異氟醚對體外循環(huán)大鼠認知功能的影響及其機制研究.pdf

1、背景:
　　 術(shù)后認知功能障礙(postoperative cognitive dysfunction，POCD)是指麻醉和手術(shù)后出現(xiàn)的記憶能力下降、注意力不能集中等認知功能改變。心臟手術(shù)后認知功能障礙(POCD)發(fā)病率高、持續(xù)時間長，影響術(shù)后病人的恢復(fù)及預(yù)后，甚至與死亡率密切相關(guān)，因此研究其發(fā)病機制具有重要意義。多數(shù)研究認為體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass CPB)是造成心臟術(shù)后POCD的重要原因，但也有

2、報道顯示體外循環(huán)未對病人認知功能造成影響。異氟醚廣泛應(yīng)用于心臟手術(shù)，與術(shù)后認知功能障礙有密切關(guān)系，可近年來更多研究表明異氟醚具有神經(jīng)保護作用。異氟醚究竟對體外循環(huán)后的認知功能影響如何還未有報道。異氟醚作用于中樞系統(tǒng)，而中樞乙酰膽堿系統(tǒng)對認知功能具有重要作用。因此本實驗將首次研究異氟醚對體外循環(huán)大鼠認知功能的影響，并進一步探討其作用機制是否與中樞膽堿能系統(tǒng)有關(guān)。
　　 目的:
　　 通過建立大鼠體外循環(huán)模型，研究異氟醚對體

3、外循環(huán)大鼠認知功能的影響，并進一步研究異氟醚的作用機制與中樞膽堿能系統(tǒng)的關(guān)系。
　　 方法:
　　 1.首先建立大鼠體外循環(huán)模型。SD大鼠60只，隨機分為五組，每組12只(n=12)，分別為:Normal組:正常大鼠，無任何處理因素;Chl-sham組:水合氯醛麻醉（10％水合氯醛4ml/100g腹腔注射），只做CPB置管術(shù)，但不行CPB轉(zhuǎn)流;Chl-CPB組:水合氯醛麻醉（10％水合氯醛4ml/100g腹腔注射），CP

4、B轉(zhuǎn)流1h;Iso-sham組:3-4％異氟醚（混合50％氧氮混合氣）吸入麻醉誘導(dǎo)，以1.5-2％異氟醚吸入術(shù)中維持。只做CPB置管術(shù)，但不行CPB轉(zhuǎn)流;Iso-CPB組:3-4％異氟醚（混合50％氧氮混合氣）吸入麻醉誘導(dǎo)，以1.5-2％異氟醚吸入術(shù)中維持，CPB轉(zhuǎn)流1h。比較各組間生理參數(shù)及血氣分析指標，各組死亡率比較。
　　 2.SD大鼠60只，隨機分為五組，分組同上。分別于CPB后第3天（近期認知）和第30天（遠期認知）開

5、始行Y迷宮（包括自發(fā)活動、空間識別和空間交替任務(wù)）以測定認知功能，比較各組間近遠期認知功能的變化。
　　 3.以上5組大鼠(n=12):每組6只在完成近期Y迷宮測試后，剩余6只則在遠期Y迷宮測試結(jié)束后行斷頭取腦，分別測定腦內(nèi)CHAT和ACHE的活性和含量，比較各組間差異。
　　 結(jié)果:
　　 1.大鼠體外循環(huán)模型穩(wěn)定，轉(zhuǎn)流期間基本保持MAP＞80mmHg，血糖在正常值范圍，各組間比較無顯著性差異。轉(zhuǎn)流30min時

6、，體外循環(huán)組較手術(shù)對照組HCT顯著下降(P＜0.05)，轉(zhuǎn)流1h，轉(zhuǎn)流結(jié)束后1h各組間也無顯著差異。肛溫比較體外循環(huán)組較手術(shù)對照組無明顯差異。血氣分析各參數(shù)在轉(zhuǎn)流前后均在正常范圍，各組間比較無顯著性差異。
　　 2.術(shù)后3天Y迷宮結(jié)果顯示:
　　 ①自發(fā)性活動實驗:與正常組相比，水合氯醛手術(shù)組及異氟醚麻醉兩組自發(fā)活動轉(zhuǎn)換率均無顯著差異(P＞0.05);但水合氯醛體外組較其它四組則均明顯下降（與Normal組P＜0.01，

7、與Chl-sham組，Iso-ham組及Iso-CPB組P＜0.05）;其中體外循環(huán)因素效應(yīng)顯著(P=0.041)，麻醉因素效應(yīng)也顯著(P=0.037)，而兩者無交互效應(yīng)(P=0.410)。進臂次數(shù)五組無顯著差異(P＞0.05)。說明體外循環(huán)因素可造成大鼠短時記憶及自主活動的明顯下降，而異氟醚麻醉后未出現(xiàn)短時記憶和自主活動下降。
　　 ②空間識別實驗:各組間比較無顯著差異(P＞0.05)，但組內(nèi)比較顯示，在正常組及水合氯醛麻醉兩

8、組留在引導(dǎo)臂的時間明顯長于其他兩臂(Normal組P＜0.05，Chl-sham組P＜0.01，Chl-CPB組P＜0.01);而異氟醚麻醉的兩組組內(nèi)比較在三個臂的時間無顯著差異（Iso-sham組P＞0.05，Iso-CPB組P＞0.05）。
　　 ③空間交替任務(wù)實驗:各組第二天的錯誤率比第一天明顯降低(P＜0.01)，水合氯醛體外循環(huán)組第二天的錯誤率明顯高于其它四組（Normal組P＜0.05，Chl-sham組P＜0.01

9、，Iso-sham組P＜0.05，Iso-CPB組P＜0.05），其它幾組則無顯著變化;記憶存留率水合氯醛體外循環(huán)組明顯低于其他四組(Normal組P＜0.01，Chl-sham組P＜0.05，Iso-sham組P＜0.05，Iso-CPB組P＜0.05)，其它各組比較無明顯差異。水合氯醛體外循環(huán)后大鼠學(xué)習(xí)記憶力下降，但異氟醚體外循環(huán)后大鼠學(xué)習(xí)記憶力無變化。術(shù)后30天Y迷宮結(jié)果顯示:自發(fā)性活動各組間轉(zhuǎn)換率差異消失(P＞0.05)，空間識

10、別實驗各組間無顯著差異(P＞0.05)，組內(nèi)比較顯示正常組、水合氯醛手術(shù)及體外循環(huán)組大鼠留在引導(dǎo)臂的活動時間仍大于其他兩臂(P＜0.05)，而異氟醚麻醉兩組組內(nèi)比較無差異(P＞0.05)，空間交替任務(wù)中各組第二天的錯誤率仍均低于第一天(P＜0.01)，但各組間差異消失(P＞0.05)，記憶存留率五組間無顯著差異(P＞0.05)。體外循環(huán)對遠期認知功能無影響。
　　 3.無論近期遠期各組間乙酰膽堿酯酶(AChE)和乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶(

11、CHAT)活性無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。而AChE含量在近期各組間比較有差異:與正常對照組相比，異氟醚兩組均明顯降低(Iso-sham P＜0.05，Iso-CPB P＜0.01);與水合氯醛體外循環(huán)組比較，異氟醚吸入的兩組也明顯降低(Iso-sham P＜0.01，Iso-CPB P＜0.01)，遠期這種差異消失。ChAT含量各組間無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。
　　 結(jié)論:
　　 體外循環(huán)可引起大鼠近期的認知能力