新生ラット摘出脳幹脊髄標本を用いたプロポフォールの呼吸抑制機構の解明

• 研究課題/領域番号: 12770837
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 麻酔・蘇生学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 柏木 政憲 慶應大, 医学部, 助手 (10245508)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2001
• 研究課題ステータス: 完了 (2001年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: プロポフォール / 呼吸 / 脳幹 / 脊髄 / 新生ラット / 静脈麻酔薬 / 延髄 / 呼吸中枢

研究概要

静脈麻酔薬プロポフォールによる中枢性呼吸抑制の作用部位を明らかにすることを目的とし、以下の実験を行なった。
生後0-4日の新生ラットの脳幹と頸髄を摘出して新生ラット摘出脳幹脊髄標本を作製した。人工脳脊髄液による外液灌流を行ない、ガラス管吸引電極を用いて第4頚髄前根の出力(C4)を記録した。規則的な自発バーストの頻度を呼吸回数とした。また、出力の積分値を求めた。灌流液中に臨床濃度(5-20mcM)のプロポフォールを加えて持続的外液灌流により標本全体に投与したところ、有意な呼吸回数の減少とC4の積分値の増加を認めた。プロポフォールによる灌流後、コントロール液に戻すと呼吸回数と振幅はベースライン値へ回復していく傾向が認められた。次いで、標本の延髄部と脊髄部を独立して灌流可能な実験槽を用い、投与部位を限局した場合の変化を調べた。延髄側の灌流液にプロポフォールを加えると、標本全体に投与したときと同様の呼吸回数の減少とC4の積分値の増加が観察された。一方、脊髄測の灌流液にプロポフォールを加えた場合では全く変化は認められなかった。
これらの結果から、以下のことが明らかになった。1)プロポフォールは末梢からの求心性入力や、上位中枢の影響がない状態でも延髄レベルで可逆的な呼吸抑制作用を示す。2)プロポフォールは脊髄レベルでは呼吸出力に影響を与えない。以上の結果から、プロポフォールは延髄における呼吸リズム形成に抑制的に作用し、脊髄における呼吸ドライブ伝達には影響しない可能性が示唆された。