卤族吸入麻醉药对细胞内Ca2+的作用研究进展
钙超载,氟烷,1对心肌细胞的作用,2对神经细胞的作用,3对肝细胞的作用,4对气管平滑肌细胞的作用,5对骨骼肌细胞的作用,6其他
宋珊 郄晓娟 于丽丽 霍树平 王秋筠全身麻醉中广泛应用卤族类吸入麻醉药,包括氟烷(halothane)、恩氟烷(enflurane)、异氟烷(isoflurane)、七氟烷(sevoflurane)和地氟烷(desflurane)等,主要由于其麻醉效能强,诱导、苏醒快,无燃烧、爆炸等优点,广泛应用于临床麻醉。但是,这些卤族吸入麻醉药具有麻醉、器官保护作用的同时也有一定的毒性,且大多与细胞内Ca2+的浓度变化密不可分。Ca2+作为一个主要的细胞内信使,参与调控细胞的生理活动,在静息状态下,内Ca2+浓度总是保持在极低的水平,为10-7mol/L,细胞外的Ca2+浓度大约为细胞内的一万倍[1]。细胞内Ca2+稳态的维持依赖于Ca2+跨细胞膜转运以及细胞内钙库等的动态平衡。当遇到应激等相应的刺激时,细胞经过多条途径会瞬间提高胞内局部或全部的Ca2+水平进而调控细胞一系列的生理活动。卤族吸入麻醉药的各种作用大多与细胞内Ca2+浓度的变化有关。
1 对心肌细胞的作用
心肌细胞通过如下机制使细胞内Ca2+达到稳态:静息状态下胞浆内Ca2+浓度维持在10-7mol/L,当细胞受到刺激引起初始去极化时,位于细胞膜的电压依赖性Ca2+通道(LTCC)开放,细胞外Ca2+进入细胞内,激活位于肌浆网(SR)上的兰尼定受体(RyR),触发进一步的Ca2+释放,通过以上过程使胞浆内Ca2+迅速上升达10-5mol/L,引起心肌收缩。为了完成收缩后的舒张,细胞通过Na+-Ca2+交换体(NCX)和肌浆网上的钙泵(SERCA)迅速将胞内Ca2+浓度降至静息水平,前者将Ca2+移至细胞外,后者将Ca2+重吸收入肌浆网内。吸入麻醉药可能通过多条途径降低心肌细胞内的Ca2+浓度,进而抑制心肌细胞的收缩力。Inanc等[2]研究表明,1或2MAC的氟烷和异氟烷,都可通过抑制Na+-Ca2+交换体,减少心肌细胞内的Ca2+浓度,进而抑制心肌细胞的收缩力。另外,卤族吸入麻醉药还可能通过抑制 L-型 Ca2+通道电流[3,4]、减少肌浆网内Ca2+浓度[5,6],而降低心肌细胞内 Ca2+浓度,抑制心肌收缩力。
心肌缺血再灌注损伤(MIRI)是临床麻醉围术期中经常面临的一种病理生理变化,目前有多种学说解释,其中以钙超载、氧自由基增加、高能磷酸化合物缺乏三种观点最重要。卤族吸入麻醉药对心肌预处理/后处理可产生模拟缺血预处理样的心肌保护作用,主要与减轻细胞内钙超载有关,这种作用已在鼠、兔、猪等动物实验模型中证实。肌质网上的兰尼定受体通道在 MIRI中起重要的作用[7] ......
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