LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA
FARMACIJOS FAKULTETAS MEDICINOS FAKULTETAS
FIZIOLOGIJOS IR FARMAKOLOGIJOS INSTITUTAS
AISTĖ SUDMANTAITĖ
KETAMINO, PROPOFOLIO IR KETAMINO/PROPOFOLIO DERINIO
FARMAKOLOGINIO POVEIKIO ĮVERTINIMAS IR PALYGINIMAS
EKSPERIMENTINIAME IZOLIUOTŲ AORTOS IR TRACHĖJOS
ŢIEDŲ MODELYJE IN VITRO
Magistro baigiamasis darbas
Darbo vadovas
Prof. Audrius Sveikata
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA
MEDICINOS FAKULTETAS
FIZIOLOGIJOS IR FARMAKOLOGIJOS INSTITUTAS
TVIRTINU:
Farmacijos fakulteto dekanas Vitalis Briedis
KETAMINO, PROPOFOLIO IR KETAMINO/PROPOFOLIO DERINIO FARMAKOLOGINIO POVEIKIO ĮVERTINIMAS IR PALYGINIMAS EKSPERIMENTINIAME IZOLIUOTŲ
AORTOS IR TRACHĖJOS ŢIEDŲ MODELYJE IN VITRO
Magistro baigiamasis darbas
Darbo vadovas
Prof. Audrius Sveikata
Darbą atliko
Magistrantė Aistė Sudmantaitė Data 2014-05-27
TURINYS
SANTRAUKA ... 5 SUMMARY ... 6 1. SANTRUMPOS ... 8 ĮVADAS ... 9 DARBO TIKSLAS ...10 DARBO UŢDAVINIAI...10 2. LITERATŪROS APŢVALGA ...11 2.1. Bendrieji anestetikai ... 112.2. Bendrųjų anestetikų klasifikacija ... 12
2.3. Ketaminas ... 12
2.3.1. Ketamino veikimo mechanizmas ...14
2.3.2. Ketamino farmakokinetika ...15
2.3.3. Ketamino poveikis organų sistemoms ...16
2.4. Propofolis ... 17
2.4.1. Propofolio veikimo mechanizmas ...17
2.4.2. Propofolio farmakokinetika ...19
2.4.3. Propofolio poveikis organų sistemoms ...19
2.5. Ketamino ir propofolio sąveika ... 20
3. TYRIMO METODIKA ...22
3.1. Tiriamieji ... 22
3.2. Medţiagos ir reagentai ... 22
3.3. Laboratorinė įranga ir jos parengimas darbui ... 24
3.4. Ketamino ir propofolio kiekių apskaičiavimas ... 26
3.5. Aortos ir trachėjos ţiedų paruošimas ... 27
3.6. Kontrolinis bandymas... 28
3.7. Izoliuotų aortos ir trachėjos segmentų funkcinių pokyčių vertinimas, veikiant ketaminu, propofoliu ir ketamino/propofolio deriniu... 29
3.8. Statistinė duomenų analizė ... 29
4.1. Ketamino poveikis aortai ... 30
4.2. Ketamino poveikis trachėjai ... 31
4.3. Propofolio poveikis aortai ... 32
4.4. Propofolio poveikis trachėjai ... 32
4.5. Ketamino/propofolio derinio poveikis aortai ... 33
4.6. Ketamino/propofolio derinio poveikis trachėjai ... 34
4.7. Vaistų poveikis aortai ... 35
4.8. Vaistų poveikis trachėjai ... 36
5. REZULTATŲ APTARIMAS ...38
6. IŠVADOS ...41
7. LITERATŪROS SĄRAŠAS ...42
SANTRAUKA
A. Sudmantaitės magistro baigiamasis darbas. Ketamino, propofolio ir ketamino/propofolio derinio farmakologinio poveikio įvertinimas ir palyginimas eksperimentiniame izoliuotų aortos ir trachėjos ţiedų modelyje in vitro. Mokslinis vadovas prof. A. Sveikata. Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medicinos akademija, Medicinos fakultetas, Fiziologijos ir farmakologijos institutas, Kaunas 2014.
Tyrimo darbo tiklsas - įvertinti ir palyginti propofolio, ketamino ir jų derinio farmakologinį poveikį eksperimentiniame izoliuotų aortos ir trachėjos ţiedų modelyje in vitro.
Bandymui atlikti naudojama vienos kameros organų vonelė. Rezultatai fiksuojami programine įranga LabChart 7. Pasirinkti laboratoriniai gyvūnai – 6 Jūrų kiaulyčių patinėliai. Vaistų poveikis vertinimas izoliuotiems aortos ir trahėjos segmentams. Segmentų kontrakcija sukeliama Krebso tirpalu, kuriame yra ištirpintas KCl (80 mmol/l). Pasiekus maksimalų susitraukimą, kumuliuojančiomis koncentracijomis (10-5 M, 10-4 M, 10-3 M), į vonelę pilamas ketamino, propofolio ir jų derinio tirpalas ir kiekvienu atveju fiksuojamas jėgos pokytis.
Ketaminas aortos ţiedą atpalaiduoja esant didelėms (10-3
M) ir vidutinėms (10-4 M) koncentracijoms, o propofolis ir ketamino/propofolio derinys tik esant didelėms koncentracijoms (p<0,05). Ketaminas, propofolis ir jų derinys atpalaiduoja trachėjos ţiedą esant vidutinėms ir didelėms koncentracijoms (p<0,05). Ketamino vidutinė koncentracija turi didesnį poveikį aortos, o vidutinė ir didelė koncentracija – trachėjos ţiedo atsipalaidavimui nei propofolis (p<0,05). Ketamino/propofolio derinys santykiu 1:1 esant 10-4 M koncentracijai maţiau veikia aortos atsipalaidavimą nei ketaminas (p<0,05), o 10-4 M ir 10-3 M derinio koncentracijos maţiau veikia trachėjos atsipalaidavimą nei vartojant ketaminą ir propofolį ne derinyje (p<0,05).
Didėjant vaistų koncentracijai, didėja jų dilatacinis poveikis. Remiantis mūsų gautais rezultatais, ketaminas pasiţymi stipresniu dilataciniu poveikiu trachėjai ir aortai nei propofolis. Eksperimento metu nustatyta, kad propofolio ir ketamino derinys, vidutinėmis (10-4 M) koncentracijomis, maţiau veikia aortos lygiuosius raumenis nei vaistai vartojami ne derinyje. Manome, kad tai gali sąlygoti palankesnį šio derinio poveikį visai tiriamųjų gyvūnų širdies ir kraujagyslių sistemai. Ketamino/propofolio derinys esant vidutinėms (10-4
M). ir didelėms (10-3 M) koncentracijoms daro maţesnę įtaką trachėjos lygiųjų raumenų atsipalaidavimui, nei ketaminas ir propofolis atskirai, todėl galimai gali būti maţiau toksiškas gyvūnų kvėpavimo sistemai.
SUMMARY
Master thesis of A Sudmantaitė. The Evaluation and Comparison of Pharmacological Action of Ketamine, Propofol and Ketamine/Propofol Combination in Experimental Model in Vitro with Isolated Aortic and Tracheal Rings. Scientific supervisor prof. A Sveikata. Lithuanian University of Health Sciences, Medical Academy, Faculty of Medicine, Institute of Physiology and Pharmacology. Kaunas 2014.
The aim of the study was to investigate and compare propofol, ketamine and ketamine/propofol combination pharmacological effects of isolated aortic and tracheal rings in vitro.
Single-chamber organ bath was used for the experiment. The results were recorded by LabChart software. Selected laboratory animals – 6 guinea pig males. The influence of medicine over isolated aorta and trachea rings was evaluated. Pre-contraction was induced by Krebs solution containing dissolved KCl (80 mmol/l). After reaching the maximum contraction of the preparation, propofol, ketamine and ketamine/propofol mixture solution was separately added to the bath in a cumulative concentrations (10-5 M, 10-4 M, 10-3 M) and in each case the force change was recorded.
Ketamine relaxed aortic rings at medium and large concentrations, while propofol and ketamine/propofol mixtures only in large concentrations (p<0,05). Medium concentration of ketamine showed a greater effect on aortic rings than propofol and medium and large concentrations showed a greater effect on trachea ring than equal concentration of propofol (p<0,05). An average concentration of a 1:1 ratio of ketamine/propofol mixture, had a lower impact on aortic ring relaxation than an equal concentration of ketamine (p <0.05). A high concentration of 1:1 ratio of ketamine/propofol had a lower impact on the trachea ring relaxation than equal concentration of ketamine and propofol used separately (p <0.05).
In conclusion, contractions of aorta and trachea revealed to be dose dependent. Based on our results, ketamine had a stronger dilated effect than propofol. The experiment showed that a combination of propofol and ketamine at average concentrations has a lower impact on aortic smooth muscle than drugs, when used separately. It could be assumed that this can lead to a more favorable effect on the cardiovascular system of experimental animals. Ketamine/propofol mixture at medium (10-4 M) and large (10-3 M) concentrations had less effect on tracheal smooth muscle relaxation than ketamine and propofol used separately. Therefore, most likely is less toxic to the animal‘s respiratory system.
PADĖKA
Norėčiau padėkoti visiems, kurie prisidėjo rengiant magistro baigiamąjį darbą. Pirmiausia, esu dėkinga savo darbo vadovui vadovui prof. Audriui Sveikatai, uţ galimybę dirbti jo suburtoje grupėje, uţ mokslines idėjas bei diskusijas.
Uţ visokeriopą pagalbą eksperimentų ir darbo rašymo metu esu ypatingai dėkinga asist. Eglei Svitojūtei. Esu dėkinga uţ efektyvų darbą planuojant ir atliekant eksperimentus, rašant magistrinį darbą ir ruošiantis jo gynimui. Dėkoju doc. Alei Laukevičienei uţ reikšmingas pastabas eksperimento metodikos įsisavinimo metu.
Taip pat esu dėkinga LSMU MA Fiziologijos ir farmakologijos instituto vadovui prof. Edgarui Stankevičiui leidus atlikti magistro baigiamąjį darbą fiziologijos ir farmakologijos institute.
1. SANTRUMPOS
Ach – acetilcholinasATP – adenozintrifosfatas DMSO – dimetilsulfoksidas
GASR - gama amino sviesto rūgštis KCl – kalio chloridas
KMUK – Kauno medicinos universiteto klinikos M – moliai litre
m – ţiurkės masė kilogramais mmol/l – milimoliai litre NMDA - N-metil-D-aspartatas
NRV – nepageidaujama reakcija į vaistą NRV – nepageidaujamos reackijos į vaistą Pco2 – parcialinis anglies dioksido slėgis PCP – fenilciklidinas
Ph. Eur. – Europos farmakopėja
SD – standartinis nuokrypis (angl. Standard deviation) κ – kappa
μ – mu Σ – sigma
ĮVADAS
Anesteziologija – viena greičiausiai besikeičiančių medicinos sričių. Nuolat ieškoma efektyvesnių anestezijos būdų, kurie galėtų būti taikomi operacijų metu, siekiant sukelti reikiamą anesteziją ir išvengti nepageidaujamų reakcijų į vaistus. Chirurginių procedūrų metu, taikant vietinę nejautrą ir sedaciją, daţniausiai skiriami papildomi analgetikai, kurie pagerina analgeziją ir padidina komfortą pacientams. Daţniausiai tai opioidiniai analgetikai, kurių naudojamas kartu su raminamaisiais ir migdomaisiais vaistais, literatūros duomenimis, gali sukelti kliniškai reikšmingą kvėpavimo slopinimą ir padidinti pooperacinio pykinimo ir vėmimo atvejų skaičių [12].
Idealus anestetikas turėtų veikti greitai ir atsigavimo laikotarpis po operacijos turėtų būti trumpas bei nepageidaujamos reakcijos į vaistą (pvz.: kvėpavimo ir širdies veiklos slopinimas, pykinimas, vėmimas, skausmas injekcijos metu) minimalios. Taip pat turi turėti didelį terapinį indeksą ir būti lengvai suformuojamas vandeninio tirpalo pavidalu. Šiuo metu vaisto, kuris turėtų visas šias savybes nėra[40].
Anestetikai daţnai derinami siekiant padidinti jų terapinį poveikį, tuo pačiu sumaţinant toksiškumą. Propofolis - vienas daţniausiai vartojamų anestetikų bendrinės anestezijos indukcijai, palaikymui bei sedacijai [60]. Hipotenzija propofoliu sukeliama atsiradus sisteminiam kraujagyslių pasipriešinimo sumaţėjimui ir miokardo susitraukimo slopinimui [74]. Tačiau propofolis yra silpnas analgetikas bei slopina kvėpavimą [89].
Bendrasis anestetikas ketaminas pasiţymi analgeziniu poveikiu. Literatūros duomenimis, ketamino analgezinis poveikis pasireiškia kai vaisto koncentracija kraujo plazmoje yra gerokai maţesnė, nei koncentracija, sukelianti sedacinį vaisto poveikį [47]. Tai rodo, kad ketaminas gali būti puiki alternatyva opioidiniams analgetikams, naudojamiems propofolio indukuotos sedacijos metu, o ketamino simpatomimetinis poveikis galėtų sumaţinti propofolio sukeliamus hemodinamikos sutrikimus (sumaţėjusį kraujo spaudimą dėl miokardo kontraktiliškumo slopinimo ir vazodiliatacijos) [85].
Dėl šių prieţasčių ketamino ir propofolio derinys buvo pasirinktas in vitro tyrimams, pasitelkiant organų vonelę. Pagrindinis tyrimo tikslas buvo įvertinti ir palyginti vaistų (ketamino, propofolio ir ketamino/propofolio derinio) farmakologinį poveikį eksperimentiniame izoliuotų aortos ir trachėjos ţiedų modelyje in vitro.
DARBO TIKSLAS
Įvertinti ir palyginti vaistų (propofolio, ketamino ir ketamino/propofolio derinio) farmakologinį poveikį eksperimentiniame izoliuotų aortos ir trachėjos ţiedų modelyje in vitro.
DARBO UŢDAVINIAI
1. Įvertinti propofolio, ketamino, ketamino/propofolio derinio farmakologinį poveikį izoliuotam aortos segmentui priklausomai nuo koncentracijos.
2. Įvertinti propofolio, ketamino, ketamino/propofolio derinio farmakologinį poveikį izoliuotam trachėjos segmentui priklausomai nuo koncentracijos.
3. Palyginti propofolio, ketamino, ketamino/propofolio derinio poveikio skirtumus aortos ţiedo lygiesiems raumenims.
4. Palyginti propofolio, ketamino, ketamino/propofolio derinio poveikio skirtumus trachėjos ţiedo lygiesiems raumenims.
2. LITERATŪROS APŢVALGA
2.1. Bendrieji anestetikai
Bendrosios anestezijos tikslas yra ne tik sukelti sąmonės netekimą, raumenų atsipalaidavimą ar numalšinti skausmą, bet ir sureguliuoti autoimuninį bei širdies kraujagyslių sistemos refleksinį atsaką (kraujospūdţio kilimą, širdies susitraukimų daţnio padidėjimą) [65]. Anestezijos metu svarbu parinkti tinkamą anestetiką, kuris turėtų greitą ir tolygią veikimo pradţią, sukeltų sedaciją, raumenų atsipalaidavimą, hipnozę, amneziją bei numalšintų skausmą, nesukeltų nepageidaujamų reakcijų operacijos metu (pvz.: kvėpavimo slopinimo, sujaudinimo, hemodinamikos svyravimų), turėtų greitą veikimo pabaigą, malšintų skausmą operacijai pasibaigus, būtų ekonomiškas [88].
Anestetikų veikimas ląsteliniame lygyje pagrįstas sąveika su jonų kanalais. Esant normalioms sąlygoms, specifiniai membranų baltymai yra aktyvinami cheminių signalų arba aplinkos pokyčių. Po aktyvacijos jonų kanalai keičia elektrinį laidumą. Bendrieji anestetikai veikia slopindami arba aktyvindami dirgiklių sukeltus signalus. Anestetikai nėra specifiniai tik vienam jonų kanalui, todėl jų veikimas yra skirtingas [32].
Pagrindiniai bendrosios anestezijos privalumai yra: pacientas nėra sąmoningas operacijos metu, jo raumenys yra tinkamai atpalaiduoti ilgą laiką, kontroliuojamas kvėpavimas, gali būti sukeliama kai pacientas yra jautrus vietiniam anestetikui, sedacija gali būti greita ir grįţtama [82]. Tačiau bendroji anestezija reikalauja vis didesnės prieţiūros ir išlaidų, reikalauja paruošti pacientą prieš operaciją, gali sukelti fiziologinius svyravimus, pykinimą ar vėmimą, gerklės skausmą, galvos skausmą, drebulį, uţdelstą normalios psichikos funkcionavimą, gali būti susijusi su piktybinės hipertermijos atsiradimu. Anestetikai gali sukelti ūmų ir potencialiai mirtiną temperatūros kilimą, hiperkapniją, metabolinę acidozę ir hiperkalemiją [46].
Taigi bendroji anestezija turi savų trūkumų ir minusų. Siekiant sumaţinti nepageidaujamas reakcijas į vaistus, vis ieškoma geresnių anestetikų derinių.
2.2. Bendrųjų anestetikų klasifikacija
Bendrieji anestetikai skirstomi į inhaliuojamus ir injekcinius. Inhaliuojamieji anestetiktai gali būti halogeninti (chloroformas, desflurnas, enfluranas, halotanas, izofluranas, metoksifluranas, sevoflurnas, trichloretilenas) ir nehalogeninti (anestezuojantis eteris, ciklopropanas, azoto oksidas, ksenonas). Injekciniai bendrieji anestetikai skirstomi į barbitūratus (metoheksitalis, tiamilalis, tiopentalis) ir nebarbitūratinius bendruosius anestetikus (alfadolonas/alfaksolonas, etomidatas, ketaminas, propanididas, propofolis) (1pav.) [9].
1pav. Anestetikų klasifikacija [9].
2.3. Ketaminas
Ketaminas ţmogaus ir veterinarinėje medicinoje vartojamas daugiau nei 50 metų. Pagal cheminę struktūrą jis priklauso arilcikloheksilamino junginių grupei, kurie yra panašūs į fenciklidinus (2pav.) [45].
2 pav. Arilcikloheksilamino junginių grupei priklausantys vaistai [77].
Ketaminas [2-(O-chlorofenil)-2-metilamino ciloheksanonas] vartojamas hidrochlorido forma, kurios molekulinė masė 274,2. Ketamino hidrochloridas yra balti kristaliniai milteliai, kurie yra tirpūs vandenyje, etanolyje, metanolyje [30].
Ketamino molekulė turi asimetrišką anglies atomą su dviejais optiniais izomerais (enantiomerais). S(+) izomeras yra tris kartus veksmingesnis ir veikia ilgiau vartojant jį anestezijoje nei R(-) izomeras, kuris, manoma, yra kelių nepageidaujamų reakcijų į vaistą prieţastis [38]. Racematinis mišinys ruošiamas kaip silpnai rūgštinis tirpalas (pH 3.5–5.5), jis lengvai tirpus vandenyje bei lipiduose (pereina hematoencefalinį barjerą) [22].
Dėl struktūrinio panašumo į fenciklidiną (PCP), ketaminas gali blokuoti N-metil-D-aspartato (NMDA) receptorius ir taip sukelti analgezinį poveikį. Ketamino skirtumas yra tas, kad lyginant su kitais feniciklidinais, jo veikimo trukmė trumpesnė [20;97]. Be to, jis sukelia maţiau nepageidaujamų reakcijų į vaistą (NRV) bei stipriau slopina centrinę nervų sistemą (CNS) [37].
Ketaminas naudojamas sukelti anesteziją trumpų diagnozinių ir operacinių procedūrų metu, kurios nereikalauja skeleto raumenų relaksacijos [92]. Jis gali sukelti haliucinacijas, trikdyti mąstymą bei motorines funkcijas.
Skirtingai nuo kitų anestetikų, pacientams, kuriems anestezija sukelta ketaminu, operacijos metu gali refleksiškai judėti ar būti atmerktos akys. Kartu vartojant opiatus arba tramadolį, gali būti sutrumpintas suminis anestezijos laikas ir taip sumaţinamas pooperacinių haliucinacijų daţnumas ir trukmė. Tačiau padidinamas paciento kvėpavimo sustojimo pavojus operacijos metu [23].
Nors ir dėl ryškaus nepageidaujamo poveikio ketamino vartojimas visame pasaulyje yra sumaţėjęs, visgi šiuo metu atgimsta susidomėjimas medikamentu [60]. 2010 m. atlikta sisteminė
apţvalga, kurios metu nustatyta, kad ketamino vartojimas su kitais anestetikais nesukellia reikšmingų nepageidaujamų reakcijų į vaistą bei sumaţina bendrą suvartotų opioidų kiekį [53]. Taip pat, 2011 m. paskelbta metaanalizė teigia, jog vaikų chirurgijoje vartojamas ketaminas maţina bendrą suvartojamų neopioidinių analgetikų kiekį operacijų metu bei skausmo intensyvumą pooperaciniu laikotarpiu [24].
Taigi, vartojant ketaminą maţomis dozėmis pasireiškia analgezinis, antialodininis (alodinija – skausminga reakcija į įprastinį stimulą) poveikiai. Dėl šios prieţasties jis gali būti alternatyva norint išvengti opiodinių analgetikų [97].
2.3.1. Ketamino veikimo mechanizmas
Pagrindinis ketamino veikimo mechanizmas yra NMDA receptorių blokavimas. Ketaminas prisijungia prie PCP-jungimosi vietos, esančios NMDA receptorių komplekse, taip sukeldamas NMDA receptorių kanalų blokadą ir sumaţindamas membranos depoliarizaciją. NMDA receptoriai turi įtakos jautimui, susijusiam su stuburu, gumburu, limbine ţieve [96]. NMDA receptorių modelis pavaizduotas 2 paveiksle [73]. S (+) enantiomeras turi tris-keturis kartus didesnį afinitetą NMDA receptoriams nei R (-) forma [98].
3 pav. NMDA receptorių modelis. Dešinėje pusėje membarana ir NMDA receptoriai yra ramybės būsenoje, kairėje – depoliarizacijos metu [73].
Kiti ketamino veikimo mechanizmai yra susiję su opioidiniais μ (mu) ir κ (kappa) receptoriais. Ketamino afinitetas šiems receptoriams yra 10 kartų maţesnis lyginant su afinitetu NMDA receptoriams [59].
Taip pat yra įrodymų, kad ketaminas antagonistiškai veikia monoaminerginius, muskarininius ir nikotininius receptorius. Ketaminas didelėmis dozėmis sukelia vietinį anestezinį poveikį, tai gali būti dėl gebėjimo inhibuoti neurono natrio kanalus [98].
Be to, atliktas eksperimentas su poţieviniu ţiurkės smegenų branduoliu ir nustatyta, kad ketaminas didina dopamino efliuksą. Tačiau tai vyksta ne dėl to, kad yra blokuojamas dopamino įsisavinimas, bet yra mobilizuojamas dopamino išsilaisvinimas iš dopamino saugojimo vietų [59]. Naujai atlikti tyrimai rodo, kad ketaminas didina glutamato receptorių aktyvumą, dėl kurio pasireiškia psichikos sutrikimai [49;90]. Jis slopina serotonerginių receptorių aktyvumą ir galėtų būti naudojamas depresijos gydymui [62]. Manoma, kad antidepresinis poveikis gali pasireikšti ir dėl galimybės jungtis su Σ (sigma) opioidiniais receptoriais [75].
2.3.2. Ketamino farmakokinetika
Ketamino pusinės eliminacijos laikas yra 2–4 val. Greičiausiai maksimali koncentracija kraujo plazmoje pasiekiama injekuojant ketaminą į veną - per 1 min., į raumenis - per 5-15 min., ir 30 min. vartojant per os. Veikimo trukmė yra nuo 30 min. iki 2 val. injekavus ketaminą į raumenis ir 4-6 val. vartojant per os [70]. Biologinis prieinamumas yra maţas, kai ketaminas vartojamas per burną (17 proc.) arba rektaliniu būdu (25 proc.). Vartojant ketaminą per nosį, biologinis prieinamumas yra maţdaug 50 proc. [57].
Tik 12 proc. ketamino jungiasi su kraujo plazmos baltymais [34]. Iš pradţių jis pasiskirsto gerai aprūpinamais krauju audiniuose, įskaitant smegenis. Ketamino pasiskirstymo tūris varijuoja nuo 1,5 iki 3,2 l/kg. S-ketamino pasiskirstymo tūris ir klirensas 9-14 proc. didesnis nei R-ketamino [28].
Vartojamas per os ketaminas pirmiausia metabolizuojamas kepenyse iki norketamino ir tada iki dehidronorketamino [87]. Po to vyksta ciklokesanono ţiedo hidroksilinimas, konjugacija, cikloheksenono derivato dehidratacija [100]. Norketamino anestezinis poveikis prilygsta trečdaliui ketamino anestezinio poveikio. Taip pat jis pasiţymi analgeziniu [3].
Ketamino inkstų klirensas yra 15 ± 5 mL/min/kg. Apie 90 proc. ketamino išsiskiria su šlapimu, daugiausia metabolito pavidalu ir tik 2-4 proc. nepakitusio. Taip pat 5 proc. išsiskiria su išmatomis. Ketamino vienas iš didţiausių pliusų yra ir tai, kas jis turi platų terapinį indeksą, todėl yra maţa perdozavimo tikimybė [34].
2.3.3. Ketamino poveikis organų sistemoms
Poveikis kvėpavimo sistemai. Ketaminas silpnai veikia kvėpavimo sistemą, tačiau trumpam gali sumaţinti plaučių ventiliaciją [67]. Kvėpavimo takų refleksai ir skeleto raumenų tonusas santykinai išlieka, bet padidėja seilių ir bronchų sekrecija, kuri gali sukelti viršutinių kvėpavimo takų obstrukciją vaikams. Ši problema gali būti išspręsta prieš operaciją skiriant glikopirolato. Ketaminas atpalaiduoja bronchų lygiuosius raumenis. Tai gali būti susiję su padidėjusiu katecholaminų kiekiu kraujyje arba tiesioginiu lygiųjų raumenų atpalaidavimu. Apnėja būdinga ir tuomet, kai kartu su ketaminu skiriamas kitas kvėpavimą slopinantis vaistas (pvz. opioidinis analgetikas) [67;91]. Kvėpavimas gali būti prislopintas nuo 15 iki 22 proc. Tačiau klinikinių tyrimų metu, šis poveikis pasireiškė vartojant ketaminą tik didelėmis koncentracijomis [71]. Injekuojant ketaminą lėtu tempu, kvėpavimas nėra slopinamas. Po greitos injekcijos į veną kvėpavimas gali sustoti trumpam laikui, bet daţniausiai atsistato po minutės. Dėl šios prieţasties ketaminas yra labai naudingas kai ribojamas deguonies prieinamumas [23].
Poveikis širdies ir kraujagyslių sistemai. Ketaminas veikia širdies ir kraujagyslių sistemą dvejopai: tiesiogiai slopindamas (tiesioginis neigiamas inotropinis poveikis) ir netiesiogiai stimuliuodamas širdies veiklą (dėl simpatinės sistemos aktyvinimo, ketaminas sukelia sisteminį katecholaminų išsiskyrimą, slopina nervą klajoklį (lot. nervus vagus), slopina norepinefrino reabsorbciją periferiniuose nervuose ir neneuroniniuose audiniuose bei norepinefrino išsilaisvinimą iš simpatinių nervų). Širdies ir kraujagyslių sistemos stimuliacija vyksta jau po maţos ketamino dozės. Būdinga tachikardija, sisteminė ir plautinė hipertenzija, padidėja širdies išstumiamo kraujo tūris ir deguonies sunaudojimas miokarde [18;36;98]. Ši stimuliacija daţniausiai pasiekiama per 2 min. po ketamino injekcijos į veną ir trunka iki 15-20 min. Dėl to, kad ketaminas didina širdies susitraukimo daţnį, minutinį širdies tūrį ir kraujospūdį, gali kilti ūmus pavojus pacientams, sergantiems hipertenzija, išemine širdies liga, kuriems gresia insultas arba yra padidėjęs intrakranijinis spaudimas [18].
2.4. Propofolis
Propofolis (2, 6 – diisopropilfenolis) yra intraveninis vaistas, kuris plačiai naudojamas sukelti ir palaikyti anesteziją bei sedaciją [58]. Kambario temperatūroje propofolis yra geltonos spalvos, specifinio kvapo aliejus, kuris netirpsta vandenyje [58], bet tirpsta metanolyje bei dimetilsufokside (DMSO). Hidrofobines savybes jam suteikia aromatinis ţiedas ir dvi izopropilo grupės [14]. Kadangi propofolio tirpumas yra labai ribotas, vartojama jo lipidinė emulsija, kurios sudėtyje yra sojos aliejaus, kiaušinių trynių lecitino ir glicerolio [13]. Ši emulsija dėl baltos spalvos vadinama ,,amneziniu pienu‗‗[43]. Propofolio cheminės struktūros pagrindą sudaro alkilintas fenolis, kuris yra silpna rūgštis (3pav.) [43].
4 pav. Propofolio struktūra [69].
Jo struktūra nėra susijusi su barbitūratais, todėl šis vaistas yra tinkamas pakeisti tiopentalį, nes lyginant su pastaruoju, propofolio atsigavimo laikotarpis yra greitesnis bei pacientas po operacijos jaučiasi geriau. Tačiau dėl to, kad propofolis nepasiţymi skausmą slopinančiu poveikiu, jis yra vartojamas kartu su opioidiniais analgetikais tokiais kaip fentanilis, kurie gali sukelti NRV (pvz.: nieţulį, šlapimo susilaikymą, kvėpavimo slopinimą, hemodinamikos nestabilumus) [11;61].
2.4.1. Propofolio veikimo mechanizmas
Propofolio veikimo mechanizmas nėra visiškai išaiškintas. Tačiau manoma, jis yra yra pagrįstas GASR (gama amino sviesto rūgšties) aktyvinimu ir GASR receptorių slopinamojo poveikio skatinimu. Propofolio sąveika su specifinėmis GASR receptoriaus vietomis sumaţina neuromediatorių išsiskyrimą. Receptoriaus aktyvinimas didina chlorido jonų srautą į neuroną, todėl jis hiperpoliarizuojamas. Dėl šio pokyčio maţėja neurono aktyvumas (5pav.).
5 pav. GABAA receptoriaus struktūra ir funkcija. A – receptoriaus sudėtis iš dviejų α, dviejų β, ir vieno γ subvienetų. GABAA jonotropinio receptorius keičia savo erdvinę struktūrą, suformuojant chlorido jonams atrankią porą. B – kairėje pusėje tarp α ir β subvienetų yra pavaizduota GABA jungimosi sritis,
tarp γ ir α – benzodiazepinų jungimosi sritis Dešinėje pusėje pavaizduotas transmembraninis receptoriaus regionas su išsamesne α ir β subvienetų sudėtimi (kiekvieną subvienetą sudaro 4 segmentai). β subvienete išsidėstę propofolio ir etomidato jungimosi centrai, kurie yra arti kitų anestetikų jungimosi vietų. C – receptoriaus aktyvinimas didina postsinapsinės membranos laidumą ir
keičia membranos potencialą dėl chloro jonų antplūdžio [102].
Kitas propofolio veikimo mechanizmas yra NMDA receptorių slopinimas ir lėtųjų kalcio jono kanalų moduliavimas [76].
Nustatyta, kad propofolis inhibuoja NMDA receptorių fosforilinimą kultūriškai išaugintose ţiurkės smegenų neuronuose ir taip blogina NMDA receptorių gebėjimą sukelti intraląstelinį kalcio kiekio padidėjimą [48]. Taip pat vartojant propofolį didelėmis koncentracijomis jis inhibuoja nikotininius Ach receptorius (nAChR) [83].
2.4.2. Propofolio farmakokinetika
Propofolio farmakokinetika išreiškiama trijų kompartmentų modeliu, kuris sudarytas iš greito pasiskirstymo plazmoje kompartmento; greito pasiskirstymo gerai perfuzuojamuose organuose (plaučiuose, kepenyse, inkstuose, smegenyse) kompartmento; lėto pasiskirstymo kompartmento (riebalinio audinio) [15]. Propofolio pasiskirstymo tūris, priklausomai nuo riebalinio audinio, varijuoja nuo 2 iki 10 l/kg.
Propofoliui būdingi 3 pusinės eliminacijos laikai. Jei preparatas į veną injekuojamas greitai, pradţioje jo koncentracija kraujyje staigiai maţėja dėl greito pasiskirstymo ir poveikis trunka tik 5- 10min., o pusinės eliminacijos laikas yra 2-8 min. (pasiskirstymas vyksta pirmajame kompartmente). Vykstant persiskirstymui antrajame kompartmente, pusinės eliminacijos laikas yra 30-60 min. Šalinant vaistą iš trečiojo kompartmento, pusinės eliminacijos laikas yra 1,5-31 val. [4].
Net 95-99 proc. propofolio jungiasi su plazmos baltymais (daugiausia su albuminu ir hemaglobinu). Metabolizmas vyksta kepenyse ir inkstuose iki vandenyje tirpių metabolitų, hidroksilinant para padėtį ir toliau vykdant konjugaciją su gliukurono rūgštimi bei chinolio ir 4- sulfatais.
Propofolis iš organizmo pašalinamas per 24 valandas, tačiau išsiskyrimas iš giliųjų audinių į šlapimą gali uţtrukti iki 6 dienų. Bendras kūno klirensas – 23-50 mL/kg/min Propofolio klirensas per inkstus sudaro beveik trečdalį, o kepenų – apie 60 proc. viso kūno klirenso [15;31;39].
Propofolio terapinis indeksas yra siauras, o tai gali sukelti hemodinaminius pokyčius bei hipotenziją anestezijos metu, ypatingai kai yra vartojamos didelės šio vaisto koncentracijos [99].
2.4.3. Propofolio poveikis organų sistemoms
Propofolis yra gan saugi vaistinė medţiaga. Daţniausiai pasitaikanti komplikacija yra nuo dozės priklausanti hipotenzija. Ilgalaikė didelės koncentracijos propofolio infuzija gali sukelti ,,propofolio sindromą‗‗. Tai komplikacija, kuriai būdinga metabolinė acidozė ir kraujotakos kolapsas. Ši komplikacija yra labai reta ir daţniausiai pasireiškia vaikams dėl transmembraninio elektrinio potencialio sumaţėjimo ir elektronų transporto kaitos vidinėje mitochondrijų membranoje [58].
Poveikis kvėpavimo sistemai. Propofolis, priklausomai nuo dozės, slopina viršutinių kvėpavimo takų veiklą [26]. Apnėja gali trukti ilgiau nei vieną minutę. Pastebėta, kad propofolis slopina plaučių ventiliaciją ir didina anglies dvideginio parcialinį slėgį (Pco2) [4]. Sedacijos metu propofolis gali sukelti kvėpavimo takų obstrukciją minkštajame gomury ir antgerklyje. Dauguma mirčių, susijusių su propofoliu, ištinka dėl kvėpavimo slopinimo. Labai svarbu, kad būtų primenama, jog dėl siauro terapinio indekso, koncentracijos skirtumas tarp sedacijos ir apnėjos yra labai maţas [54]. Norint išvengti šių komplikacijų, turėtų būti taikoma trachėjos intubacija ir mechaninis vėdinimas deguonimi [101].
Poveikis širdies ir kraujagyslių sistemai. Propofolis maţina arterinį kraujo spaudimą, sisteminį kraujagyslių pasipriešinimą ir širdies minutinį tūrį. Preparatas gali veikti ir širdies susitraukimo daţnį, tačiau tachikardija būna neţymi, nes jis atnaujina baroreceptorinį refleksą širdies susitraukimo daţniui [81]. Nustatyta, kad propofolio neigiamas inotropinis poveikis pasireiškia priklausomai nuo koncentracijos, tačiau ji turi būti ţenkliai didesnė nei terapinė [78]. Širdies kraujagyslių sistemos slopinamąjį poveikį gali nulemti ne tik propofolio dozė, bet ir kiti faktoriai, tokie kaip: amţius, lytis, fizinė būklė, procedūros tipas, papildomi medikamentai (pvz. opiatai, benzodiazepinai, beta adrenoblokatoriai), injekcijos greitis.
Vis dėlto, tikslus slopinimo mechanizmas nėra visiškai aiškus, hipotenzija gali atsirasti dėl periferinių kraujagyslių atsipalaidavimo, skilvelių apkrovos sumaţėjimo ar miokardo kontraliktiškumo [4]. Be to, Ypsilantis ir kt. (2007), atliko tyrimą, kurio metu triušiai propofoliu buvo anestezuoti 38 valandoms, per kurias vietoj lauktos bradikardijos, buvo uţfiksuota tachikardija [104].
2.5. Ketamino ir propofolio sąveika
Propofolis sukelia raminamąjį, tačiau nepasiţymi analgeziniu poveikiu. Ketaminas yra geras analgetikas ir raminamasis vaistas. Nustatyta, kad ketaminą vartojant kartu su propofoliu, ketaminas sukelia skausmą malšinantį poveikį, tuo pat metu sudarant sąlygas skirti maţesnę ketamino ir propofolio dozę vartojant juos mišinyje. Be to, propofolis maţina kraujo spaudimą ir pulsą, o ketaminas kraujo spaudimą didina [50;61;80]. Taip pat ketamino neigiamas poveikis psichikai ir vėmimo sukėlimas yra kompensuojamas propofolio raminamuoju ir antiemetiniu poveikiu [10;33].
Pediatrijos skyriuje atliktas tyrimas, kurio tikslas buvo palyginti ketamino ir ketofolio (ketamino/propofolio derinio) poveikį sukeliant sedaciją. Šio tyrimo duomenimis, 136 vaikams buvo
skirta 1:1 ketamino/propofolio derinio injekcija ir gauti rezultatai palyginti su atskirai skiriamu ketaminu ortopedinių procedūrų metu. Ketamino/propofolio derinio raminamasis poveikis buvo 97 proc. , ketamino – 100 proc. Atsigavimo laikotarpis po operacijos taip pat buvo panašus. NRV pasireiškė 36 proc. pacientams ketamino grupėje ir 21 proc. ketamino/propofolio derinio grupėje. Vėmimas pasireiškė 12 proc. vaikų, kuriems sedacija sukelta ketaminu ir tik 2 proc. vaikų, kuriems sedacija sukelta ketamino/propofolio deriniu [84].
Remiantis kitais pediatrijos skyriuje atliktais tyrimais, propofolio/ketamino derinys sukėlė sedaciją visiems pacientams. 1,4 proc. pacientų pasireiškė kvėpavimo sutrikimai, kurie reikalavo medicininės intervencijos, iš kurių 0,4 proc. prireikė teigiamo slėgio ventiliacijos. 0,9 proc. pacientų pasireiškė nemalonūs reiškiniai, reikalaujantys gydymo [7]. Remiantis šiais duomenimis, galima teigti, kad ketamino/propofolio derinys yra gan saugus vartoti vaikų sedacijos sukėlimui.
David H. ir Shipp J. atliko tyrimą, kuriame vietoj 1:1 ketamino/propofolio derinio maišymo viename švirkšte, pacientams buvo suteikta išankstinė 0.5 mg/kg ketamino dozė, po to vykdyta propofolio titracija iki sedacijos sukėlimo pagal 0.5 mg/kg. Šis atsitiktinių imčių kontroliuojamas tyrimas apţvelgė ketofolio (ketamino/propofolio derinio) ir propofolio sukeliamą sedaciją skubios pagalbos skyriuje vaikams ir suaugusiems. Pastebėta, kad bendra propofolio dozė buvo maţesnė nei ketamino. Taip pat nustatyta geresnės kokybės sedacija. Šis tyrimas pateikė labiausiai įtikinamų įrodymų iki šiol, kad raminamasis propofolio ir ketamino poveikis iš tiesų yra sinergetinis. Ketaminas uţpildo propofolio sukeliamas sedacijos spragas ir sukelia nuoseklesnį sedacijos gylį [25].
William Ev ir kt. atliko aprašomąjį tyrimą, kurio imtis – 114 suaugusiųjų pacientų, kurių daugumai atlikta ortopedinė procedūra. Vidutinės vaistų koncentracijos buvo 0,75 mg/kg ketamino ir 0,75 mg/kg propofolio kūno svoriui. Nei vienam pacientui nepasireiškė hipotenzija ar vėmimas. Vienam pacientui prireikė neinvazinės ventiliacijos naudojant kaukę. Trims pacientams prireikė skubios pagalbos, vienam jų skirtas midazolamas. Procedūrinis sėkmės rodiklis buvo 96,5 proc., atsigavimo laikotarpis po operacijos – 15 min. Vidutinis balas ketamino/propofolio deriniui, kurį skyrė gydytojas, medicinos sesuo ir pacientai buvo 10 (skalėje nuo 1 iki 10) [7].
Apibendrinant šiuos atliktus tyrimus, galima teigti, kad pagrindinės NRV, kurių galima išvengti vartojant ketamino/propofolio derinį yra hipotenzija ir vėmimas. Taip pat, vartojant ketaminą ir propofolį derinyje, tikėtina geresnė sedacijos kokybė.
3. TYRIMO METODIKA
3.1. Tiriamieji
Bandymui pasirinkti Jūrų kiaulyčių organai (krūtinės aorta ir trachėja). Eksperimentiniai gyvūnai įsigyti iš Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) Veterinarijos akademijos vivariumo. Eksperimentai su laboratoriniais gyvūnais atlikti vadovaujantis laboratorinių gyvūnų naudojimo etikos reikalavimais, laikantis „Gyvūnų, skirtų eksperimentams ir kitiems mokslo tikslams, laikymo, prieţiūros ir naudojimo reikalavimų―, patvirtintų 2012 10 31 Valstybinės maisto ir veterinarijos tarnybos direktoriaus įsakymu Nr. B1–866. Pagal Lietuvos laboratorinių gyvūnų naudojimo etikos komisijos prie Valstybinės maisto ir veterinarijos tarnybos protokolą, gautas leidimas atlikti eksperimentą su laboratoriniai gyvūnais. Tyrimas atliktas su 6 linijiniais Jūros kiaulyčių patinėliais, kurių vidutinis svoris – 400 g, amţius 8-12 savaičių. Valstybinės maisto ir veterinarinės tarnybos norminiais aktais nustatytą tvarka, negyvų gyvūnų kūnai, sandariai susukti į plastiką, buvo laikomi specialiai tam reikalui paskirtame šaldiklyje. Susikaupus didesniam kiekiui, gyvūnų lavonai išveţti į gyvūnų utilizacijos vietą, nustatyta LR Valstybinės maisto ir veterinarinės tarnybos norminiais aktais [2].
3.2. Medţiagos ir reagentai
Visi reagentai įsigyti iš UAB ,,Labochema‗‗ (gamintojas - Sigma – Aldrich), išskyrus ketaminą, kuris, pateikus receptą, gautas iš Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) Veterinarijos akademijos. Tyrimui atlikti buvo naudojamos šios medţiagos:
1. Ketaminas 100 mg/ml.
Firminis pavadinimas ir gamintojas: KETAMIN 100. Bremer Pharma GmbH, Vokietija. Vaisto serija ir galiojimo terminas: 1A3573K 03/03/15.
Vaisto saugojimo sąlgos: laikomas ţemesnėje kaip 250 C temperatūroje.
Dozavimas (tyrimo metu): tyrimui parinktos koncentracijos- 10-5 M, 10-4 M, 10-3 M. Paruošimas eksperimentui: tirpalas skiedţiamas vandeniu iki reikiamos koncentracijos.
2. Propofolis.
Vaisto serija ir galiojimo terminas: D126608 05/14.
Vaisto saugojimo sąlygos: laikomas ne aukštesnėje kaip 250 C temperatūroje. Dozavimas (tyrimo metu): tyrimui parinktos koncentracijos- 10-5 M, 10-4 M, 10-3 M.
Paruošimas eksperimentui: emulsija tirpinama DMSO tirpalu (koncentracija negali viršyti 0,1 proc. tirpalo koncentracijos).
3. Krebso – Ringerio bikarbonatinis buferinis tirpalas.
Firminis pavadinimas ir gamintojas: Krebs – Ringer Bicarbonate Buffer.Sigma – Aldrich. Vaisto serija ir galiojimo terminas: K4002 10/14.
Vaisto saugojimo sąlygos: laikomas 2-80 C temperatūroje.
Dozavimas (tyrimo metu): į 30 ml talpos vonelę pilama 20 ml tirpalo. Paruošimas eksperimentui: milteliai tirpinami viename litre vandens.
4. DMSO (dimetilsulfoksidas).
Firminis pavadinimas ir gamintojas: Dimethyl sulfoxide. Sigma – Aldrich. Vaisto serija ir galiojimo terminas: D18418 05/15
Vaisto saugojimo sąlygos: laikomas ne aukštesnėje kaip 250 C temperatūroje. Dozavimas (tyrimo metu): koncentracija negali viršyti 0,1% tirpalo koncentracijos Paruošimas eksperimentui: emulsija naudojama propofolio tirpinimui.
5. KCl milteliai. Sigma – Aldrich.
Firminis pavadinimas ir gamintojas: Potassium chloride. Sigma – Aldrich. Vaisto serija ir galiojimo terminas: P9541
Vaisto saugojimo sąlygos: laikomas ne aukštesnėje kaip 250
C temperatūroje. Dozavimas (tyrimo metu): 80 mmol/l.
Paruošimas eksperimentui: 600 mg tirpinama 100 ml Krebso – Ringerio bikarbonatiniame buferiniame tirpale.
3.3. Laboratorinė įranga ir jos parengimas darbui
Tyrimui atlikti naudojama vienos kameros organų vonelė – PTK23-220 Pharmacology Kit II (220V) (5 pav.), ADInstruments, Jungtinė Karalystė. Rezultatai fiksuojami programine (LabChart 7) įranga.
6 pav. PTK13 Pharmacology Kit organų vonelės pavyzdys [68].
Organų vonelės įrangą sudaro:
1. laboratorinis nerūdijančio plieno stovas,
2. jėgos transduktorius MLTF050/ST (matavimo diapazonas 0-50 g), 3. padėties transduktorius,
4. universalus laikiklis stikliniam kabliukui, 5. cirkuliacinis siurblys,
6. L formos stiklinė lazdelė mėginiams tvirtinti,
7. trikampio formos vielinis kabliukas mėginiams tvirtinti ( kiekvienos briaunos ilgis 10mm), 8. universalus laikiklis vonelės kamerai,
9. vonelės kamera (30ml),
10. adatinė sklendė deguonies reguliavimui, 11. laboratorinio stovo pagrindas.
12. 150ml buferinio tirpalo stiklinė 13. 500ml vandens stiklinė
14. Temperatūros valdymo blokas (vandens šildymo sistema)
Atliekant eksperimentą, svarbu palaikyti gyvam organizmui būdingas sąlygas. Vandens vonios šildymo sistema ir cirkuliacinis siurblys, kuris tiekia vandenį aplink organų vonelę, padeda išlaikyti pastovią 37°C temperatūrą. Temperatūra stebima ir reguliuojama visą eksperimento laiką.
Organų vonelės kamera pripildoma Krebso – Ringerio buferinio tirpalo, į kurį per vamzdelį pastoviai tiekiamas deguonis. Deguonis gaunamas iš prie vonelės prijungto deguonies baliono. Taip stengiamasi sukurti natūralias organui sąlygas ir išlaikyti jį gyvybingą kuo ilgesnį laiką. Aeracija valdoma per adatinę sklendę (6 pav.) ir taip uţtikrinama tinkama deguonies srovė.
7 pav. Organų vonelės adatinė sklendė deguonies srovei reguliuoti.
Deguonis tiekiamas tokiu greičiu, kad burbuliacija būtų vos pastebima stengiantis išvengti ,, virimo efekto‗‗. Per didelė srovė skatina tirpalo garavimą, sukelia įtampos trukdţius [68].
Jėgos transduktorius įtampą, atsiradusią dėl izoliuoto organo atsipalaidavimo ar susitraukimo, keičia į elektrinę jėgą, kurią registruoja, vizualizuoja ir išsaugo kompiuterinė LabChart v7.1.2 programa. Duomenys kompiuterinei LabChart v7.1.2 programai perduodama per Powerlab aparatūrą (signalo stiprintuvą). Gauti duomenys, kreivės pavidalu, yra rodomi monitoriaus ekrane. Įrangos schema pavaizduota 7 paveiksle.
8 pav. Įrangos schema. Deguonis tiekamas į organų vonelės kamerą, kurios temperatūrą palaiko šildymo sistema. Jėgos pokyčiai fiksuojami transduktoriumi ir perduodami Powerlab apartūrai,
kuri yra sujungta su kompiuterine LabChart programa.
3.4. Ketamino ir propofolio kiekių apskaičiavimas
Reikalingi vaistų kiekiai apskaičiuojami remiantis formule [1]: CN1V1=V2CN2
CN1- vaisto koncentracija prieš skiedimą CN2 – galutinė koncentracia
V1 – pirmojo tirpalo tūris V2 – antrojo tirpalo tūris
Ketamino ir propofolio (10-5 M, 10-4 M, 10-3 M) koncentacijų apskaičiavimas:
CN1 (ketaminui) – 3,6 x 10-1 mol/l (apskaičiuota remiantis formule: n= m/M ( n= 100g/ 274g/mol)) CN1( propofoliui) – 5,6 x 10-3 mol/l (apskaičiuota remiantis formule n= m/M ( n= 1g/ 178g/mol)). CN2 - 10-5 M, 10-4 M, 10-3 M, norimos koncentracijos.
V1 -X
V2 - X+ 0,002 ( 0,002 – krebso tirpalo tūris vonelėje) Apskaičiavimo pavyzdys:
Ketaminui: (3,6 x 10-1 )X = (X+ 0,002) x 10-5 arba10-4 arba 10-3M. Propofoliui: (5,6 x 10-3 ) = (X+ 0,002)x 10-5 arba10-4 arba 10-3M.
Taip nustatome ketamino ir propofolio tirpalo kiekį, kurį reikia įpilti į vonelės kamerą, kad gautume norimos koncentracijos tirpalą vonelėje.
3.5. Aortos ir trachėjos ţiedų paruošimas
Prieš pradedant eksperimentą, jūrų kiaulytėmis atliekama asfiksija anglies dioksido dujomis. Aštriomis ţirklutėmis atvėrus krūtinės ląstą (8 pav.) atpreparuojama krūtinės aorta ir trachėja, nuo kurių nuvalomas jungiamasis audinys. Iš kiekvieno segemento eksperimentui paimami 3 preparatai (2–3mm aortos ir trachėjos ţiedai).
9 pav. Jūrų kiaulytės preparavimas
Segmentai talpinami į petri lėkštelę, pripildytą kambario temperatūros Krebso - Ringerio tirpalu. Tirpalo sudėtis(g/l): NaCl – 7; KCl – 0,34; MgCl2 - 0,0468; NaHCO3 – 1,26; Na2HPO4 – 0,18; NaH2PO4 - 0,1; gliukozė - 1,8; pH – 7,4. Paruošti mėginiai atlpinami į šaldytuvą. Laikomi 4oC temperatūroje jie gali išlikti gyvibingi kelias valandas ir būti panaudojami pakartotiniuose tyrimuose [68].
Atliekant tyrimą su aortos ir trachėjos ţiedų segmentais, jie yra tvirtinami ant bazinio L tipo kabliuko (9 pav.) ir trikampio formos kabliuko, kurio vienas galas pritvirtintnas prie šilkinio siūlo, sujungto su jėgos transduktoriumi. Transduktoriu, svarelių pagalba, yra kalibruojamas prieš kiekvieną eksperimentą.
10 pav. Mėginio tvirtinimas prie kabliukų
Pritvirtintas mėginys talpinamas į organų vonelės kamerą su 37±0,5 °C temperatūros Krebso tirpalu į kurį pastoviai tiekiamas deguonis. Susitraukus ar atsipalaidavus aortos, trachėjos ţiedui, transduktorius registruoja įtampos pokytį ir perduoda signalą kompiuterinei LabChart 7 programai. Norint gauti tikslius rezultatus, svarbu, kad šilkinis siūlas nesiliestų prie vonelės sienelės ir būtų vienoje linijoje su davikliu.
3.6. Kontrolinis bandymas
Prieš pradedant registraciją, aortos ir trachėjos preparatai laikomi organų vonelėje 30 minučių. Tai kalibravimo periodas, kurio metu preparatas aklimatizuojasi po preparavimo ir tvirtinimo prie kabliukų [68]. Krebso tirpalas kas 10 – 15 min. yra keičiamas švieţiu, kad išvengti pH pasikeitimo.
Ekvilibriumo metu, aortos ir trachėjos ţiedų segmentai įtempiami 1,5g (aortai) ir 1g (trachėjai) įtampa, kuri nustatyta išankstiniais tyrimais [42;64;94]. Įtampa koreguojama apie 15 min., pastoviai keičiant tirpalą švieţiu 37°C Krebso tirpalu iki kol bus pasiektas optimalus įtempimas.
Po ekvilibriumo etapo aortos ir trachėjos kontrakcija sukeliama Krebso tirpalu, kuriame yra ištirpintas KCl (80mmol/l). pasiekus didţiausią preparato susitraukimą, stebimas aortos ir trachėjos segmentų atsipalaidavimas, kai į vonelės kamerą nėra tiekiama atpalaiduojančiu poveikiu pasiţyminti medţiaga. Kontrolinis bandymas su kiekvienu mėginiu kartojamas 4 kartus.
3.7. Izoliuotų aortos ir trachėjos segmentų funkcinių pokyčių vertinimas,
veikiant ketaminu, propofoliu ir ketamino/propofolio deriniu
Eksperimentas vyksta tuo pačiu principu, kaip ir kontroliniame bandyme. Skirtumas tik tas, kad pasiekus maksimalų preparato susitraukimą Krebso tirpalu, kuriame yra ištirpintas KCl (80mmol/l), vietoj stebimo savaiminio preparato atsipalaidavimo, kumuliuojančiomis koncentracijomis, į vonelės kamerą pilamas ketamino, propofolio, ketamino/propofolio derinio 1:1 derinio tirpalas (10-5 M, 10-4 M, 10-3 M). Koncentracijos parinktos remiantis kitų tyrėjų atliktais bandymais [17;42;44;56;79;94]. Aortos ir trachėjos segment funkcinių pokyčių vertinimas pradedamas nuo maţiausios koncentracijos, kuri neturi poveikio į organą arba jis yra labai maţas, nes didelė koncentracija gali stipriai bei prolonguotai paveikti organą ir dėl šios prieţasties reikėtų papildomų bandymų stengiantis nuplauti preparatą buferinio tirpalo porcijom, kad būtų galima atlikti bandymus su kitomis koncentracijomis. Vaistinės medţiagos tirpalas pilamas lėtai, pastoviu greičiu ir stengiamasi, kad jo nepatektų ant vonelės sienelės. Koncentracija turi būti tiksli, todėl vaistas į vonelę įvedamas mililitrinės pipetės pagalba. Uţfiksavus jėgos pokytį su maţiausia (10-5
M) koncentracija, po 15 min, pilama vidutinė (10-4 M), dar po 15 min. didţiausia (10-3 M) vaistinės medţiagos tirpalo koncentracija. Po reakcijos į vaistą, ţiedas plaunamas Krebso tirpalu maţiausiai 3 kartus ir yra naudojamas kitam bandymui.
3.8. Statistinė duomenų analizė
Aprašomoji ir lyginamoji statistinė duomenų analizė atlikta statistiniu paketu SPSS Statistics 17.0. Apskaičiuotos iš anksto parinktų kintamųjų daţnių ir kryţminės lentelės, atliktas χ2
testas. Apskaičiuotas vertintų parametrų vidurkis ir standartinis nuokrypis. Vertinant skirtumus, tarp vaistų koncentracijų taikyta vienfaktorinė ANOVA, naudotas Bonferroni Post Hoc kriterijus. Rezultatai laikyti statistiškai patikimais kai patikimumo koeficientas p<0.05.
4. REZULTATAI
4.1. Ketamino poveikis aortai
Ketaminas atpalaidavo aortos lygiuosius raumenis priklausomai nuo koncentracijos. Vidutinė (10 -4
M) ir didelė (10-3 M) ketamino koncentracijos turėjo didţiausią įtaką aortos ţiedo atsipalaidavimui. Ketamino 10-5 M, 10-4 M, 10-3 M koncentracijos sukėlė aortos atsipalaidavimą atitinkamai per 0,020±0,005 g, 0,110±0,011 g ir 0,147±0,015 g jėgą. Nustatytas statistiškai patikimas skirtumas tarp 10-5
M ir 10-4 M (p<0,001), 10-5 M ir 10-3 M (p<0,001) bei 10-4 M ir 10-3 M (p<0,001) ketamino koncentracijų poveikio aortos diliatacijai.
Lyginant kontrolinį bandymą su maţiausia (10-5
M) koncentacija, statistiškai patikimo skirtumo aortos atsipalaidavimui nenustatyta. Gauti statitistiškai patikimi skirtumai tarp kontrolinio bandymo ir vidutinės (10-4
M) bei didelės (10-3 M) ketamino koncentracijų poveikio aortos dilatacijai (p<0,001) (10 pav.).
11 pav. aortos izoliuotų preparatų susitraukimo jėga veikiant skirtingomis ketamino koncentracijomis. Pažymėtas susitraukimo jėgos vidurkis ir vidurkio standartinis nuokrypis.
*skirtumas tarp kontrolinės ir bandomosios grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05. **skirtumas tarp 10-4M ir kitų bandomūjų grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
4.2. Ketamino poveikis trachėjai
Tik vidutinė (10-4
M) ir didelė (10-3 M) ketamino koncentracijos atpalaidavo trachėjos ţiedo lygiuosius raumenis. Ketamino 10-5 M, 10-4 M, 10-3 M koncentacijos sukėlė trachėjos atsipalaidavimą atitinkamai per 0,020±0,01 g, 0,927±0,11 g ir 1,067±0,151 g jėgą. Nustatytas statistiškai patikimas skirtumas tarp 10-5 M ir 10-4 M (p<0,001) bei 10-5 M ir 10-3 M (p<0,001) ketamino koncentracijų poveikio trachėjos dilatacijai. Statistiškai patikimų skirtumų tarp 10-4
M ir 10-3 M ketamino koncentracijų nenustatyta (p>0,05).
Lyginant maţiausią (10-5
M) koncentraciją su kontroliniu bandymu, statistiškai patikimas skirtumas nenustaytas (p>0,05). Vidutinė (10-4 M) ir didelė (10-3 M) ketamino tirpalų koncentracijos statistiškai reikšmingai labiau atpalaidavo trachėjos ţiedą (p<0,001) lyginant su kontroliniu bandymu (11pav.).
12 pav. Trachėjos izoliuotų preparatų susitraukimo jėga veikiant skirtingomis propofolio koncentracijomis. Pažymėtas susitraukimo jėgos vidurkis ir vidurkio standartinis nuokrypis.
4.3. Propofolio poveikis aortai
Propofolio 10-5 M, 10-4 M ir 10-3 M koncentracijos sukėlė aortos atsipalaidavimą atitinkamai per 0,025±0,007 g, 0,050±0,012 g ir 0,115±0,021 g jėgą. Nustatytas statistiškai patikimas skirtumas tarp 10-5 M ir 10-3 M (p<0,001), bei 10-4 M ir 10-3 M (p<0,001) propofolio koncentracijų poveikio aortos vazodiliatacijai.
Lyginant gautus rezultatus su kontroliniu bandymu, statistiškai patikimas poveikio skirtumas gautas tik su didele (10-3 M) koncentracija (p<0,001). Vidutinė (10-4 M) propofolio koncentracija taip pat atpalaidavo aortos lygiuosius raumenis, tačiau lyginant su kontroliniu bandymu, šis poveikis nebuvo statistiškai patikimas (p>0,05). Statistiškai patikimas skirtumas nenustatytas ir tarp kontrolinio bandymo bei maţos (10-5 M) ketamino koncentracijos (p>0,05) poveikio aortos dilatacijai (12 pav.).
13 pav. aortos izoliuotų preparatų susitraukimo jėga veikiant skirtingomis propofolio koncentracijomis. Pažymėtas susitraukimo jėgos vidurkis ir vidurkio standartinis nuokrypis.
*skirtumas tarp kontrolinės ir bandomosios grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
4.4. Propofolio poveikis trachėjai
Didţiausią įtaką trachėjos atsipalaidavimui turėjo vidutinė ir didelė propofolio koncentracijos. Propofolio 10-5 M, 10-4 M, 10-3 M koncentracijos sukėlė trachėjos atsipalaidavimą atitinkamai per
0,065±0,015 g, 0,350±0,019 g ir 0,650±0,071 g jėgą. Nustatytas statistiškai patikimas skirtumas tarp 10-5 M ir 10-4 M (p<0,001), 10-5 M ir 10-3 M (p<0,001) bei 10-4 M ir 10-3 M (p<0,001) propofolio koncentracijų poveikio trachėjos diliatacijai.
Lyginant kontrolinį bandymą su maţiausia (10-5
M), vidutine (10-4 M) ir didţiausia (10-3 M) propofolio koncentracijomis, gauti statistiškai patikimi poveikio skirtumai tarp kontrolinio bandymo ir vidutinės bei kontrolinio bandymo ir didţiausios koncentracijų (atitinkamai p<0,001 ir p<0,001). Statistiškai patikimas skirtumas tarp maţiausios propofolio koncentracijos ir kontrolinio bandymo nenustatytas (p>0,050) (13pav.).
14 pav. Trachėjos izoliuotų preparatų susitraukimo jėga veikiant skirtingomis propofolio koncentracijomis. Pažymėtas susitraukimo jėgos vidurkis ir vidurkio standartinis nuokrypis.
*skirtumas tarp kontrolinės ir bandomosios grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05. **skirtumas tarp 10-4M ir kitų bandomūjų grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
4.5. Ketamino/propofolio derinio poveikis aortai
Ketamino/propofolio derinys, kai buvo naudotos 10-5 M, 10-4 M, 10-3 M ketamino ir propofolio koncentracijos, sukėlė aortos atsipalaidavimą atitinkamai per 0,027±0,007 g, 0,029±0,011 g, 0,117±0,014
g. Statistiškai patikimas skirtumas tarp maţiausios (10-5
M) ir vidutinės (10-4 M) koncentracijų bei kontrolinio bandymo poveikio aortos atsipalaidavimui nenustatytas (p>0,05). Tačiau didţiausia (10-3 M) koncentracija statistiškai patikimai atpalaidavo aortos lygiuosius raumenis lyginant su maţiausia (10-5
M), vidutine (10-4 M) ketamino/propofolio derinio koncentracijomis ir kontroliniu bandymu (visais atvejais p<0,001) (14pav.)
15 pav. Aortos izoliuotų preparatų susitraukimo jėga veikiant skirtingomis ketamino/propofolio derinio koncentracijomis. Pažymėtas susitraukimo jėgos vidurkis ir vidurkio standartinis nuokrypis.
*skirtumas tarp kontrolinės ir bandomosios grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
4.6. Ketamino/propofolio derinio poveikis trachėjai
Ketamino/propofolio derinys, kai buvo naudotos 10-5 M, 10-4 M, 10-3 M ketamino ir propofolio koncentracijos, atpalaidavo trachėjos ţiedo segmentą atitinkamai per 0,029±0,008 g, 0,060±0,007 g, 0,110±0,012 g. Nustatytas statistiškai patikimas skirtumas tarp 10-5 M ir 10-4 M (p=0,034), 10-5 M ir 10-3 M (p<0,001), 10-4 M ir 10-3 M (p=0,001) koncentracijų poveikio trachėjos ţiedo segmento atsipalaidavimui.
Statistiškai patikimas skirtumas tarp maţiausios (10-5
M) koncentracijos ir kontrolinio bandymo nenustaytas (p>0,05). Tačiau vidutinė (10-4
koncentracijos statistiškai patikimai stipriau atpalaidavo trachėjos ţiedo segmentą (atitinkamai p=0,04 ir p<0,001) lyginant su kontroliniu bandymu (15pav.).
16 pav. Trachėjos izoliuotų preparatų susitraukimo jėga veikiant skirtingomis ketamino/propofolio derinio koncentracijomis. Pažymėtas susitraukimo jėgos vidurkis ir vidurkio standartinis nuokrypis.
*skirtumas tarp kontrolinės ir bandomosios grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05. **skirtumas tarp 10-4M ir kitų bandomūjų grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
4.7. Vaistų poveikis aortai
Nenustatytas statistiškas patikimumas vertinant ketamino/propofolio derimio poveikio skirtumus lyginant su ketaminu ir propofoliu atskirai bei kontroliniu bandymu izoliuotiems aortos ţiedams, kai naudotos maţos (10-5
M) šių vaistų koncentracijos (p>0,05), t.y. aortos atsipalaidavimas buvo toks pats, koks skiriant šiuos vaistus ne derinyje.
Ketamino/propofolio derinys santykiu 1:1, kai buvo naudotos vidutinės (10-4 M) ketamino ir propofolio koncentracijos, statistiškai patikimai maţiau veikė aortos atsipalaidavimą lyginant su ketaminu (p<0,001) atskirai. Ketamino/propofolio derinys santykiu 1:1 esant 10-4M koncentracijai maţiau veikė aortos atsipalaidavimą lyginant su propofoliu, tačiau šis rezultatas nebuvo statistiškai reikšmingas (p=0,125). Ketamino 10-4 M koncentracija statistiškai patikimai stipriau atpalaidavo aortos ţiedą lyginant su propofoliu (p<0,001).
Nenustatytas statistiškas reikšmingumas vertinant ketamino/propofolio derinio poveikio skirtumus lyginant su ketaminu ir propofoliu atskirai izoliuotiems aortos ţiedams, kai naudotos didelės (10-3 M) šių vaistų koncentracijos (p>0,05). Statistiškai reikšmingas skirtumas nenustatytas ir tarp ketamino bei propofolio didelių koncentracijų poveikio aortos dilatacijai (p=0,194) (16pav.).
17 pav. Aortos izoliuotų preparatų susitraukimo jėga veikiant skirtingomis vaistų koncentracijomis. Pažymėtas susitraukimo jėgos vidurkis ir vidurkio standartinis nuokrypis.
*skirtumas tarp ketamino/propofolio derinio ir kitų bandomūjų grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
**skirtumas tarp propofolio ir kitų bandomūjų grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
4.8. Vaistų poveikis trachėjai
Nenustatytas statistiškas reikšmingumas vertinant ketamino/propofolio poveikio skirtumus lyginant su ketaminu ir propofoliu atskirai izoliuotiems trachėjos ţiedams, kai naudotos maţos (10-5
M) šių vaistų koncentracijos (p>0,05).
Rastas statistiškas patikimumas vertinant ketamino/propofolio derinio poveikio skirtumus lyginant su ketaminu ir propofoliu atskirai, kai naudotos vidutinės (10-4
M) šių vaistų koncentracijos. Ketamino/propofolio derinys santykiu 1:1 esant 10-4M koncentracijai statistiškai patikimai maţiau veikė
trachėjos atsipalaidavimą (p<0,001). Ketamino 10-4M koncentracija statistiškai patikimai stipriau atpalaidavo trachėjos ţiedą lyginant su tos pačios koncentracijos propofoliu (p<0,001).
Statistiškai reikšmingi skirtumai rasti vertinant ketamino/propofolio derinio poveikio skirtumus lyginant su ketaminu ir propofoliu atskirai, kai naudotos didelės (10-3M) šių vaistų koncentracijos. Ketamino/propofolio derinys santykiu 1:1 esant 10-3 M koncentracijai statistiškai patikimai maţiau veikė trachėjos atsipalaidavimą (p<0,001). Ketamino 10-3
M koncentracija statistiškai patikimai stipriau atpalaidavo trachėjos ţiedą lyginant su propofoliu (p=0,002) (17pav.).
18 pav. Trachėjos izoliuotų preparatų susitraukimo jėga veikiant skirtingomis vaistų koncentracijomis. Pažymėtas susitraukimo jėgos vidurkis ir vidurkio standartinis nuokrypis.
*skirtumas tarp ketamino/propofolio derinio ir kitų, tos pačios koncentracijos bandomūjų grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
**skirtumas tarp propofolio ir kitų, tos pačios koncenreacijos bandomūjų grupių yra statistiškai reikšmingas, kai p<0,05.
5. REZULTATŲ APTARIMAS
Gauti rezultatai patvirtina, kad ketaminas ir propofolis atpalaiduoja aortos lygiuosius raumenis ir trachėjos ţiedą. Ketamino poveiko aortai priklasomybę nuo koncentracijos tyrė ir kiti autoriai. Ibeawuchi CU ir kt. (2008) aortos lygiųjų raumenų sutraukimui naudojo fenilefrino (1 x 10-7 M) ir KCl tirpalus. Buvo parinktos nuo 10-6 M iki 10-3 M ketamino koncentracijos. Maksimalus aortos atsipalaidavimas KCl ir fenilefrino grupėse (atitinkamai 78.3 ± 2.3 ir 71.2 ± 8.0 proc.) pastebėtas naudojant 10-4
M ir 10-3 M ketamino koncentracijas [44]. Gauti rezultatai antrina mūsų gautus rezultatus, kad tik didelė ir vidutinė (10-4 M ir 10-3 M) koncentracijos atpalaiduoja aortos lygiuosius raumenis. Taip pat remiantis šių autorių gautais rezultatais padaryta išvada, kad ketaminas nėra specifinis dilatatorius, t.y. jo veikimo mechanizmas neveikia receptorių valdomų kalcio ar potencialui jautrių kanalų, remiantis tuo, kad fenilefrinas aortos lygiųjų raumenų susitraukimą sukelia aktyvuodamas alfa adrenerginius receptorius ir taip suţadindamas kalcio išsilaisvinimą iš kalcio kanalų, o kalis lygiųjų raumenų susitraukimą sukelia depoliarizuodamas membraną ir stimuliuodamas kalcio išsilaisvinimą iš potencialui jautrių kanalų [16;27].
Bülent SARAÇ (2011) ir kiti tyrė ketamino poveikį trachėjai ir gavo statistiškai reikšmingus rezultatus (p<0.05) su visomis ketamino koncentracijomis (nuo 10-8 M iki 3 x 10-4 M), kai aortos susitraukimai sukelti karbacholio (10-6M) tirpalu. Ryškiausias aortos lygiųjų raumenų atsipalaidavimas pastebėtas vartojant 10-4
M ir 10-3 M ketamino koncentracijas [79]. Mūsų gauti rezultatai taip pat tvirtina, kad ryškus lygiųjų raumenų atsipalaidavimas pastebimas esant didelėms koncentracijoms (10-4
M, 10-3 M), tačiau naudojant 10-5M ketamino koncentraciją, atsipalaidavimas mūsų atliktame tyrime nenustatytas. Rezultatų skirtumas galimas dėl naudoto konstriktoriaus ar jūrų kiaulyčių imties (n=10), amţiaus, naudoto fiziologinio tirpalo (buvo naudotas Krebs– Henseleit tirpalas) bei tirpalų kokybės.
Mūsų tyrimui įtakos galėjo turėti ir ketamino sudėtis. Christina M. Pabelick (1997) ir kt. įrodė, kad ketamino (R)-enantiomeras pasiţymi stipresniu atpalaiduojančiu poveikiu nei S (+) enantiomeras, kai trachėjos susitraukimas sukeltas acetilcholino 0.1 µM koncentracijos tirpalu [21].
LUO Ai-lin ir kiti bendraautoriai (2005) nustatė, kad propofolis, priklausomai nuo koncentracijos, sumaţina noradrenalino (10-6
M) sukeltus toninius aortos susitraukimus. Naudota maksimali propofolio (10-4M) koncentracija sukėlė statistiškai reikšmingą (36.24proc. ±3.53proc.) aortos atsipalaidavimą. Tai bent penkis kartus viršija efektyvią koncentraciją kraujo plazmoje [56]. Mūsų atlikto tyrimo duomenimis,
propofolis atpalaiduoja aortos lygiuosius raumenis tik esant didelei (10-3 M) koncentracijai. Aortos atsipalaidavimas stebimas ir esant vidutinei (10-4 M), tačiau šis poveikis nebuvo statistiškai reikšmingas.
Atlikta nemaţai tyrimų su gyvūnais ir ţmonėmis, kurių metu nustatyta, kad propofolis sumaţina acetilcholino [19;35;66], endotelio-1 sukeltą lygiųjų kvėpavimo raumenų susitraukimą, kai naudotos 100-300 μM (10-4
M – 3x10-4 M) propofolio koncentracijos. Šie rezultatai rodo, kad propofolis sukelia reikšmingą poveikį lygiesiems kvėpavimo raumenims tik esant didelėms koncentracijoms. Tai patvirtina ir mūsų gautus rezultatus.
Tokius pačius rezultatus gavo ir Chen-Fuh Lam ir kiti (2010), kurie atliko ex vivo tyrimą su Sprague Dawley ţiurkių aortomis, kurių lygiųjų raumenų susitraukimai buvo sukelti fenilefrinu. Eksperimentui pasirinktos 3–300 μM propofolio koncentracijos. Statistiškai patikimas rezultatas gautas tik su 300 μM propofolio koncentracija [51]. Naudotos propofolio koncentracijos yra daug kartų didesnės nei terapinės koncentracijos ţmonėms. Skirtingas atsakas į šias koncentracijas yra dėl to, kad ţiurkės toleruoja ţenkliai didesnes propofolio dozes kūno svoriui lyginant su ţmonėmis [52].
Caliskan E ir kt. (2006) atliko tyrimą su ţmogaus virkštelėmis, siekant įvertinti propofolio įtaką kalio jonų kanalams. Kraujagyslės sutraukimui buvo naudotas KCl tirpalas (60mmol/l). Parinktos 10-9 – 10-4 M propofolio koncentracijos. Statistiškai reikšmingi duomenys gauti tik su didţiausia 10-4 M koncentracija. Šie rezultatai dar kartą patvirtina, kad propofolis atpalaiduoja kraujagysles priklausomai nuo dozės ir šis atsakas pasireiškia dėl kalcio aktyvuojamų kalio kanalų [17].
Lygindami ketamino ir propofolio atpalaiduojamį poveikį gavome priešingus rezultatus nei Masakazu Yamaguchi ir kiti bendrautoriai (2007), kurie nustatė, kad propofolis stipriau atpalaiduoja trachėjos lygiuosius raumenis nei ketaminas. Šie rezultatai neatitinka mūsų gautų rezultatų, jog ketaminas, esant vidutinei ir didelei koncentracijai, stipriau atpalaiduoja trachėjos ţiedą nei tos pačios koncentracijos propofolis. Rezultatų skirtumas galimas dėl naudoto konstriktoriaus bei vaistų koncentracijų skirtumo. Yamaguchi ir kiti bendraautoriai trachėjos susitraukimą sukėlė ATP (adenozino trifosfato) 300 µM koncentracija, o naudotos propofolio ir ketamino koncetracijos buvo: 1,3, 10, 30, 100, ir 300 µM [102]. Šie rezultatai prieštarauja ir kitų, prieš tai aptartų, autorių rezultatams, nes propofolis atpalaidavo trachėją esant 30 µM koncentracijai, o kitų autorių duomenimis, propofolio atpalaiduojamam poveikiui pasiekti, reikia didelių koncentracijų. Tačiau atlikti Hui TW (1995) in vivo tyrimai rodo, kad propofolis stipriau veikia kvėpavimo sistemą nei ketaminas ir sukelia apnėją [41].
Taip pat, Lin ir kt. (1999) teigia, kad nors ir 10 µM propofolio koncentracija statistiškai reikšmingai sumaţina acetilcholino sukeltą kalcio intraląstelinės koncentracijos padidėjimą kultūrinėse trachėjos lygiųjų raumenų ląstelėse, prireikė maţiausiai 100 µM propofolio koncentracijos, kad sukelti
izoliuotos trachėjos ţiedo atsipalaidavimą. Padaryta išvada, kad didesnės dozės reikia dėl didesnio propofolio pasiskirstymo kultūrinėse ląstelėse lyginant su audiniais. Be to, jungiamasis audinys gali trukdyti propofoliui pasiekti lygiuosius raumenis [51].
Kitų tyrėjų atliktų klinikinių tyrimų rezultatų duomenimis nustatyta, kad naudojant ketamino ir propofolio mišinį santykiu 1:1, sumaţėja jų nepageidaujamas poveikis (kvėpavimo, širdies ritmo, kraujospūdţio sutrikimas, vėmimas) [5;6;8;29;63;81]. Mūsų gautų rezultatų duomenimis, taip pat nustatyta, kad 10-4 M ketamino/propofolio derinio koncentracija maţiau veikia aortos bei trachėjos atsipalaidavimą, nei vartojant tos pačios koncentracijos ketaminą ir propofolį atskirai. Statistiškai patikimi rezultatai gauti ir vertinant didelės koncentracijos ketamino/propofolio derinio poveikį trachėjai. Literatūroje teigiama, jog tikėtinas mechanizmas, dėl kurio nepageidaujamos reakcijos vartojant vaistų derinį pasireiškia rečiau, remiasi tuo, kad atskirai kiekvieno medikamento koncentracija yra didesnė nei ketamino/propofolio derinyje, tuo tarpu ketamino/propofolio derinio koncentracija – pakankama sukelti sedacijai [10].
6. IŠVADOS
1. Didţiausias ketamino, propofolio ir ketamino/propofolio 1:1 derinio dilatacinis poveikis aortai pasiekiamas esant didţiausiai (10-3
M) šių vaistų koncentracijai (p<0,05). Ketaminas atplaiduoja aortos lygiuosius raumenis ir esant vidutinei koncentracijai (10-4 M), nes remiantis mūsų gautais rezultatais, pasiţymi stipresniu dilataciniu poveikiu nei propofolis.
2. Ketamino, propofolio ir ketamino/propofolio 1:1 derinio dilatacinis poveikis trachėjai pasiekiamas esant vidutinei (10-4 M) ir didţiausiai (10-3 M) šių vaistų koncentracijai (p<0,05). Stipriausią poveikį trachėjai, lyginant su kitais vaistais mūsų eksperimento metu, taip pat turėjo ketaminas.
3. Eksperimento metu nustatyta, kad propofolio ir ketamino derinys, net ir vidutinėmis koncentracijomis maţiau veikia aortos lygiuosius raumenis nei vaistai vartojami ne derinyje (p<0,05). Manome, kad tai gali sąlygoti palankesnį šio derinio poveikį visai tiriamųjų gyvūnų širdies ir kraujagyslių sistemai.
4. Ketamino/propofolio derinys esant vidutinėms (10-4 M) ir didelėms (10-3 M) koncentracijoms daro maţesnę įtaką trachėjos lygiųjų raumenų atsipalaidavimui, nei ketaminas ir propofolis atskirai (p<0,05), todėl galimai gali būti maţiau toksiškas gyvūnų kvėpavimo sistemai.
