戊巴比妥钠在肥胖大鼠实验中追加剂量的探讨

岳洪峰（中国核工业北京四○一医院内二科，北京 102413）

·基础研究·

戊巴比妥钠在肥胖大鼠实验中追加剂量的探讨

岳洪峰
（中国核工业北京四○一医院内二科，北京 102413）

目的比较分析不同追加剂量的戊巴比妥钠在肥胖大鼠测定心功能实验中的麻醉效果。方法高糖高脂饮食复制肥胖大鼠模型，采用腹腔注射1%戊巴比妥钠的不同追加剂量对肥胖大鼠施行麻醉，记录实验中肥胖大鼠的麻醉维持时间、心率、呼吸、角膜反射、刺痛反应、肌肉紧张度。结果腹腔注射分别追加1%的戊巴比妥钠10 mg/kg、20 mg/kg、30 mg/kg剂量后，麻醉维持时间均＞30min。肥胖大鼠麻醉效果：10mg/kg组效果欠佳；20mg/kg组效果理想；30mg/kg组效果理想，但开始手术前出现呼吸抑制及死亡。结论1%戊巴比妥钠20 mg/kg是肥胖大鼠麻醉最佳的追加剂量，在实验中可使肥胖大鼠进入理想麻醉状态，且实验大鼠生命体征处于正常范围。

戊巴比妥钠；肥胖大鼠；麻醉；追加剂量

在很多领域的科学研究中，实验动物充当着非常重要的安全试验、效果试验、标准试验的角色。但是，我们在进行动物实验的时候经常需要有创操作，因此动物麻醉效果的优劣，会直接影响实验操作过程，也会影响到对实验现象观察和记录的准确性，还容易造成动物的损伤[1]。因此选择适宜的麻醉药品及浓度、剂量，使动物既可进入理想麻醉状态并能稳定复苏而不出现麻醉意外非常重要。

本研究组在既往的实验中发现，1%的戊巴比妥钠溶液以50 mg/kg的剂量采用腹腔注射对正常体重大鼠施行麻醉时，可以达到理想的麻醉效果，手术进行过程顺利。但同等剂量麻醉肥胖大鼠时不能进入麻醉状态，需要追加戊巴比妥钠剂量方能达到麻醉效果，顺利进行手术操作。因此，追加何种剂量才能使肥胖大鼠达到理想的麻醉效果，是我们本次实验研究的目的。

1 资料与方法

1.1 动物模型的建立

（200±20）g健康成年Wistar雄性大鼠，由首都医科大学动物房提供，合格证号SCXK-（军）2007-004。标准动物饲养房，标准清洁级环境（温度18～25℃，湿度40%，光照与黑暗时间各为12小时）。将上述大鼠普通饲料适应性喂养1周后随机分为2组，对正常体重组喂食普通饲料8周，肥胖组喂食高脂饲料8周[2]。大鼠专人喂养，自由进食水，饲料和水每日更换1次。

1.2 饲料组成

普通饲料：大麦粉20%、豆粉10%、玉米粉16%、麸皮16%、酵母1%、鱼粉10%、骨粉5%、食盐2%、脱水菜（苜蓿粉）20%。

高脂饲料：普通饲料50%、豆粉5%、干酪素5%、奶粉10%、花生5%、蛋黄粉5%、猪油12%、麻油1%、食盐2%、糖5%（北京科澳协力饲料有限公司）。

1.3 大鼠肥胖的判定标准

每日观察大鼠精神、皮毛、活动、眼睛、食盐、大便。每周称体重、测体长一次。称重用上海市寺冈电子有限公司制造的电子秤DS-671(检验分度值0.1g)，量体长（鼻尖至肛门的长度）用普通卷尺（检验分度值0.1cm）。

大鼠肥胖标准：目前能量代谢所用的肥胖动物模型具体指标各不相同，我们利用高糖高脂饲料喂养大鼠的Lee’s指数大于正常对照组大鼠平均Lee’s指数＋1.5倍标准差的要求来界定肥胖。

Lee’s指数＝体重(g)/体长(cm)，衡量动物肥胖的指标。

1.4 戊巴比妥钠的配制

采用无菌的0.9%氯化钠注射液将戊巴比妥钠配制成1%浓度的溶液，即配即用。

1.5 实验分组

大鼠随机分为4组：正常体重组、1%戊巴比妥钠追加剂量10 mg/kg组、1%戊巴比妥钠追加剂量20 mg/kg组、1%戊巴比妥钠追加剂量30 mg/kg组，每组12只。

1.6 麻醉及实验方法

实验大鼠术前禁食8～10小时，用1%戊巴比妥钠50 mg/kg剂量做首次腹腔注射，于左下腹部靠外侧进针，避免将药物直接注入腹腔脏器或血管内。当肥胖大鼠出现肌肉紧张、挣扎、烦躁时，分别追加10 mg/kg、20 mg/kg、30 mg/kg药量，观察麻醉效果。经左颈总动脉插入心导管，BL-420F生物机能实验系统测定大鼠心率及大鼠心功能的各项指标。

1.7 麻醉效果的判定

注射给药后，以麻醉持续时间、麻醉一般情况（如呼吸平稳、角膜反射消失或迟钝、肌肉松弛、痛觉消失等）为观察指标，并进行综合分析和评价。

1.8 统计学方法

采用SPSS 11.5 for windows统计软件包建立数据库，双人2次录入数据，并应用此统计软件包进行统计分析。计量资料原始数据均符合正态分布，以(±s)表示。两组样本均数比较采用t检验，P＜0.05为有显著性差异。

2 结果

2.1 大鼠一般资料

本实验入选各组大鼠周龄、体重、Lee’s指数无统计学差异。

2.2 肥胖大鼠的特征

肥胖组大鼠的Lee’s指数的平均值均为19.0，明显高于正常体重组大鼠Lee’s指数平均值＋1.5倍标准差17.59（P＜0.01）；肥胖组大鼠的腹腔脂肪重量为正常体重组大鼠腹腔脂肪重量的2.13倍（均P＜0.01），肥胖组大鼠的腹腔脂肪重量/体重比为正常体重组大鼠腹腔脂肪重量/体重的1.79倍（均P＜0.01）。见表1。

表1 各组大鼠体重、腹腔脂肪重量、腹腔脂肪重量/体重、Lee’s指数（±s，n＝12）

表1 各组大鼠体重、腹腔脂肪重量、腹腔脂肪重量/体重、Lee’s指数（±s，n＝12）

注：与正常体重组比较，*P＜0.01

指标 正常对照组 肥胖组体重（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/体重（%） 3.44±0.80 6.17±0.87*Lee’s指数 16.3±0.86 19.0±0.62*

2.3 50 mg/kg剂量的麻醉效果

分别对正常体重大鼠和肥胖大鼠腹腔注射50 mg/kg剂量的戊巴比妥钠：正常体重大鼠麻醉效果理想，可以进行手术操作；肥胖大鼠未进入麻醉状态，不能进行手术操作（观察指标见表2）。

2.4 三种追加剂量的麻醉效果

1）1%戊巴比妥钠追加剂量10 mg/kg组，麻醉持续时间＞30min，术中做皮肤切口及分离肌肉组织时大鼠挣扎、手术部位肌肉收缩、身体抖动较多，术中呼吸平稳，心率平均为(417±35)次/min。

2）1%戊巴比妥钠追加剂量20 mg/kg组，麻醉持续时间＞30min，术中做皮肤切口及分离肌肉组织时大鼠无明显挣扎、手术部位肌肉无收缩、身体无明显抖动，术中大鼠的心率、呼吸平稳，未出现呼吸抑制死亡。术中呼吸平稳，心率平均为(417±46)次/min。

3）1%戊巴比妥钠追加剂量30 mg/kg组，麻醉持续时间＞30min，术中做皮肤切口及分离肌肉组织时大鼠无挣扎、手术部位肌肉无收缩、身体无抖动，术中大鼠的心率平稳、呼吸变缓，开始手术操作前出现呼吸抑制死亡2只。术中呼吸浅慢，心率平均为(397±14)次/min。见表3。

表2 50 mg/kg剂量的麻醉效果比较（±s，n＝12）

表2 50 mg/kg剂量的麻醉效果比较（±s，n＝12）

分组 麻醉持续时间(min) 肌肉紧张度 角膜反射 刺痛反应 心率(次/min) 呼吸 术前死亡率(%)正常体重组 ＞30 松弛 消失 消失 356±46 平稳 0肥胖组 0 稍弱 有 有 417±41 平稳 0

3 讨论

我国第四次全国营养和健康状况调查发现，我国超重和肥胖患病率呈明显上升趋势。与1992年全国营养调查资料相比，成人超重率上升39%，肥胖率上升97%，由于超重基数大，预计今后肥胖的患病率将会有较大幅度的增长。因此，加强对肥胖的病理生理机制的研究具有深远的社会意义[3]。为了进行肥胖的病理生理机制的研究，首先需要进行动物实验。在动物实验中，成功的麻醉是保证实验顺利进行的重要环节。选择合适的麻醉剂、麻醉方法和麻醉剂量，是麻醉成功的先决条件。戊巴比妥钠是动物实验中最常见的麻醉剂，它具有起效快、作用强、毒性小、麻醉效果好等优点，且药物价格便宜，故已广泛应用于家兔、犬、猪和大鼠等动物的麻醉。

表3 三种剂量的麻醉效果比较（±s，n＝12）

表3 三种剂量的麻醉效果比较（±s，n＝12）

注：由于测定大鼠心功能、心率及取血在半小时内即可完成，取血后大鼠已死亡，＞30即麻醉时间均超过30分钟。

麻醉持续时间(min) 肌肉紧张度 角膜反射 刺痛反应 心率(次/min) 呼吸 手术前死亡率(%) 10 ＞30 弱 迟钝 弱 416±43 平稳 0 20 ＞30 松弛 消失 消失 414±40 平稳 0 30 ＞30 松弛 消失 消失 397±14 浅慢 16.7追加剂量(mg/kg)

戊巴比妥钠为白色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性，但其水溶液不稳定，易析出结晶。戊巴比妥钠是巴比妥酸衍生物，属于中效巴比妥类的普遍性中枢神经系统抑制药。戊巴比妥钠特点是起效快，腹腔注射诱导麻醉需10～15 min，可维持3～5 h[4]，但随着剂量由小到大，相继出现镇静、催眠和麻醉作用，且较大剂量能抑制皮层运动中枢而具有抗惊厥作用。由于巴比妥类对呼吸中枢有较强的抑制作用，麻醉过深时可抑制呼吸而死亡[5]。在中枢神经系统的突触后膜，巴比妥类药物具有拟γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid,简称GABA）作用，能与中枢神经内GABA受体上巴比妥类结合位点结合，以增强和模拟GABA的作用。小剂量的巴比妥类药物使GABA从其受体的解离减少而保持氯离子通道的通透性，大剂量的巴比妥类药物在没有GABA时能直接活化氯离子通道，氯离子的大量内流使突触后膜发生超级化，从而降低突触后神经元的兴奋性，选择性地抑制中枢神经，出现中枢性呼吸驱动降低，呼吸肌功能抑制，通气泵衰竭，以致威胁生命[6]。戊巴比妥钠对呼吸的抑制过程不但与剂量有关，而且与给药速度有关，注射越快，呼吸抑制发生率越高[7]；另一方面也与药物的浓度直接相关，浓度越高，死亡率越高[8]。

在本实验中采用1%浓度的戊巴比妥钠实施大鼠的麻醉。实验结果显示，均采用50 mg/kg剂量的戊巴比妥钠腹腔注射麻醉正常体重大鼠和肥胖大鼠，效果明显不同。按此剂量麻醉正常体重大鼠时，可以达到理想的麻醉效果；但用同样剂量麻醉肥胖大鼠时，不能达到麻醉状态，其原因可能是肥胖大鼠腹腔脂肪较多，腹腔空间相对大，注射到腹腔的戊巴比妥钠能够真正被吸收代谢的比例较小，因此需要追加戊巴比妥钠方能达到麻醉效果。另外，本实验结果显示：（1）追加剂量1%戊巴比妥钠10 mg/ kg组，肥胖大鼠仍不能达到理想的麻醉状态，不能完成预定手术；（2）追加剂量1%戊巴比妥钠20 mg/kg组，肥胖大鼠麻醉效果理想，不仅能够完成预定手术，且未出现呼吸抑制及死亡；（3）追加剂量1%戊巴比妥钠30 mg/kg组，虽然也能进入麻醉状态，并能完成手术，但有2只在实施手术操作前因呼吸抑制而死亡。

本实验结果提示：（1）采用50 mg/kg的1%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉正常体重大鼠和肥胖大鼠，仅能使正常体重大鼠进入麻醉状态；（2）1%戊巴比妥钠20mg/kg追加剂量为腹腔注射麻醉肥胖大鼠最佳追加剂量。

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（本文编辑 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

〔文献标识码〕 〔文章编号〕

2013-09-15

岳洪峰（1981-），女，河南人，中国核工业北京四○一医院主治医师，硕士，研究方向：心血管疾病，Email: yhfqxd@163.com 。