静脉麻醉药异丙酚近年来已被广泛用于临床麻醉和重症监护室镇静。异丙酚静脉注射后起效快、作用时间短、苏醒快,这些优点使其受到麻醉医生的青睐。除了具有麻醉剂与镇静剂的许多优点外,异丙酚还有很多非麻醉剂的效应,如抗氧化作用、神经保护、增强免疫、调节血小板聚集等作用。异丙酚用于临床具有较强的循环抑制作用,可通过直接抑制心肌收缩和扩张外周血管引起血压下降。很多实验证明异丙酚能直接作用于血管,但异丙酚作用于血管平滑肌细胞的具体机制至今还未完全阐明。异丙酚的血管舒张效应已经在一些离体血管实验中得到证实,包括牛的冠状动脉,大鼠的胸主动脉、肺动脉、冠状动脉、肾动脉及人类的大网膜动脉和胎盘血管。相反,有报道称异丙酚可以增加大鼠肺动脉的阻力,减弱由乙酰胆碱诱发的肺动脉血管舒张。复习既往研究可以看出,异丙酚对血管的作用及具体机制可能与研究对象的种属及研究的血管部位不同而不同。以上所提及的文献从不同角度对异丙酚作用于平滑肌的机理做了推论,大致争议概括如下：异丙酚收缩血管还是舒张血管；异丙酚作用于血管是否依赖内皮；异丙酚通过哪些离子通道作用于血管平滑肌,是否通过钾离子通道或钙离子通道作用；异丙酚是否影响肌丝的钙敏感性。但大多数研究者认为异丙酚与钙离子的关系在血管舒缩中的关系至关重要,认为异丙酚对正常血管床的静息张力没有影响,但如果血管处于病理状态或先前经血管活性药处理,异丙酚就会对此类血管产生影响。临床实施麻醉时,不仅针对体质较好的病人,还经常面临血流动力学不稳及重要器官受损且使用血管活性药物以保证重要脏器供血的病人。肺循环是一个低压高容的循环系统,肺循环阻力的变化将导致右心室后负荷的改变,严重的肺血流动力学改变可能影响右心的功能。因此,了解异丙酚对肺血管床张力的影响尤为重要,可帮助麻醉医生在实施麻醉时更好地应变血流动力学变化。本研究采用离体大鼠二级分支肺内动脉为研究对象,观察异丙酚对肺内血管张力的影响,并推测其可能的作用机制,为临床麻醉实施时,异丙酚对肺血管床阻力可能造成的影响提供实验室研究数据,从而对临床用药有一定的指导作用。材料和方法1.血管环的制备：SPF级健康成年雄性SD大鼠(中山医科大学动物实验室提供),体重200-300g之间,按150mg/kg戊巴比妥钠腹腔注射,待大鼠角膜反射消失后,剪开胸腹腔,剪断腔静脉及主动脉放血,迅速取出心肺组织,在预冷的Kreb’s液(4℃)中洗净残血,移入盛有预冷Kreb’s液并装有硅胶板的培养皿中,用大头钉将心肺组织固定于硅胶板,体式解剖显微镜下仔细辨认肺动脉,使用显微外科剪沿肺动脉主干分离出二级肺内动脉,制备直径为200-300μmm,长度为1-2mm的动脉环,使用显微镊轻柔穿入第一根直径为30μm的钢丝,将肺动脉血管环平行固定于浴槽内的两个钳夹上,一个钳夹连接到螺旋测微器,用于调节血管的周长,沿第一根钢丝从血管腔中平行穿入第二根钢丝,固定于另一个钳夹,连接到一个内置的高灵敏度的张力传感器。调节通入的95%O2与5%CO2混和气体至合适流量,并在整个实验过程中持续通入浴槽,以保持血管环氧气的供应,实验过程浴槽温度恒定在37℃,室温控制在24℃。将固定好的血管环平衡1小时调节血管基础张力至2mN,并用60mmol/L高钾溶液收缩血管,待张力平衡后用Kreb’s液洗脱高钾溶液,间断洗脱四次,使血管平衡30min后再重复高钾溶液收缩血管1次,并按照第一遍的方法洗脱高钾溶液,对高钾反应良好者说明血管舒缩功能完好,实验中为确保血管环的活性,每隔15min更换Kreb’s液一次。去内皮的肺动脉环使用直径为30μm钢丝来回摩擦血管环内壁数次,以对Ach舒张率为零或接近零认为内皮去除完整。为排除溶剂二甲亚风(DMSO)对血管张力的影响,经计算,浴槽中最多加入DMSO时的浓度为1：500,一些血管环使用高钾或U46619预收缩后加入以上浓度DMSO证明对血管环张力无影响。2.异丙酚对不同收缩剂预收缩血管的作用：使用60mmol/L高钾溶液(n=6)及血栓素A2类似物(9,11-Dideoxy-11α,9α-epoxymethanoprostaglandin, U46619)100nmol/L (n=6)、5羟色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)3μmol/L(n=4)及苯肾上腺素(Phenylephrine,Phe)1μmol/L(n=4)收缩血管环,并观察血管环的收缩情况,若血管环收缩幅度大(大于3mN)则累积加入异丙酚(1、3、10.30、100.300μmol/L),观察异丙酚对以上物质收缩血管后的效应,若收缩幅度小(小于3mN)则进一步做该收缩剂不同浓度的量效曲线,以判定加入的浓度是否为合适浓度。3.测定内皮对异丙酚舒张血管的作用：内皮完整的血管环(n=5)使用一氧化氮合酶(nitricoxide synthease,NOS)抑制剂左旋硝基精氨酸甲酯(Nω-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochl-orid, L-NAME)lμmol/L进行孵育,使用U46619100nmol预收缩血管,采用累积加药法加入梯度浓度异丙酚(1、3.10、30、100、300μmol/L),并比较L-NAME孵育前后异丙酚作用的差异；去内皮的血管环(n=5)同样使用U46619预收缩后加入梯度浓度异丙酚,并比较内皮完整与去内皮组对异丙酚反应的差异。4.测定Ca2+通道与异丙酚舒张血管的关系：一些血管环(n=5)调整好静息张力后,使用含EGTA500μmol/L的无钙Kreb’s将浴槽中的液体置换3次,洗去浴槽原有的Kreb’s溶液,加入无钙的60mmol/L高钾溶液,采用累积加药法加入CaCl2,使浴槽中的钙离子逐步达到0.01、0.03、0.1、0.3、1、3mmol/L,记录血管收缩时的张力变化；不同的血管环(n=5)加入异丙酚10、30、100、300μmol/L分别孵育20min,再向浴槽中加入CaCl2,方法同前,使浴槽中钙离子浓度逐步达到0.01、0.03、0.1、0.3、1、3mmol/L,记录张力变化,比较异丙酚孵育前及不同浓度孵育后的血管收缩差异。另一些血管(n=4)使用60mmol高钾溶液预收缩,张力达到平衡,加入硝苯地平(nifedipine,1μ-mmol/L)充分阻断L-型钙通道,然后使用U46619收缩血管环,再使用累积加药法加入异丙酚(1、3、10、30、100、300μmol/L),观察异丙酚对血管环的效应。5.数据测定：以高钾或U46619诱发的血管最大收缩幅度为100%,加入药物后血管的收缩或舒张与最大收缩幅度的比值反应血管张力的变化,Emax表示最大收缩幅度百分比,EC5。表示产生50%最大舒张或收缩效应时对应的药物浓度,pD2=-lg(EC50)表示引起最大效应的一半时所需的药物摩尔浓度的负对数,量效曲线应用GraphPad(prism3.0)绘制和分析。6.统计学处理数据分析采用SPSS13.0统计学软件,计量数据用x±s表示,L-NAME孵育前后比较采用配对t检验,两组间均数比较采用独立样本t检验,多组间：异丙酚孵育前、10μmol/L异丙酚、30μmol/L异丙酚、100μmol/L异丙酚及300μmol/L异丙酚孵育后CaCl2收缩血管环曲线的比较采用单因素方差分析,组内两两比较采用LSD法,P<0.05为差异有统计学意义。结果：1.大鼠肺内二级分支动脉对不同收缩剂预收缩血管的反应：离体大鼠二级肺内动脉对60mmol高钾及100nmol/L U46619的收缩反应良好,对5-HT及Phe反应微弱。对高钾反应良好的血管环分别做5-HT与Phe的曲线发现,5-HT从lnmol/L开始,直至浓度增至10μnol/L时,肺动脉血管环的收缩幅度依然很小,Phe从10nmol/L开始,浓度增至30μmol/L时,肺动脉血管环收缩幅度也很小。2.异丙酚舒张非受体依赖及受体依赖的血管收缩：异丙酚可舒张非受体依赖的高钾溶液预收缩的血管环,也可舒张受体依赖的U46619预收缩的血管环,且产生浓度依赖的舒张效应。高钾组最大舒张效应Emax=(97.57±2.05)％,pD2=4.38±0.08,U46619组最大的舒张效应Emax=(88.18±10.33)％,pD2=4.15±0.27.3.内皮对异丙酚舒张血管的作用：异丙酚既能舒张U46619预收缩的内皮完整肺动脉血管环,也能舒张U46619预收缩的去内皮的肺动脉血管环,舒张的幅度呈浓度依赖性。内皮完整的血管环采用一氧化氮合酶抑制剂L-NAME孵育前后,内皮完整组最大舒张率Emax=(82.60±22.15)％,L-NAME(?)呼育后最大舒张效率Emax=(77.62±26.58)％, L-NAME孵育前后最大舒张率差异无统计学意义(P=0.213),内皮完整组pD2=4.21±O.26.L-NAME孵育后pD2=4.01±0.28,差异有统计学意义(P=0.012)。去内皮组最大舒张率Emax=(86.27±18.37)％,与内皮完整组比较,差异无统计学意义(P=0.783),去内皮组pD2=4.41±0.36,与内皮完整组比较差异无统计学意义(P=0.343)。4.Ca2+通道与异丙酚舒张血管的关系：不同浓度异丙酚(10.30.100.300μmol/L)孵育血管后,可观察到在无Ca2+,高钾条件下累积加入CaCl2收缩血管,最大收缩幅度Emax降低,组间Emax比较差异有统计学意义(P=0.000)。组内比较,使用异丙酚孵育过的各组血管CaCl2收缩最大幅度与未用异丙酚孵育的血管比,差异有统计学意义(P<0.001),但各组的pD2组间无统计学差异(P=0.111)。由此可见异丙酚虽然对CaCl的pD2值没有影响,但对CaCl2反应的最大收缩率Emax有明显抑制作用,且抑制呈浓度依赖性。异丙酚100μmol/L与300μmol/L几乎可完全抑制CaCl2在无钙高钾条件下引起的血管收缩反应。另一些血管环使用高钾收缩血管待张力平衡,加入L-型钙通道阻断剂硝苯地平1μmol/L,血管张力可降至静息张力水平,说明此浓度的硝苯地平将L-型钙通道完全阻断,再使用U46619收缩血管,异丙酚仍可以舒张U46619预收缩的肺动脉,且最大舒张率Emax=(88.97±5.60)％.结论：1、离体大鼠肺内二级分支动脉对高钾及U46619收缩反应敏感,对5-羟色胺及苯肾上腺素的反应微弱,可能与5-羟色胺及苯肾上腺素的受体亚型在此节段的肺动脉分布比例有关；2、异丙酚可舒张受体依赖及非受体依赖的血管收缩；3、异丙酚舒张U46619引起的血管收缩不依赖于内皮；4、异丙酚舒张血管的部分机制可能与抑制电压门控性钙通道(voltage-operated Ca2+channels, VOCC)和受体操纵性钙通道(receptor-operated Ca2+channels,VOCC)相关的钙离子内流相关。