABA從其受體的解離減少而保持氯離子通道的通透性，大劑量的巴比妥類藥物在沒有GABA時能直接活化氯離子通道，氯離子的大量內流使突觸后膜發(fā)生超級化，從而降低突觸后神經元的興奮性，選擇性地抑制中樞神經，出現中樞性呼吸驅動降低，呼吸肌功能抑制，通氣泵衰竭，以致威脅生命[6]。戊巴比妥鈉對呼吸的抑制過程不但與劑量有關，而且與給藥速度有關，注射越快，呼吸抑制發(fā)生率越高[7]；另一方面也與藥物的濃度直接相關，濃度越高，死亡率越高[8]。

在本實驗中采用1%濃度的戊巴比妥鈉實施大鼠的麻醉。實驗結果顯示，均采用50 mg/kg劑量的戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉正常體重大鼠和肥胖大鼠，效果明顯不同。按此劑量麻醉正常體重大鼠時，可以達到理想的麻醉效果；但用同樣劑量麻醉肥胖大鼠時，不能達到麻醉狀態(tài)，其原因可能是肥胖大鼠腹腔脂肪較多，腹腔空間相對大，注射到腹腔的戊巴比妥鈉能夠真正被吸收代謝的比例較小，因此需要追加戊巴比妥鈉方能達到麻醉效果。另外，本實驗結果顯示：（1）追加劑量1%戊巴比妥鈉10 mg/ kg組，肥胖大鼠仍不能達到理想的麻醉狀態(tài)，不能完成預定手術；（2）追加劑量1%戊巴比妥鈉20 mg/kg組，肥胖大鼠麻醉效果理想，不僅能夠完成預定手術，且未出現呼吸抑制及死亡；（3）追加劑量1%戊巴比妥鈉30 mg/kg組，雖然也能進入麻醉狀態(tài)，并能完成手術，但有2只在實施手術操作前因呼吸抑制而死亡。

本實驗結果提示：（1）采用50 mg/kg的1%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉正常體重大鼠和肥胖大鼠，僅能使正常體重大鼠進入麻醉狀態(tài)；（2）1%戊巴比妥鈉20mg/kg追加劑量為腹腔注射麻醉肥胖大鼠最佳追加劑量。

[1] 何康,馮友輝,羅紅梅.不同廠家的戊巴比妥鈉對大鼠和家兔麻醉效果的比較[J].實驗動物學,2008,25(1):12-14.

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（本文編輯 董林）

The discussion of pentobarbital sodium of additional dose in the experiment of obese rats

YUE Hong-feng
(China Nuclear Industry 401 Hospital, Beijing 102413, China)

ObjectiveTo compare and analysis the anesthetic effects of different additional doses of pentobarbital sodium in the experiment for measuring cardiac function of obese rats.MethodsGrown male Wistar rats were chosen, the group of obese rats was fed with fodders of high sugar and high fat. The anesthetized rats were induced by intra-peritoneal injection of pentobarbital sodium. Record each rat’s duration of anesthesia, heart rate, breathing, corneal reflex, pain reaction, muscle tone.Results10 mg/kg additional dose, 20mg/kg additional dose, and 30mg/kg additional dose of pentobarbital sodium were respectively infected into the abdominal cavity of obese rats. Duration of anesthesia in the three groups was longer than 30min. Effect of anesthesia in obese rats: The effect of 10 mg/kg group was not ideal. The effect of 20 mg/kg group was ideal. The effect of 30 mg/kg group was ideal, but respiratory depression and death happened before starting operative procedure.Conclusion20 mg/kg additional dose of 1% pentobarbital sodium in the experiment can make obese rats into the ideal anesthesia, and vital signs of obese rats were in the normal range.

pentobarbital sodium; obese rat; anesthesia; additional dose

〔文獻標識碼〕 〔文章編號〕

2013-09-15

岳洪峰（1981-），女，河南人，中國核工業(yè)北京四○一醫(yī)院主治醫(yī)師，碩士，研究方向：心血管疾病，Email: yhfqxd@163.com 。