地氟醚交感兴奋作用发生机制的临床研究
作者：周少朋 徐 厦 崔云峰 林 楠
单位：周少朋 徐 厦 崔云峰 林 楠 哈尔滨市第一医院麻醉科，150010
关键词：地氟醚；心率变异性；机制；交感兴奋作用
New Page 1 [摘 要]目的 用心率变异性分析探讨地氟醚交感兴奋作用的发生机制。方法 择期手术病人30例(ASAⅠ～Ⅱ)，随机分为地氟醚(15例)、异氟醚(15例)两组。不用术前药。气管插管后观察不同MAC时地氟醚和异氟醚对MAP、HR和心率变异性(HRV)的影响。结果 心率变异TP、HF和LF二组均逐渐降低，而在1.5 MAC时地氟醚组HF明显降低、LF/HF明显升高。结论 地氟醚的交感兴奋作用机制是其抑制迷走神经胜过对交感神经的抑制，影响交感和副交感的均衡性，而显示出交感兴奋作用。
[中图分类号]R971.2 [文献标识码]A [文章编号]1002-1949(1999)12-0725-02
, http://www.100md.com
Clinical study of desflurane-mediated sympathetic activation and its possible mechanism
ZHOU Shao-peng,XU Xia,CUI Yun-feng,et al.Department of Anesthesia,the First Hospital of Harbin,Harbin 150010,China
[Abstract]Objective To assess the mechanism of desflurane-mediated sympathetic activation by heart rate variability(HRV).Methods Thirty patients(ASAⅠ～Ⅱ grade),scheduled for elective surgery requiring general anesthesia were studied,randomly divided into two groups:desflurane group(group A,n=15),isoflurane group(group B,n=15).After facilitated tracheal intubation,anesthesia was maintained with 0.5 MAC desflurane of isoflurane in oxygen.After 15 min at 0.5 MAC,rapid increasing the end-tidal concentration to 1.0 MAC and 1.5 MAC,and maintained these concentration each for 5 min.During anesthesia wash in,O2 1 L/min,vaporizer instituted at 18%(Des) or 5%(Iso).MAP,HR and HRV were recorded.Results HR,MAP transiently in creases in group A at 1.5 MAC.HRV declined in two groups ,HF decreased more singnificantly in group A,and LF/HF were higher than group B at 1.5 MAC.Conclusion Desflurane-mediated sympathetic activation is due to the depression of vagal tone is more than that of sympathetic nervous, so the sympathetic activity occupies a dominant position.
, 百拇医药
[Key words]Desflurane； Heart rate variability； Mechanism； Sympathetic activation
地氟醚是一种新型的吸入麻醉药，快速增加呼气末地氟醚浓度超过1 MAC可产生交感兴奋作用[1]，给麻醉管理带来困难，但其发生机制尚无定论[2]。心率变异性(HRV)是正常心血管系统稳态调节的重要机制，反映了心脏交感、迷走神经活动的紧张性和均衡性[3]。本文通过HRV的变化探讨地氟醚交感兴奋作用的机制。
1 材料与方法
1.1 研究对象 选择30例(19～61)岁，ASA(Ⅰ～Ⅱ)级，择期行胸及上腹部手术的患者，男19例，女11例，无高血压、冠心病，无内分泌疾病及神经精神障碍。随机分为地氟醚和异氟醚二组，每组15例。
, 百拇医药
1.2 麻醉方法 不用术前药。患者入手术室后均取平卧位，先安静10分钟后记录生命体征指标及心率变异数据作为基础值。面罩吸氧5分钟，新鲜气流量固定于1 L.min-1。麻醉诱导用异丙酚2 mg.kg-1，入睡后再分别吸入0.5 MAC的地氟醚或异氟醚，以琥珀胆碱2 mg.kg-1快速气管插管，间断给哌库溴铵维持肌松。机械通气，潮气量(8～10) ml.kg-1，呼吸频率12次/分钟，维持正常的二氧化碳分压。在0.5 MAC水平维持15分钟后，调节蒸发器使呼气末麻醉药浓度分别快速达1.0 MAC和1.5 MAC，在每个MAC水平上维持5分钟，连续记录心率变异数据，同时记录血压、心率、血氧饱和度、二氧化碳分压、吸入药浓度和MAC。整个监测过程均在手术开始前完成。
1.3 使用仪器 Ohmeda210型麻醉机，Tec6型地氟醚蒸发器，多功能呼吸循环监测仪(AS/3，Finland)，多功能组合式监护仪(HXD-Ⅰ型)监测心率变异性。
, 百拇医药
1.4 统计处理 所有数据均以平均值±标准差(
±s)表示，应用计算机Microsoft Excel 97中的分析软件作统计学处理，组间及组内比较采用t-test，P<0.01有显著性差异，P<0.05有极显著性差异。
2 结果
两组病人的年龄、性别、身高和体重无显著性差异(P>0.05)见表1。
表1 病人一般资料(±s)
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组 别
年龄(Yr)
性别(M/F)
体重(kg)
身高(cm)
DES(n=15)
42.2±14.02
7/3
57.4±10.62
167.7±6.46
ISO(n=15)
44.7±14.32
, 百拇医药
7/3
56.6±12.59
163.5±6.35
两组平均动脉压和心率在清醒、0.5 MAC和1.0 MAC时无差异(P>0.05)，达1.5 MAC后地氟醚组则出现2～4分钟的血压增高和心率增快现象，而异氟醚组没有(图1、图2)。
图1 平均动脉压的变化
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图2 心率的变化
HRV的总功率(TP)、低频(LF)和高频(HF)随着MAC的增加都逐渐降低，两组无差异(P>0.05)，但高频(HF)在1.5 MAC时地氟醚组明显降低(P<0.05)。低频/高频(LF/HF)除在1.5 MAC时地氟醚组明显升高(P<0.05)外，均无差异，且保持稳定水平见表2。
表2 心率变异性(HRV)的变化(±s)
参数
组别
术前
, 百拇医药
0.5 MAC
1.0 MAC
1.5 MAC
TP
DES
1446.9±1039.17
921.4±642.45*
700.2±285.94**▲
669.6±426.14**▲●
ISO
1511.7±1156.05
, http://www.100md.com
944.3±498.71*
811.6±423.94**▲
630.9±361.68**▲●
LF
DES
770.4±589.56
425.3±287.82*
319.8±148.59**
231.6±135.66**▲
ISO
, 百拇医药
760.1±541.25
448.9±279.54*
344.6±158.37**
243.7±141.12**▲
HF
DES
534.8±389.56
306.7±287.82*
200.2±148.59*
57.3±35.66**▲●
, http://www.100md.com
ISO
566.9±341.25
314.8±279.54*
186.2±158.37*
144.5±91.12*#▲
LF/HF
DES
1.44±1.02
1.39±0.89
1.60±1.21
4.04±2.35**#▲●
, 百拇医药
ISO
1.34±1.25
1.43±1.04
1.85±1.58
1.69±1.41
与术前比，*P<0.05 **P<0.01 与0.5 MAC比，▲P<0.05
与1.0 MAC比，●P<0.05 组间比，#P<0.05
3 讨论
心率变异性(HRV)是正常心血管系统稳态调节的重要机制，反映了心脏交感、迷走神经活动的紧张性和均衡性[3]。关于各频段的生理病理意义有些还不清楚。目前认为HF受迷走神经张力调节，是迷走神经活性指标。LF发生机理比较复杂，包含心交感和迷走神经共同作用，但仍有主张LF波幅增高提示交感张力增高。由于心交感活动增强，同时伴有心迷走活动的减弱，故把LF/HF的比值作为反映心交感—迷走均衡性的定量指标。频谱总功率(TP)作为反映心脏总的自主神经张力的指标。
, 百拇医药
关于地氟醚交感兴奋的机制，众多麻醉工作者开展了大量的研究认为地氟醚具有明显的气道刺激性，推测地氟醚交感兴奋作用与其气道刺激有关。Ebert[1]认为地氟醚麻醉高浓度时的心动过速和交感兴奋是低血压后压力感受器反射机制。许多学者提出地氟醚交感兴奋作用也可能是神经中枢浓度迅速增加，致交感输出增加所致[4]。
Boban[5]应用电生理学方法研究了地氟醚与异氟醚对交感神经节的直接作用，观察到星状神经节暴露于地氟醚或异氟醚后神经节递质传递受抑，电刺激所产生复合动作电位幅度降低；两种麻醉药对神经节活性抑制效力一致，只是地氟醚产生及恢复更迅速，因此地氟醚交感兴奋作用似乎并不是其直接作用于交感神经使传出增加所致；异氟醚虽然无气道刺激性，但也有轻度交感兴奋作用。
本实验对地醚及异氟醚心率变异性的研究给这一观点提供了有力的支持，地氟醚及异氟醚麻醉时总功率频谱均降低，但地氟醚增至1.5 MAC时高频显著降低，即低频段较高频段占优势，至使用代表交感、副交感均衡性的LF/HF明显增高，提示两种麻醉药虽都抑制总自主神经系统活性，而地氟醚影响交感、副交感的平衡，且交感神经占优势，因而显示出交感兴奋作用。
, 百拇医药
参考文献
[1]Ebert TJ,Muzi M.Sympathetic hyperactivity during desflurane anesthesia in healthy volunteers:a comparison with isoflurane[J].Anesthesiology,1993,79:444-453.
[2]许学兵.地氟醚的交感兴奋作用[J].国外医学.麻醉学与复苏分册，1999，20：34-36.
[3]佘守章.临床监测学[M].广州：广东科技出版社，1997.498.
[4]Cioflo MJ, Jansson E,Johansson G,et al.Sympathetic activation of desflurane is not mediated by airway or lung receptors[J].Br J Anesth,1995,74(suppl):A128.
[5]Boban N,McCallum JB,Schedewie HK,et al.Direct comparative effects of isoflurane and desflurane on sympathetic ganglionic transmission[J].Anesth Analg,1995,80:127.
收稿：1999-10-26, 百拇医药
单位：周少朋 徐 厦 崔云峰 林 楠 哈尔滨市第一医院麻醉科，150010
关键词：地氟醚；心率变异性；机制；交感兴奋作用
New Page 1 [摘 要]目的 用心率变异性分析探讨地氟醚交感兴奋作用的发生机制。方法 择期手术病人30例(ASAⅠ～Ⅱ)，随机分为地氟醚(15例)、异氟醚(15例)两组。不用术前药。气管插管后观察不同MAC时地氟醚和异氟醚对MAP、HR和心率变异性(HRV)的影响。结果 心率变异TP、HF和LF二组均逐渐降低，而在1.5 MAC时地氟醚组HF明显降低、LF/HF明显升高。结论 地氟醚的交感兴奋作用机制是其抑制迷走神经胜过对交感神经的抑制，影响交感和副交感的均衡性，而显示出交感兴奋作用。
[中图分类号]R971.2 [文献标识码]A [文章编号]1002-1949(1999)12-0725-02
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Clinical study of desflurane-mediated sympathetic activation and its possible mechanism
ZHOU Shao-peng,XU Xia,CUI Yun-feng,et al.Department of Anesthesia,the First Hospital of Harbin,Harbin 150010,China
[Abstract]Objective To assess the mechanism of desflurane-mediated sympathetic activation by heart rate variability(HRV).Methods Thirty patients(ASAⅠ～Ⅱ grade),scheduled for elective surgery requiring general anesthesia were studied,randomly divided into two groups:desflurane group(group A,n=15),isoflurane group(group B,n=15).After facilitated tracheal intubation,anesthesia was maintained with 0.5 MAC desflurane of isoflurane in oxygen.After 15 min at 0.5 MAC,rapid increasing the end-tidal concentration to 1.0 MAC and 1.5 MAC,and maintained these concentration each for 5 min.During anesthesia wash in,O2 1 L/min,vaporizer instituted at 18%(Des) or 5%(Iso).MAP,HR and HRV were recorded.Results HR,MAP transiently in creases in group A at 1.5 MAC.HRV declined in two groups ,HF decreased more singnificantly in group A,and LF/HF were higher than group B at 1.5 MAC.Conclusion Desflurane-mediated sympathetic activation is due to the depression of vagal tone is more than that of sympathetic nervous, so the sympathetic activity occupies a dominant position.
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[Key words]Desflurane； Heart rate variability； Mechanism； Sympathetic activation
地氟醚是一种新型的吸入麻醉药，快速增加呼气末地氟醚浓度超过1 MAC可产生交感兴奋作用[1]，给麻醉管理带来困难，但其发生机制尚无定论[2]。心率变异性(HRV)是正常心血管系统稳态调节的重要机制，反映了心脏交感、迷走神经活动的紧张性和均衡性[3]。本文通过HRV的变化探讨地氟醚交感兴奋作用的机制。
1 材料与方法
1.1 研究对象 选择30例(19～61)岁，ASA(Ⅰ～Ⅱ)级，择期行胸及上腹部手术的患者，男19例，女11例，无高血压、冠心病，无内分泌疾病及神经精神障碍。随机分为地氟醚和异氟醚二组，每组15例。
, 百拇医药
1.2 麻醉方法 不用术前药。患者入手术室后均取平卧位，先安静10分钟后记录生命体征指标及心率变异数据作为基础值。面罩吸氧5分钟，新鲜气流量固定于1 L.min-1。麻醉诱导用异丙酚2 mg.kg-1，入睡后再分别吸入0.5 MAC的地氟醚或异氟醚，以琥珀胆碱2 mg.kg-1快速气管插管，间断给哌库溴铵维持肌松。机械通气，潮气量(8～10) ml.kg-1，呼吸频率12次/分钟，维持正常的二氧化碳分压。在0.5 MAC水平维持15分钟后，调节蒸发器使呼气末麻醉药浓度分别快速达1.0 MAC和1.5 MAC，在每个MAC水平上维持5分钟，连续记录心率变异数据，同时记录血压、心率、血氧饱和度、二氧化碳分压、吸入药浓度和MAC。整个监测过程均在手术开始前完成。
1.3 使用仪器 Ohmeda210型麻醉机，Tec6型地氟醚蒸发器，多功能呼吸循环监测仪(AS/3，Finland)，多功能组合式监护仪(HXD-Ⅰ型)监测心率变异性。
, 百拇医药
1.4 统计处理 所有数据均以平均值±标准差(
±s)表示，应用计算机Microsoft Excel 97中的分析软件作统计学处理，组间及组内比较采用t-test，P<0.01有显著性差异，P<0.05有极显著性差异。2 结果
两组病人的年龄、性别、身高和体重无显著性差异(P>0.05)见表1。
表1 病人一般资料(
±s), http://www.100md.com
组 别
年龄(Yr)
性别(M/F)
体重(kg)
身高(cm)
DES(n=15)
42.2±14.02
7/3
57.4±10.62
167.7±6.46
ISO(n=15)
44.7±14.32
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7/3
56.6±12.59
163.5±6.35
两组平均动脉压和心率在清醒、0.5 MAC和1.0 MAC时无差异(P>0.05)，达1.5 MAC后地氟醚组则出现2～4分钟的血压增高和心率增快现象，而异氟醚组没有(图1、图2)。
图1 平均动脉压的变化
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图2 心率的变化
HRV的总功率(TP)、低频(LF)和高频(HF)随着MAC的增加都逐渐降低，两组无差异(P>0.05)，但高频(HF)在1.5 MAC时地氟醚组明显降低(P<0.05)。低频/高频(LF/HF)除在1.5 MAC时地氟醚组明显升高(P<0.05)外，均无差异，且保持稳定水平见表2。
表2 心率变异性(HRV)的变化(
±s)参数
组别
术前
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0.5 MAC
1.0 MAC
1.5 MAC
TP
DES
1446.9±1039.17
921.4±642.45*
700.2±285.94**▲
669.6±426.14**▲●
ISO
1511.7±1156.05
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944.3±498.71*
811.6±423.94**▲
630.9±361.68**▲●
LF
DES
770.4±589.56
425.3±287.82*
319.8±148.59**
231.6±135.66**▲
ISO
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760.1±541.25
448.9±279.54*
344.6±158.37**
243.7±141.12**▲
HF
DES
534.8±389.56
306.7±287.82*
200.2±148.59*
57.3±35.66**▲●
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ISO
566.9±341.25
314.8±279.54*
186.2±158.37*
144.5±91.12*#▲
LF/HF
DES
1.44±1.02
1.39±0.89
1.60±1.21
4.04±2.35**#▲●
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ISO
1.34±1.25
1.43±1.04
1.85±1.58
1.69±1.41
与术前比，*P<0.05 **P<0.01 与0.5 MAC比，▲P<0.05
与1.0 MAC比，●P<0.05 组间比，#P<0.05
3 讨论
心率变异性(HRV)是正常心血管系统稳态调节的重要机制，反映了心脏交感、迷走神经活动的紧张性和均衡性[3]。关于各频段的生理病理意义有些还不清楚。目前认为HF受迷走神经张力调节，是迷走神经活性指标。LF发生机理比较复杂，包含心交感和迷走神经共同作用，但仍有主张LF波幅增高提示交感张力增高。由于心交感活动增强，同时伴有心迷走活动的减弱，故把LF/HF的比值作为反映心交感—迷走均衡性的定量指标。频谱总功率(TP)作为反映心脏总的自主神经张力的指标。
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关于地氟醚交感兴奋的机制，众多麻醉工作者开展了大量的研究认为地氟醚具有明显的气道刺激性，推测地氟醚交感兴奋作用与其气道刺激有关。Ebert[1]认为地氟醚麻醉高浓度时的心动过速和交感兴奋是低血压后压力感受器反射机制。许多学者提出地氟醚交感兴奋作用也可能是神经中枢浓度迅速增加，致交感输出增加所致[4]。
Boban[5]应用电生理学方法研究了地氟醚与异氟醚对交感神经节的直接作用，观察到星状神经节暴露于地氟醚或异氟醚后神经节递质传递受抑，电刺激所产生复合动作电位幅度降低；两种麻醉药对神经节活性抑制效力一致，只是地氟醚产生及恢复更迅速，因此地氟醚交感兴奋作用似乎并不是其直接作用于交感神经使传出增加所致；异氟醚虽然无气道刺激性，但也有轻度交感兴奋作用。
本实验对地醚及异氟醚心率变异性的研究给这一观点提供了有力的支持，地氟醚及异氟醚麻醉时总功率频谱均降低，但地氟醚增至1.5 MAC时高频显著降低，即低频段较高频段占优势，至使用代表交感、副交感均衡性的LF/HF明显增高，提示两种麻醉药虽都抑制总自主神经系统活性，而地氟醚影响交感、副交感的平衡，且交感神经占优势，因而显示出交感兴奋作用。
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参考文献
[1]Ebert TJ,Muzi M.Sympathetic hyperactivity during desflurane anesthesia in healthy volunteers:a comparison with isoflurane[J].Anesthesiology,1993,79:444-453.
[2]许学兵.地氟醚的交感兴奋作用[J].国外医学.麻醉学与复苏分册，1999，20：34-36.
[3]佘守章.临床监测学[M].广州：广东科技出版社，1997.498.
[4]Cioflo MJ, Jansson E,Johansson G,et al.Sympathetic activation of desflurane is not mediated by airway or lung receptors[J].Br J Anesth,1995,74(suppl):A128.
[5]Boban N,McCallum JB,Schedewie HK,et al.Direct comparative effects of isoflurane and desflurane on sympathetic ganglionic transmission[J].Anesth Analg,1995,80:127.
收稿：1999-10-26, 百拇医药