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表面麻醉剂广泛应用于鼻腔、鼻窦疾病的检查、治疗及手术中,丁卡因具有麻醉作用强、起效迅速、维持时间长及价格低廉等特点,仍是目前国内最常用的表面麻醉剂。然而丁卡因毒性较大,除可造成全身中毒反应外,还降低鼻腔黏液纤毛清除功能。黏液纤毛传输系统是呼吸道自我防御机制的重要组成部分,纤毛摆动频率是评估其功能的重要指标。利用高速数字化显微成像技术观察纤毛摆动频率是近年发展起来的一种客观、精确测量方法。基于上述背景,本课题进行了如下研究:①急性分离正常豚鼠鼻黏膜纤毛运动的观察;②丁卡因对离体豚鼠鼻黏膜纤毛运动的影响;③丁卡因鼻腔给药对豚鼠鼻黏膜纤毛运动的影响。目的1.利用高速数字化显微成像技术观察急性分离正常豚鼠鼻黏膜纤毛细胞的运动情况。2.从细胞水平了解不同浓度丁卡因对急性分离的豚鼠鼻黏膜纤毛运动的影响。3.从整体水平了解不同浓度丁卡因对急性分离的豚鼠鼻黏膜纤毛运动的影响。方法1.利用I型胶原酶消化结合机械分离法分离出正常豚鼠鼻粘膜纤毛细胞,在倒置显微镜下放大1000倍观察,高速数码摄像机以每秒120帧的速率采集鼻腔不同侧别及部位(鼻中隔、下鼻甲)的纤毛运动影像及室温下放置5小时内鼻黏膜的纤毛运动影像,同时记录纤毛摆动持续时间,计算机软件计算纤毛的摆动频率。2.采集分别加入不同浓度的(0.02%、0.1%、0.2%、1%和2%)丁卡因前、后(1～10分钟)急性分离的正常豚鼠鼻黏膜纤毛运动的影像,分别计算其纤毛摆动频率。停止摆动的纤毛上皮细胞应用Hanks平衡盐溶液洗脱药液后室温下观察半小时。3.15只豚鼠随机分为5组,随机向一侧鼻腔滴入不同浓度丁卡因溶液(0.1%、0.2%、1%、2%及1%ATP+2%丁卡因),另一侧鼻腔滴入Hanks平衡盐溶液对照,10分钟后处死豚鼠,按上述方法分离鼻黏膜纤毛上皮细胞,采集鼻黏膜纤毛运动的影像,分别计算其纤毛摆动频率。结果1.①正常豚鼠鼻黏膜纤毛细胞纤毛摆动持续时间:536.8±58.2 min,其中左侧鼻中隔为537.0±62.0 min,右侧鼻中隔为536.0±59.7 min,左侧下鼻甲为536.0±56.2 min,右侧下鼻甲为535.0±64.2 min。②正常豚鼠鼻黏膜纤毛细胞纤毛摆动频率:11.1±1.12Hz,其中左侧鼻中隔为11.01±1.08 Hz,右侧鼻中隔为11.27±1.21 Hz,左侧下鼻甲为11.06±0.99 Hz,右侧下鼻甲为11.15±1.17 Hz。③:室温下放置1小时正常豚鼠鼻黏膜纤毛摆动频率:11.21+0.75Hz;2小时:11.11±0.78Hz;3小时:11.08±1.48Hz;4小时:10.44±1.16Hz;5小时:9.46±0.79Hz。4小时以内纤毛摆动频率无明显变化。2.正常豚鼠鼻黏膜纤毛摆动频率随丁卡因浓度的增加及作用时间增加而降低。0.02%丁卡因溶液作用5分钟即可造成纤毛摆动频率下降,0.1%丁卡因溶液作用10分钟即可引起不可逆的纤毛摆动停止。3.豚鼠鼻腔滴入1%浓度以上的丁卡因溶液方能造成纤毛摆动频率的下降。含ATP的丁卡因组纤毛摆动频率无下降。结论1.酶消化结合机械分离方法可获得活性良好的单离豚鼠鼻黏膜纤毛上皮。可用于较短时间(4小时内)的单细胞急性实验。2.玻璃微电极固定单离鼻黏膜纤毛上皮细胞后,排除了整个细胞运动对纤毛摆动频率观察的影响,建立了急性分离的单离纤毛上皮细胞纤毛摆动频率的观察方法。3.高速数字化显微成像技术观察急性分离的豚鼠鼻黏膜纤毛摆动频率,其结果客观、精确,采集数据简便、分析方法先进,是呼吸道黏液纤毛传输功能的一种客观、准确的评估方法。4.正常豚鼠鼻腔不同侧别及部位(鼻中隔、下鼻甲)黏膜纤毛摆动频率及纤毛摆动持续时间值之间无统计学差异。5.丁卡因对纤毛运动功能有随浓度和作用时间增加而增强的抑制作用,药物直接作用于单离细胞时的抑制作用强于体内给药时的抑制作用。6.ATP可减轻丁卡因对纤毛运动的抑制作用。