異氟烷吸入式麻醉在動物手術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢
動物手術(shù)前的麻醉不僅是為了減少動物疼痛滿足動物福利的要求，也是為了保證動物手術(shù)順利進(jìn)行。目前注射麻醉在我國的動物麻醉中最為普遍，其優(yōu)點是不需要昂貴的設(shè)備，只需要注射器就行，但麻醉劑注射動物后，必須經(jīng)肝臟代謝完后，動物才蘇醒；劑量過大會造成動物麻醉過度死亡，劑量過小動物不能進(jìn)入麻醉狀態(tài)或進(jìn)入麻醉狀態(tài)比較慢。在發(fā)達(dá)國家，氣體吸入式的麻醉非常普遍，與傳統(tǒng)的藥物注射麻醉方式相比，具有以下顯著的共同優(yōu)點：
* 動物進(jìn)入麻醉狀態(tài)較快，蘇醒也迅速，一旦停止麻醉，一般2分鐘內(nèi)動物即可蘇醒
* 麻醉深度容易控制，若在手術(shù)過程中發(fā)現(xiàn)動物狀態(tài)不佳，可馬上停止麻醉或者快速充氧進(jìn)行搶救，因此安全性非常好；
* 動物的發(fā)病率和死亡率低，動物手術(shù)的成功率高；
* 更重要的是，吸入式麻醉劑在體內(nèi)不參與代謝，幾乎完全由肺泡經(jīng)呼吸排出，對實驗結(jié)果不造成影響，研究成果易得到國際認(rèn)可。
在具體的實際應(yīng)用中，我們可以明顯地看到異氟烷吸入式麻醉方式的優(yōu)勢，下面就一些典型的動物實驗采用異氟烷麻醉方式的優(yōu)勢：
1. 套管慢性給藥、微透析和光學(xué)刺激/生理信號記錄（光遺傳學(xué)）
導(dǎo)管植入顱內(nèi)，待動物恢復(fù)后，首先拔出導(dǎo)管帽，然后植入注射內(nèi)管（探針或光纖）、通過管路（光纖跳線）連接注射器（激光器）。然而，植入內(nèi)管（探針或光纖）和連接管路（光纖跳線）這一過程（如圖1、2和3所示），雖然花費(fèi)時間很短，也就幾分鐘的時間，如果動物不麻醉，動物會掙扎，配合不好，導(dǎo)致無法插管（插入光纖）；如果在戊巴比妥鈉、烏拉坦等注射麻醉后進(jìn)行，操作容易進(jìn)行，但是這些麻醉方式的維持時間很長，往往達(dá)3-5個小時，不利于后期做清醒自由活動動物的給藥或光刺激，而且額外增加了使用這些麻醉劑帶來的副作用，測得的指標(biāo)不準(zhǔn)確，影響實驗結(jié)果的客觀性和可靠性。然而，如果使用異氟烷吸入式麻醉，則避免了這些問題的發(fā)生，而且操作簡單，只需將動物放置于實驗平臺上，帶上麻醉面罩，即可開始進(jìn)行操作。
圖1 套管植入過程示意圖
圖2 微透析探針植入過程示意圖
圖3 光纖植入過程示意圖
2. 深度手術(shù)
常見的一些開胸或深度手術(shù)，比如，進(jìn)行心腦血管方面研究的MCAO腦缺血、心肌缺血造模（如圖4和5），動物死亡率往往較高，與采用注射麻醉的方式有很大關(guān)系，比如麻醉時間過長、麻醉深度無法掌控、手術(shù)過程中出現(xiàn)異常無法搶救、動物蘇醒較慢、麻醉劑的呼吸抑制作用較強(qiáng)等原因都有可能導(dǎo)致這一結(jié)果。然而，如果使用異氟烷吸入式麻醉，可以避免使用注射麻醉導(dǎo)致的負(fù)面結(jié)果，既保證手術(shù)過程可控、順利進(jìn)行，又可保證手術(shù)后動物很快蘇醒，極大地降低了動物的死亡率；而且操作簡單，只需將動物放置于實驗平臺上，帶上面罩，即可開始進(jìn)行操作。
圖4 MCAO造模 圖5 心肌缺血造模
3. 取血過程
取血是動物研究中常見的一類技術(shù)，常見的取血方式有靜脈、動脈、眼眶、心臟取血。在這些取血過程中，傳統(tǒng)的做法是直接用手抓取固定動物后開始采血（如圖6所示），或者用乙醚、注射麻醉后采血，然而，這些方式都有一定的缺點，比如，如果直接抓取固定動物，會對動物增加額外壓力（Stress），產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，抽取的血液相關(guān)指標(biāo)必會受到影響；如果用乙醚麻醉，麻醉時間較短，如果取血操作不熟練，需要進(jìn)行多次麻醉，而且乙醚刺激性非常強(qiáng)，人體吸入后非常不舒服，對動物的呼吸道刺激也很強(qiáng)烈，麻醉時需要專人看護(hù)，否則動物極易死亡。如果使用異氟烷吸入麻醉，則克服了這些困難，而且操作簡單，只需將動物放置于實驗平臺上，帶上麻醉面罩，即可開始進(jìn)行操作，如果進(jìn)行批量采血，效率非常高。
圖6 尾部取血、眼眶取血、腹部取血示意圖
4. 靜脈注射給藥
注射給藥的方法，包括肌肉、皮下、靜脈注射。注射前，傳統(tǒng)的動物固定方式采用的是固定器（如圖7所示），然而，即便動物固定后，往往也不是很配合，再加上尾靜脈注射操作難度較高，所以一次性注射的成功率較低，而且固定動物的操作花費(fèi)時間較長；如果為了讓動物保持安靜，給動物進(jìn)行注射麻醉，結(jié)果是注射操作容易進(jìn)行，但是動物麻醉時間過長，不排除動物有死亡而無法搶救的風(fēng)險。如果在注射藥物前，首先使用異氟烷進(jìn)行麻醉，將動物直接放置于實驗平臺上，帶上麻醉面罩，動物將非常安靜，有利于靜脈注射藥物，工作效率大大提高，移除面罩后，動物很快蘇醒，死亡風(fēng)險幾乎沒有，而且異氟烷不參與體內(nèi)代謝，對生理指標(biāo)不產(chǎn)生影響。
圖7 尾靜脈注射給藥（傳統(tǒng)的動物固定方式）
5. 異氟烷麻醉與注射麻醉（戊巴比妥鈉、氯醛糖、烏拉坦、氯胺酮、丙泊酚）對實驗結(jié)果的影響
截止目前，已有多篇報道異氟烷吸入式麻醉與注射麻醉（戊巴比妥鈉、氯醛糖、烏拉坦、氯胺酮、丙泊酚）對實驗結(jié)果的影響，典型報道將后續(xù)提供……可以先參考以下幾篇文獻(xiàn)：
(1) The Impact of Four Different Classes of Anesthetics on the Mechanisms of Blood Pressure Regulation in Normotensive and Spontaneously Hypertensive Rats. M. BENCZE, M. BEHULIAK, J. ZICHA. Physiol. Res. 62: 471-478, 2013
(2) Neuroprotective effects of lactate in brain ischemia: dependence on anesthetic drugs. Horn T , Klein J . Neurochem Int 2013 Jan.
(3) Inhaled carbon dioxide causes dose-dependent paradoxicalbradypnea in animals anesthetized with pentobarbital, but not withisoflurane or ketamine. Yehuda Ginosar, Nathalie Corchia Nachmanson, Joel Shapiro, Charles Weissman, Rinat Abramovitch, Respiratory Physiology & Neurobiology 217 (2015) 1–7.
(4) Effect of pentobarbital and isoflurane on acute stress response in rat. Xue-Yan Wu, Yu-Ting Hu et al. Physiology & Behavior 145 (2015) 118–121.
