異氟烷在動(dòng)物全身麻醉的普遍應(yīng)用與對(duì)比講解
異氟烷是美國(guó)小動(dòng)物臨床中應(yīng)用最廣泛的吸入麻醉藥。它是恩氟烷（臨床中已經(jīng)停止使用）的同分異構(gòu)體，是一種鹵代醚，不易燃。使用異氟烷，最好配備精確的、標(biāo)有刻度的特定揮發(fā)罐。本期我們將對(duì)比異氟烷麻醉方式與其他注射麻醉方式在部分場(chǎng)景的應(yīng)用，進(jìn)一步了解異氟烷在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)。
水合氯醛 vs 異氟烷
骨癌痛模型：如果實(shí)驗(yàn)中，需要對(duì)癌痛模型進(jìn)行消化道或者腹腔皮下給藥，建議選擇吸入式麻醉。水合氯醛的給藥方式是腹腔給藥，腹腔麻醉很有可能影響腹腔器官，引發(fā)腸道黏膜水腫以及麻痹，繼而引起消化道功能異常，使藥物效果不能達(dá)到預(yù)期。異氟烷麻醉安全，可靠，效率高，能為骨癌痛模型的操作提供可靠麻醉保障。（如下圖所示）
對(duì)比兩組大鼠的麻醉誘導(dǎo)時(shí)間，可看出異氟烷組優(yōu)于水合氯醛組。對(duì)比麻醉清醒時(shí)間，異氟烷組更是明顯優(yōu)于水合氯醛組。
戊巴比妥 vs 異氟烷
1）大鼠急性應(yīng)激反應(yīng)：研究表明，在大鼠急性應(yīng)激反應(yīng)中，注射麻醉方式本身會(huì)引起額外的壓力，從而干擾血漿CORT水平，但不會(huì)干擾血漿性激素水平或大腦mRNA表達(dá)。而吸入異氟烷可使壓力反應(yīng)保持原樣，從倫理角度來看也更好。2）腎臟缺血再灌注損傷：
圖示表明腎臟IRI后，戊巴比妥暴露導(dǎo)致明顯的肝細(xì)胞空泡化、小腸中上皮絨毛腫脹和凋亡。異氟烷暴露顯著減輕了肝臟和小腸的損傷。 與戊巴比妥相比，吸入式麻醉劑不會(huì)顯著改變?nèi)硌獕夯蚰I血流量。某些吸入式麻醉劑（例如甲氧基氟烷）會(huì)因?yàn)闊o機(jī)氟化物而發(fā)生腎臟代謝，并有直接的腎毒性。但異氟烷代謝少，與氟化物的腎毒性無關(guān)。
氯胺酮 vs 異氟烷
小動(dòng)物MRI：研究評(píng)估氯胺酮/甲苯噻嗪和異氟烷麻醉對(duì)小鼠左心室（LV）功能的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)對(duì)比異氟烷組，氯胺酮/甲苯噻嗪會(huì)顯著降低心率、心輸出量和壁厚，但增加了卒中量和舒張末期容積。而異氟烷有利于磁共振研究，能更好地維持心臟功能。實(shí)驗(yàn)中異氟烷對(duì)心臟功能的影響最小，對(duì)于同一動(dòng)物的重復(fù)研究來說，異氟烷是一種很好適應(yīng)的麻醉劑。
總結(jié)： 動(dòng)物全身麻醉是利用特定藥物對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生廣泛抑制作用，使動(dòng)物體的意識(shí)、感覺、反射和肌肉張力部分或全部暫時(shí)性喪失。其方法主要分為吸入式麻醉和非吸入式麻醉兩類。異氟烷氣體麻醉深度和麻醉濃度可調(diào)，麻醉過程更加容易掌控，不影響動(dòng)物的生理指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，適合各種動(dòng)物的短時(shí)和長(zhǎng)時(shí)麻醉。異氟烷氣體吸入式麻醉也是目前國(guó)際慣用的麻醉方式，成果易得到國(guó)際承認(rèn)。
乙醚 vs 異氟烷
乙醚麻醉不適用于麻醉誘導(dǎo)；易引發(fā)呼吸道急性感染，糖尿病，顱內(nèi)壓增高；遇氧易燃、易爆，使用不便。它的使用已日趨減少。 異氟烷氣體麻醉劑適用于誘導(dǎo)和維持麻醉，異氟烷對(duì)分泌有輕微的刺激，麻醉濃度可控，不易燃，是乙醚的合適替代品。
七氟烷 vs 異氟烷
地氟烷 vs 異氟烷新型揮發(fā)性麻醉劑地氟烷的心肺作用與異氟烷非常相似，相當(dāng)于異氟烷，且地氟烷對(duì)機(jī)體的肝腎損傷更小，麻醉恢復(fù)速度更快。 但地氟烷沸點(diǎn)較低（22.8°C），需要專用的加熱加壓蒸發(fā)器，相對(duì)異氟烷，操作更復(fù)雜和成本高昂。此外地氟烷在使用中可能引起咳嗽，腹瀉，屏氣和喉痙攣，濃度快速增加會(huì)導(dǎo)致交感神經(jīng)活性活動(dòng)增強(qiáng)。
總結(jié)：從麻醉效果，安全性，性價(jià)比綜合考慮，異氟烷麻醉劑更適宜應(yīng)用于動(dòng)物吸入式全身麻醉。
10《小動(dòng)物麻醉與鎮(zhèn)痛》施振聲、張海泉主譯，林德貴主審.
11朱恒舟，李文婷，吳勉華. 吸入異氟烷與腹腔注射水合氯醛對(duì)大鼠骨癌痛模型建立的影響比較【J】.廣東醫(yī)學(xué) 2019 年 5 月 第 40 卷第 9 期.
12 Evidence for the use of isoflurane as a replacement for chloral hydrate anesthesia in experimental stroke: an ethical issue
P Maud, O Thavarak, L Cédrick, B Michèle… - BioMed research …, 2014 - hindawi.com.
13 Effect of pentobarbital and isoflurane on acute stress response in rat
XY Wu, YT Hu, L Guo, J Lu, QB Zhu, E Yu, JL Wu… - Physiology & …, 2015 - Elsevier
14 Isoflurane Activates Intestinal Sphingosine Kinase to Protect against Renal Ischemia–Reperfusion-induced Liver and Intestine Injury
Minjae Kim, M.D.; Critical Care Medicine February 2011
水合氯醛 vs 異氟烷
骨癌痛模型：如果實(shí)驗(yàn)中，需要對(duì)癌痛模型進(jìn)行消化道或者腹腔皮下給藥，建議選擇吸入式麻醉。水合氯醛的給藥方式是腹腔給藥，腹腔麻醉很有可能影響腹腔器官，引發(fā)腸道黏膜水腫以及麻痹，繼而引起消化道功能異常，使藥物效果不能達(dá)到預(yù)期。異氟烷麻醉安全，可靠，效率高，能為骨癌痛模型的操作提供可靠麻醉保障。（如下圖所示）
對(duì)比兩組大鼠的麻醉誘導(dǎo)時(shí)間，可看出異氟烷組優(yōu)于水合氯醛組。對(duì)比麻醉清醒時(shí)間，異氟烷組更是明顯優(yōu)于水合氯醛組。
戊巴比妥 vs 異氟烷
1）大鼠急性應(yīng)激反應(yīng)：研究表明，在大鼠急性應(yīng)激反應(yīng)中，注射麻醉方式本身會(huì)引起額外的壓力，從而干擾血漿CORT水平，但不會(huì)干擾血漿性激素水平或大腦mRNA表達(dá)。而吸入異氟烷可使壓力反應(yīng)保持原樣，從倫理角度來看也更好。2）腎臟缺血再灌注損傷：
圖示表明腎臟IRI后，戊巴比妥暴露導(dǎo)致明顯的肝細(xì)胞空泡化、小腸中上皮絨毛腫脹和凋亡。異氟烷暴露顯著減輕了肝臟和小腸的損傷。 與戊巴比妥相比，吸入式麻醉劑不會(huì)顯著改變?nèi)硌獕夯蚰I血流量。某些吸入式麻醉劑（例如甲氧基氟烷）會(huì)因?yàn)闊o機(jī)氟化物而發(fā)生腎臟代謝，并有直接的腎毒性。但異氟烷代謝少，與氟化物的腎毒性無關(guān)。氯胺酮 vs 異氟烷
小動(dòng)物MRI：研究評(píng)估氯胺酮/甲苯噻嗪和異氟烷麻醉對(duì)小鼠左心室（LV）功能的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)對(duì)比異氟烷組，氯胺酮/甲苯噻嗪會(huì)顯著降低心率、心輸出量和壁厚，但增加了卒中量和舒張末期容積。而異氟烷有利于磁共振研究，能更好地維持心臟功能。實(shí)驗(yàn)中異氟烷對(duì)心臟功能的影響最小，對(duì)于同一動(dòng)物的重復(fù)研究來說，異氟烷是一種很好適應(yīng)的麻醉劑。
總結(jié)： 動(dòng)物全身麻醉是利用特定藥物對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生廣泛抑制作用，使動(dòng)物體的意識(shí)、感覺、反射和肌肉張力部分或全部暫時(shí)性喪失。其方法主要分為吸入式麻醉和非吸入式麻醉兩類。異氟烷氣體麻醉深度和麻醉濃度可調(diào)，麻醉過程更加容易掌控，不影響動(dòng)物的生理指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，適合各種動(dòng)物的短時(shí)和長(zhǎng)時(shí)麻醉。異氟烷氣體吸入式麻醉也是目前國(guó)際慣用的麻醉方式，成果易得到國(guó)際承認(rèn)。
上面我們提到了部分場(chǎng)景中異氟烷麻醉方式與其他注射麻醉方式在的對(duì)比，下面我們比較一下發(fā)現(xiàn)吸入式麻醉具有以下優(yōu)勢(shì)：
- 麻醉狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，麻醉蘇醒平穩(wěn)迅速；
- 麻醉輸出濃度及麻醉深度可控；
- 吸入式麻醉劑幾乎不參與動(dòng)物肝腎代謝；
- 無創(chuàng)操作，愈后風(fēng)險(xiǎn)低，保障實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利。
乙醚 vs 異氟烷
乙醚麻醉不適用于麻醉誘導(dǎo)；易引發(fā)呼吸道急性感染，糖尿病，顱內(nèi)壓增高；遇氧易燃、易爆，使用不便。它的使用已日趨減少。 異氟烷氣體麻醉劑適用于誘導(dǎo)和維持麻醉，異氟烷對(duì)分泌有輕微的刺激，麻醉濃度可控，不易燃，是乙醚的合適替代品。七氟烷 vs 異氟烷
- 誘導(dǎo)和蘇醒速度：七氟烷的血液溶解度是異氟烷的一半。溶解度越低，誘導(dǎo)、麻醉變深或者蘇醒的速度越快，這點(diǎn)對(duì)于時(shí)間長(zhǎng)、深度手術(shù)很重要。
- 循環(huán)功能：對(duì)循環(huán)功能的影響區(qū)別不明顯。
- 呼吸功能：異氟烷具有輕微刺激氣味，呼吸抑制作用比七氟烷強(qiáng)。
- 代謝作用：異氟烷的機(jī)體代謝比七氟烷低，前者約為0.2%，絕大部分完全由肺代謝排出；后者約為3%。所以異氟烷對(duì)于新生動(dòng)物或者有肝腎功能損傷的動(dòng)物研究更適宜。
地氟烷 vs 異氟烷新型揮發(fā)性麻醉劑地氟烷的心肺作用與異氟烷非常相似，相當(dāng)于異氟烷，且地氟烷對(duì)機(jī)體的肝腎損傷更小，麻醉恢復(fù)速度更快。 但地氟烷沸點(diǎn)較低（22.8°C），需要專用的加熱加壓蒸發(fā)器，相對(duì)異氟烷，操作更復(fù)雜和成本高昂。此外地氟烷在使用中可能引起咳嗽，腹瀉，屏氣和喉痙攣，濃度快速增加會(huì)導(dǎo)致交感神經(jīng)活性活動(dòng)增強(qiáng)。
氟烷、恩氟烷、甲氧基氟烷 vs 異氟烷
氟烷需要專用的氟烷蒸發(fā)罐，麻醉作用較強(qiáng)，極易發(fā)生麻醉過深而出現(xiàn)呼吸抑制、心博緩慢、心律失常等。 恩氟烷是一種氟化醚，會(huì)導(dǎo)致劑量相關(guān)的心血管和呼吸抑制。氟烷，恩氟烷，異氟烷和七氟醚等當(dāng)量濃度的比較研究表明，恩氟烷對(duì)心輸出量和動(dòng)脈血壓的影響最大。 甲氧基氟烷由于其機(jī)體代謝濃度高而產(chǎn)生大量的無機(jī)氟，容易造成腎功能衰竭。總結(jié)：從麻醉效果，安全性，性價(jià)比綜合考慮，異氟烷麻醉劑更適宜應(yīng)用于動(dòng)物吸入式全身麻醉。
參考文獻(xiàn)：
1.《現(xiàn)代麻醉學(xué)》于布為、王俊科、王恩真等編制.
2. 王祥瑞. 吸入麻醉藥物的藥理特性及應(yīng)用. 上海醫(yī)學(xué)2009年第32卷第1期
3. 《吸入麻醉藥》王祥瑞、俞衛(wèi)峰、杭燕南主編.
4.Isoflurane is a suitable alternative to ether for anesthetizing rats prior to euthanasia for gene expression analysis
Noriyuki Nakatsu, Yoshinobu Igarashi The Journal of Toxicological Sciences 2017 Volume 42 Issue 4 Pages 491-497
5.Isoflurane and sevoflurane provide equally effective anaesthesia in laboratory mice
N Cesarovic, F Nicholls, A Rettich… - Laboratory …, 2010 - journals.sagepub.com
6.Pharmacology of Inhaled Anesthetics. Andrew E. Hudson, ... Hugh C. Hemmings, ... Hugh C. HemmingsJr., in
7.Cardiovascular and respiratory actions of desflurane: is desflurane different from isoflurane?
DC Warltier, PS Pagel - Anesthesia and analgesia, 1992 - europepmc.org
8.Andrew E. Hudson, ... Hugh C. HemmingsJr., in Pharmacology and Physiology for Anesthesia, 2013
9.孫樂天，穆曉麗.動(dòng)物全身麻醉方法及用藥研究進(jìn)展【J】.畜牧獸醫(yī)雜志，2011，30（2）；27-28.10《小動(dòng)物麻醉與鎮(zhèn)痛》施振聲、張海泉主譯，林德貴主審.
11朱恒舟，李文婷，吳勉華. 吸入異氟烷與腹腔注射水合氯醛對(duì)大鼠骨癌痛模型建立的影響比較【J】.廣東醫(yī)學(xué) 2019 年 5 月 第 40 卷第 9 期.
12 Evidence for the use of isoflurane as a replacement for chloral hydrate anesthesia in experimental stroke: an ethical issue
P Maud, O Thavarak, L Cédrick, B Michèle… - BioMed research …, 2014 - hindawi.com.
13 Effect of pentobarbital and isoflurane on acute stress response in rat
XY Wu, YT Hu, L Guo, J Lu, QB Zhu, E Yu, JL Wu… - Physiology & …, 2015 - Elsevier
14 Isoflurane Activates Intestinal Sphingosine Kinase to Protect against Renal Ischemia–Reperfusion-induced Liver and Intestine Injury
Minjae Kim, M.D.; Critical Care Medicine February 2011
15 Cine-MRI assessment of cardiac function in mice anesthetized with ketamine/xylazine and isofluraneF. Kober, I. Iltis, P. J. Cozzone & M. Bernard Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine volume 17, pages157–161(2004) 
Copyright(C) 1998-2024 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com