关键词： 二异丙酚；肌电描记术；脊髓；背角神经元

摘要目的：进一步研究异丙酚在脊髓水平的作用并探讨异丙酚对脊髓外周伤害性和非伤害性传入刺激传递的抑制作用是否有所不同。方法：以肌电描记和脊髓背角神经元细胞外记录为方法，观察静脉给予2.0mg/kg异丙酚对断脊髓大鼠肌电C反应和背角广动力范围(WDR)神经元放电的影响。结果：异丙酚能够显著地抑制肌电C反应、及WDR神经元的早串放电、晚串放电和自发放电。与早串放电相比，异丙酚对晚串放电的抑制强度相对较高，而抑制时间相对较短。结论：异丙酚对脊髓外周伤害性和非伤害性传入刺激的传递都有抑制作用，与非伤害性传入刺激的传递相比，异丙酚对伤害性传入刺激的抑制强度较高，而抑制时间相对较短。

Inhibitory effect of propofol on the transmission of peripheral stimulation in the spinal cord

Wang Yingwei，Wang Congying，Deng Xiaoming，et al.Department of Anesthesiology，Changhai Hospital，Second Military Medical University，Shanghai 200433

Abstract Objective：To better understand the effect of propofol on the spinal cord levels，and investigate whether there are different effects of propofol between nociceptive input and non-nociceptive input.Method：All Sprague-Dawley rats were spinally transected，the effect of propofol (2mg/kg，IV) on C response to the firing of electromyography，and the discharges of dorsal horn neurons were observed.Result：Propofol can produce a profound inhibition on C response，early discharges，late discharges and spontaneous discharges.Compared with early discharges，the extent of inhibition of late discharges increased but the lasting time was shorten． Conclusion：Propofol can suppress the transmission of nociceptive and non-nociceptive stimulus in spinal cord with stronger inhibition on nociceptive input，and the shorter lasting time．It is indicated that the loss of sense and pain results from the effect of propofol on the spinal cord.

Key words Propofol Electromyography Spinal cord Dorsal horn neurons

异丙酚是临床常用的一种新型静脉全麻药，由于静脉注射异丙酚能够迅速使病人意识丧失，因此对异丙酚作用机理的研究很自然地主要集中在大脑皮层，对其在脊髓的作用了解甚少。

以往的研究表明，全麻药在脊髓水平就有明显的抗伤害感受作用^〔1〕。有报道显示，异丙酚可减少脊髓背角神经元对伤害性和非伤害性刺激的感受野的面积，提示对外周传入有抑制作用^〔2〕。本研究以断脊髓大鼠的肌电描记和背角细胞外记录的技术，进一步分析异丙酚在脊髓水平的作用。

方法

实验动物选用17只雄性Sprague-Dawley大鼠，体重240～350g，由中国科学院上海动物中心提供。实验分为两部分：肌电描记实验(11只)，观察异丙酚(2mg/kg，iv)对肌电C反应的影响；细胞外记录实验(6只)，观察上述剂量的异丙酚对脊髓背角神经元放电的影响。

动物准备所有的大鼠均在1.0g/kg的乌拉坦腹腔麻醉下，行气管切开插管术、颈内静脉插管术。细胞外记录组：T₈～L₂部位暴露脊髓，将动物移到立体定位仪上，固定头和脊柱。在T_9～10附近，将2%利多卡因0.2ml滴于脊髓表面，5分钟后横断脊髓。断脊髓后均给予人工呼吸，潮气量50～60ml、呼吸频率60～80次/分、吸呼比1∶1.5、吸入氧浓度为30%。以微泵持续静脉给予维库溴铵以维持肌松。拉起背部皮肤，制成油槽，内充37℃的石蜡油。肌电描记组：T_9～10部位横断脊髓。所有的实验均在横断脊髓2小时后开始。在实验过程中，监测大鼠的心电图，并观察大鼠耳缘、鼻唇、眼眶的肤色。维持大鼠直肠温在37℃～38℃。每隔1小时，颈内静脉注射5%葡萄糖盐水0.5ml。

肌电描记将一对不锈钢针刺激电极插入大鼠一侧后肢第2、3脚趾的皮下，电刺激参数为：电压40～50V、频率1Hz、波宽1ms、脉冲15、间隔3分钟。由插入同侧后二头半腱肌的双极不锈钢电极记录诱发的肌电。记录的信号经前置放大器，输入到记忆示波器(VC-11)和SMUP微机处理系统显示。本实验只选择C反应作面积积分。

细胞外记录一对不锈钢针电极插入大鼠后肢足跖部进行电刺激。用强度为10～30mA，波宽1.5ms、1HZ的超强电刺激(可兴奋绝大多数C类纤维)以检出WDR神经元。以钨丝微电极做细胞外记录，微电极阻抗为0.8～1MΩ。在解剖显微镜下，用微电极推进器由背根入脊髓处的内侧将微电极垂直缓慢地插入脊髓。微电极推进过程中，距脊髓表面0～1500μm的范围内引导脊髓背角神经元的放电。电位经微电极放大器输入记忆示波器显示，同时输入计算机进行数据处理，以4秒1次，连续叠加10次的放电数绘出刺激后时间序列密度直方图。

统计学处理设定给药前的各记录指标数值为100%，给药后各时间点的数值除以给药前的数值，所得的结果均用平均数±标准差表示，运用配对t检验进行统计学处理，P＜0.05为有统计学意义。

结果

动物在实验过程中，耳缘、鼻唇、眼眶的肤色均保持红润，无明显的异常心电图出现。横断脊髓2小时后，动物的双侧肢体对伤害性刺激均存在着体动反应。

皮下强电流刺激引起两种成分的肌电反应A类传入纤维兴奋引起短潜伏期(＜5ms)的A反应，和C类纤维兴奋引起的长潜伏期(＞100ms)的C反应。后者为伤害性反应，与以前的结果相一致^〔3〕。静脉注射2.0mg/kg的异丙酚后第1、4、7、10、13、16分钟时C反应波分别是给药前的9.4%±6.8%、27.3%±9.3%、44.3%±11.0%、57.8%±13.8%、77.1%±9.1%、91.1%±5.6%，与生理盐水组相比，P值均＜0.05。第19分钟时为99.2%±2.2%(P＞0.05)，基本恢复到给药前水平。

在脊髓背角记录到11个广动力范围(WDR)神经元，其中4个有自发放电。WDR神经元对非伤害性刺激如吹毛、轻触、轻压，和伤害性刺激如有齿镊夹均产生反应。用兴奋传入神经C纤维的强度经皮刺激，可引起WDR神经元两种形式的放电，一种是由A类传入介导的短潜伏期早串放电，另一种是由C类传入介导的长潜伏期晚串放电。

静脉给予异丙酚对WDR神经元的早串和晚串放电均有抑制作用。给药后第1、4、7、10、13、16分钟时，早串放电分别是给药前的68.3%±11.1%、75.1%±8.1%、79.7%±6.9%、80.8%±11.2%、88.7%±7.3%、93.3%±5.3%，与生理盐水组相比，P＜0.05，第19分钟时为99.2%±2.2%，P＞0.05。给予异丙酚后第1、4、7、10分钟时，晚串放电分别是给药前的47.8%±13.8%、59.0%±8.9%、70.8±9.0%、81.7%14.6%，与生理盐水组相比，P＜0.05，第13分钟时为90.7%±14.1%、P＞0.05。注射异丙酚后第1、4、7、10、13、16分钟时的自发放电分别是给药前的37.3%3.4%、42.0%±4.2%、74.3%±1.7%、79.3%±7.8%、95.6%±1.6%、95.2%±2.6%，与生理盐水组相比，P＜0.05，第19分钟时为99.1%±3.5%，P＞0.05，基本恢复至给药前水平。

讨论

外周的伤害性刺激传入经脊髓背根神经节的中枢突传至脊髓痛敏背角神经元，通过脊丘束等传至丘脑再至大脑皮层感受痛觉，同时，外周传入经脊髓中间神经元传至脊髓前角运动神经元至效应器，产生运动反射^〔4〕。肌电描记是一种研究疼痛反射的电生理学方法，由于本实验大鼠已横断脊髓，故可排除异丙酚作用于脊髓上中枢对实验结果的影响。有研究表明^〔5〕，全麻药对外周感受器起兴奋作用，对外周神经的传导没有直接影响。本结果表明，异丙酚能够明显地抑制肌电C反应，因此有理由相信异丙酚可直接作用于脊髓产生抗伤害感受作用。

为了进一步证实异丙酚是否直接影响伤害性刺激的传入，以及探讨异丙酚在脊髓水平对伤害性和非伤害性刺激传入作用的时效关系，我们又以细胞外记录的实验方法进行了进一步研究。研究结果表明，静脉给予2.0mg/kg的异丙酚能够明显地、可逆性地抑制因外周刺激引起的脊髓背角WDR神经元的早串、晚串及自发放电。自发放电抑制，提示异丙酚能够降低脊髓背角神经元的兴奋性；早串与晚串放电的抑制，提示异丙酚能够抑制外周伤害性刺激和非伤害性刺激在脊髓水平的传入。结合肌电实验，本研究证实了全麻作用的产生可能部分地涉及到脊髓水平。

从以上两部分实验的统计结果看，2.0mg/kg的异丙酚对肌电C反应的抑制时间为16分钟，而对脊髓背角WDR神经元晚串放电的抑制时间为10分钟，两者在作用时间上并不一致，可能的解释是：由于肌电描记实验C反应的变化是异丙酚对伤害性传入与传出的综合作用的结果，而细胞外记录的脊髓背角WDR神经元晚串放电的抑制，只能说明异丙酚能够抑制伤害性传入，因此，推测异丙酚可能直接作用于脊髓的中间神经元或前角的运动神经元。有研究表明，部分吸入全麻药可直接作用于脊髓前角的运动神经元^〔6〕，因此，关于异丙酚是否直接作用于脊髓的中间神经元及前角运动神经元尚需进一步研究证实。

有研究表明，