背景全麻药所引起的麻醉状态包含遗忘、意识消失、抑制伤害性刺激反应、制动等多种成分,并且各有其相应的中枢作用区域,脊髓可能是产生抑制伤害性刺激反应的关键部位。丙泊酚具有起效迅速、作用时间短、苏醒快、易控制和副作用少等优点,目前广泛运用于临床麻醉。研究表明其还具有抗外周伤害性刺激反应等作用,主要作用靶位可能在脊髓,但其作用机制尚未明了。丙泊酚中枢麻醉作用有一定的区域选择性,可能是作用于脊髓相应的中枢靶位而发挥其全效应。研究丙泊酚脊髓分布规律有助于了解和揭示其全麻作用机制。神经和分子生物学的发展为全麻药物作用机制的研究提供了更多的技术和手段,近年来对丙泊酚中枢神经系统作用的研究已经取得一些进展,但目前仍不能阐明其全麻作用机制。中枢神经系统的解剖结构和分布均具有一定的特异性,全麻药发挥其麻醉作用的药理学部位同样具有选择性。在脊髓神经元中存在十几种生物活性物质参与信息的传递,其中促进伤害性信息传递的物质主要有谷氨酸和P物质,抑制伤害性信息传递的物质主要包括阿片肽、GABA和甘氨酸。其中GABA受体是中枢神经系统中最主要的抑制性神经受体,其分布广泛但各有自己的分布区域和不同的药理学及神经电生理学特性。突触学说是全麻作用机制中最重要的学说,该学说认为全麻药物的作用与其影响突触传递的功能有关,主要可能是丙泊酚作用于GABA受体,脊髓胶状质,特别是背角Ⅱ层与Ⅱ、Ⅲ层分界处,GABA能神经元含量丰富,轴突与初级传入终末和深层投射神经元树突形成突触球结构。GABA受体激活后,可增加脊髓神经元电导而产生去极化,从而产生全麻作用。但是,目前对神经系统的了解尚不足,一些研究方法也有其局限性及存在诸多干预因素,已有研究认为外科操作本身可影响脊髓神经元对全麻药的敏感性,因此有必要开拓思路探索丙泊酚在脊髓的摄取和分布规律。Upton等于1988年首先提出了脑摄取概念及其基本研究方法质量平衡法则(mass balance principles)。药物随血液灌注入脑,由于药物的分布和消除而从血管内分布到血管外进入脑实质的过程称为脑摄取。采用质量平衡法则,通过测量局部器官的动-静脉血药浓度差来计算局部器官摄取药物的量；药物净摄取量为药物经动脉进入器官实质的量；如果药物在器官内不发生代谢,则器官药物浓度为药物净流量与器官质量的比值。基于此法则,上世纪90年代后期有不少学者开始了关于丙泊酚脊髓和脑摄取的研究。Shyr等于1995年报道,以丙泊酚60mg·kg-1·h-1恒速静脉输注时,鼠脊髓和脑组织丙泊酚浓度随静脉输注的时间的增加而增加。最近研究发现,当以丙泊酚70mg·kg-1·h-1恒速静脉输注50分钟时,丙泊酚在犬脑各组织区域的分布趋于一致。丙泊酚脑摄取和分布的实验研究较为深入,而脑摄取平衡时丙泊酚在脊髓组织不同区域的摄取和分布是否一致?伤害性刺激反应对丙泊酚在脊髓不同区域的分布有何影响?以往的实验研究中未曾涉及,有必要进行研究。本研究通过解剖丙泊酚脑摄取达到平衡时的犬脊髓,采用高效液相色谱紫外法(High-pressure liquid chromatography ultra-violet spectroscopy, HPLC-UV)测量脊髓组织不同区域(前角、背角、中间带、前索、后索、外侧索)的丙泊酚浓度,探讨脑摄取平衡时丙泊酚在脊髓不同区域组织的摄取和分布规律,以及伤害性刺激反应对其摄取和分布的影响。材料和方法1动物准备与分组：12只健康犬(实验动物由南方医院动物实验中心提供),雌雄不拘,年龄12-18个月,体重10-12kg,随机分为两组,C组(对照组)和S组(刺激组),每组6只。实验均安排在每天上午9：00至11：00进行。实验前禁食、禁饮12小时。实验时由右后肢大隐静脉建立静脉通路。2麻醉实施：C组：静脉注射丙泊酚7mg·kg-1,注射时间为15s,续以70mg·kg-1·h-1恒速静脉输注50分钟。S组：静脉注射丙泊酚7mg·kg-1,注射时间为15s,续以70mg·kg-1·h-1恒速静脉输注50分钟。当丙泊酚输注45分钟时止血钳上三齿钳夹狗尾正中5min。两组实验犬达到眼睑反射和脚踏发射消失浅麻醉状态后,经口插入ID9号气管导管,固定并连接呼吸机,吸入纯氧,调节呼吸频率(20-25)次／分,潮气量15ml·kg-1,使呼气末二氧化碳分压(PETCO2)维持在(30-38) mmHg。2%利多卡因浸润麻醉下分离右股动脉,置入20G肝素化套管,接HP多参数监护仪检测平均动脉压(MAP)和脉率(PR)。3标本采集：丙泊酚恒速输注50分钟时,2%利多卡因浸润麻醉下快速解剖分离犬右侧颈内动、静脉血管,分别抽取血液2ml快速注入抗凝管中,反复震荡防止血液凝固,立即置于4℃冰箱中保存。取血后立即断头处死实验犬。无菌条件下去除犬椎板。专人解剖分离前角、背角、中间带、前索、后索、外侧索组织适量,去除组织中可见血管,无菌滤纸去除残留血液和脑脊液后分别置于无菌干燥培养皿中,-17℃低温冰箱中保存。4标本处理：血标本在4℃低温离心机中离心20min分离血浆和血细胞,转速为10000r·min-1。离心后取血浆200μl置于EP管中,加入乙腈400μl,涡旋器震荡2min。之后再离心10min沉淀血浆蛋白,转速为10000r·min-1。取上清液置于EP管中。标本处理后待测丙泊酚浓度。脊髓组织标本精确称量(g)后移于匀浆器中,每克脊髓组织中加入乙腈2ml。充分匀浆5min后,匀浆液移于EP管中。匀浆液离心5min,转速10000r·min-1。取上清液置于EP管中。标本处理后待测丙泊酚浓度。5丙泊酚色谱分析：采用高效液相色谱紫外(HPLC-UV)-沉淀法测量丙泊酚浓度,外标物为丙泊酚标准品,提取剂为乙腈。流动相：A相为乙酸胺(1mmol·L-1)+乙酸(1g·L-1),B相为甲醇,A：B为25：75,柱温：4℃,自动进样量：20μl,流速：1ml·min-1。检测波长：270nm。6统计分析：采用SPSS13.0统计软件包,计量资料以均数±标准差(x±s)表示。组内颈内动脉和静脉血浆丙泊酚浓度比较采用配对t检验,组间丙泊酚血浆浓度比较采用两个独立样本t检验。组内不同脊髓标本中丙泊酚浓度比较采用完全随机设计资料的方差分析(one-way ANOVA),多重比较采用SNK检验；组间相同脊髓部位标本中丙泊酚浓度比较采用两个独立样本t检验。P<0.05为差异有统计学意义。结果1麻醉状况：所有实验动物均安全迅速地达到预定麻醉状态并维持稳定,PR、MAP及PETCO2均波动在正常范围内。C组PR、MAP和PETCO2分别为：80.50±1.38次·min-1、87.83+1.17mmHg和34.83±1.47mmHg。S组刺激前后PR分别为：81.67+1.86次,min-1和94.17±1.94次min-1,刺激后PR明显高于刺激前(t=22.213,P=0.000)；S组刺激前后MAP分别为：88.50±1.05mmHg和101.83±1.72mmHg,刺激后MAP明显高于刺激前(t=13.960,P=0.000)；S组刺激前后PETCO2分别为34.83±1.33mmHg和35.17±1.47mmHg,二者差异无统计学意义(t=0.326,P=0.758)。2丙泊酚血浆浓度：C组颈内动脉和颈内静脉血浆丙泊酚浓度分别为5.09±0.03μg/ml和5.07±0.23μg/ml,二者差异无统计学意义(t=0.229,P=0.831)。S组颈内动脉和颈内静脉血浆丙泊酚浓度分别为5.08±0.03μg/ml和5.03±0.10μg/ml,二者差异无统计学意义(t=1.403,P=0.211)。C组和S组颈内动脉血浆丙泊酚浓度分别为5.09±0.03μg/ml和5.08±0.03μg/ml,二者差异无统计学意义(t=0.224,P=0.698)。C组和S组颈内静脉血浆丙泊酚浓度分别为5.07+0.23μg／ml和5.03±0.10μg/ml,二者差异无统计学意义(t=1.335,P=0.695)。3丙泊酚脊髓组织浓度：C组犬脊髓前角、背角、中间带、前索、后索、外侧索组织丙泊酚浓度(μg·g-1)分别为5.09±0.08、5.10±0.08、5.05±0.19、4.95±0.29、4.99±0.23、5.14±0.45,各区域脊髓组织丙泊酚浓度差异无统计学意义(F=0.469,P=0.798)。S组犬脊髓前角、背角、中间带、前索、后索、外侧索组织丙泊酚浓度(μg·g-1)分别为：5.14±0.50、7.65±0.47、5.03±0.18、4.94±0.22、7.60±0.82、5.07±0.53,各区域脊髓组织丙泊酚浓度差异有统计学意义(F=41.384,P=0.000),背角和后索丙泊酚浓度明显高于其它脊髓组织(P=0.000)。脊髓背角丙泊酚浓度S组高于C组(t=13.135,P=0.000),脊髓后索丙泊酚浓度S组高于C组(t=7.447,P=0.000),C、S两组其他相同脊髓区域组织丙泊酚浓度无统计学意义(P>0.05)。结论1.HPLC-UV紫外法可用于测定血浆、脑和脊髓组织丙泊酚浓度。2.丙泊酚70mg·kg-1·h-1恒速静脉输注50分钟,颈动、静脉血药浓度达到平衡状态。3.丙泊酚70mg·kg-1·h-1恒速静脉输注50分钟,脊髓各区域(前角、背角、中间带、前索、后索、外侧索)丙泊酚分布均衡；给予伤害性刺激后,除脊髓背角和脊髓后索丙泊酚浓度较高外,在其他犬脊髓组织区域(前角、中间带、前索、外侧索)分布均衡。4.丙泊酚抑制伤害性刺激反应作用的主要作用部位可能在脊髓背角和后索。