背景：全身麻醉手术扰乱昼夜节律，这可能会导致术后睡眠障碍与谵妄。目前还不清楚不同时间给药是如何影响昼夜节律的。我们推测，戊巴比妥钠（在γ-氨基丁酸受体激动受体）和氯胺酮（在N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂）会影响昼夜节律，这些影响也会受到他们使用时间的影响（活跃与休息阶段）。

 

方法：大鼠按麻醉药分为4组（戊巴比妥或氯胺酮腹腔注射）和时间（活动/夜晚或休息/白天）。使用松果体微透析，麻醉后的5天在光/暗（12 / 12小时）周期内，我们分析了松果体褪黑激素的分泌和大鼠运动活动节律微透析导管植入术。通过余弦分析数据的节律性。

 

结果：在休息期间给予氯胺酮后第一天，产生褪黑素的分泌时间为65min，自发活动节律时间为153min。与此相反，氯胺酮在活动期间使用分泌延迟分别为43和235分钟。戊巴比妥在活动或休息期间使用，对褪黑素分泌或自发活动时间均没有影响。在活动期使用，两麻醉药降低当日褪黑激素的分泌量。但在休息期间给予，不影响褪黑激素的分泌量。给予麻醉药3天后，所有动物的自发活动幅度下降。

 

结论：根据给药时间不同，氯胺酮有影响昼夜节律的依据，而戊巴比妥没有影响。此外，在24h划分的活动和休息期，活动期间使用，两种麻醉剂均减少松果体褪黑激素的分泌。

 

麻醉和手术常常持续干扰昼夜生理节律.这可能会导致严重的并发症，如睡眠障碍，嗜睡，疲劳和谵妄。哺乳动物，昼夜节律由位于视交叉上核（SCN）的下丘脑中央起搏器控制。γ--氨基丁酸（GABA）受体和N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体均能在SCN中发现。GABA和NMDA拮抗剂对SCN的昼夜节律和方向、位移的大小（超前或延迟）有不同的影响，取决于白天还是晚上用药。因为大多数全身麻醉药GABAA或NMDA受体，它被认为麻醉剂对昼夜节律有不同的影响，依靠其作用机制和/或给药时间。我们推测，戊巴比妥钠（一种γ-氨基丁酸激动剂）和氯胺酮（NMDA受体拮抗剂）对昼夜节律有不同的影响。这些影响也会受到给药时间（活跃与休息阶段）的影响。为了验证这一假设，我们进行了同步松果体褪黑激素自由分泌的昼夜节律分析和正常光/暗（12 / 12小时）条件下移动大鼠自发活动。褪黑激素是一种由松果体产生的激素.调节睡眠-觉醒周期。各种体现昼夜波动的生理变量，如体温、心率、激素分泌。松果体褪黑激素的节律被认为是昼夜节律的最佳标记。因为它与SCN起搏器细胞紧密关联，在相同物种内保持稳定常数。然而，麻醉剂如何影响松果体褪黑激素的节奏是未知的。我们使用在线微透析技术测量松果体褪黑素分泌，因为它允许对同一只动物褪黑激素进行连续测量和（2）同时测量自发活动。我们还测量了动物的自发活动睡眠-觉醒周期的临床指标。

 

方法：动物：所有实验符合国际准则实验动物的伦理，并经机构动物照顾和使用委员会批准。所有的努力都是为了尽量减少使用动物遭受的痛苦。WISTAR大鼠，体重300-400g。动物在设施内饲养至少4天，后运至隔离实验室进行麻醉药使用前的3天驯化饲养。恒温21-25℃，自由采食和饮水

 

药物和给药时间：24只大鼠划分为4组（6只/组），药物为氯胺酮和戊巴比妥，给药时间为活动期和休息期。由于大鼠是夜间活动动物，故其活动和休息时间分别为夜间和白天。在AP组，在活动阶段注射戊巴比妥。在RP组，在休息期间注射戊巴比妥。在AK组，在活动期间使用氯胺酮。在RK组，在休息期间使用氯胺酮。戊巴比妥钠和氯胺酮腹腔注射初始剂量分别为50毫克/千克和150毫克/公斤的，如果在手术过程中注意到自发的运动，腹腔内补给额外剂量（25%的初始剂量）。麻醉在不同生物节律（ZTs）时给予.ZT0和ZT12分别为7:00和19:00.而所有大鼠在休息和活动期中间被给药，分别为（ZT6,13:00）、（ZT18,01:00）.

 

分析探头植入：我们将微透析探针植入松果体。大鼠用氯胺酮和戊巴比妥钠麻醉失去翻正反射后，将其放置在立体定位仪， 0.5%利多卡因皮下浸润。在两耳朵之间，做头部皮肤切开术后，根据大鼠颞骨，在每一侧钻一小孔（AP 双耳线0.8mm；V 大脑表面2mm）。接下来的transpineal微透析探针被小心地从左侧孔进入脑组织到右侧孔。最后，牙科粘合剂用于固定和保护微透析探头。加热设备用于预防术中体温过低。从使用麻醉初始剂量到导管植入完成后动物开始自发活动被记录为恢复时间。在黑暗时间（活动期），除了手术植入外所有实验的程序在昏暗的红灯下进行，这是众所周知的对内源性褪黑激素分泌和其他昼夜结构的影响最小。植入手术，大鼠他们被麻醉后，眼睛蒙上一层遮光面罩，然后我们在正常光下进行手术植入。尽量不让正常光线进入大鼠的眼睛。实验结束后，用过量戊巴比妥钠处死大鼠，和冰冻切片大脑微透析探针部位准备验证。放弃探头不位于松果体的动物结果。

 

褪黑素与自发活动测定：  人工脑脊液（147 mM NaCl，KCl 4 mM，1.2mM氯化钙和0.9mM的MgCl2）利用微透析泵在无约束条件通过透析探针与5.0-mm长的半透膜（1升/分钟）持续灌注5天，每30分钟间隔透析液自动收集在一个自动注射器，并直接注入高效液相色谱法测定褪黑素浓度，连续测量5天。要确定的自发活动计数，我们配备带有被动红外传感器的动物笼测量大鼠的辐射热。传感器的输出信号体现大鼠的活动。自发活动连续记录5天。

 

假手术期间测定体温、PaO2、PaCO2、动脉血压：排除除麻醉剂影响昼夜节律的其他因素缺氧，高碳酸血症，或体温过低（这是众所周知的干扰昼夜节律）12只大鼠分为4组（AK，RK，AP，和RP；每组3只）。在七氟烷麻醉状态下，将导管插入右侧股动脉进行动脉血压监测，停止使用七氟烷30min后，在ZT6或ZT18时腹腔注射氯胺酮或戊巴比妥。对于假手术组，我们插入了假导管用横向法探讨松果体。在麻醉前和使用麻醉剂后30,60,90和120min进行血气分析，同时记录直肠温度和动脉血压。

 

大鼠自动节律：测量没有微透析探针的大鼠自发活动节律，额外6只大鼠被分配到B组。自发活动连续记录10天包括5天驯化期，每30min计算一次。5天的驯化期后的自发活动节律趋于稳定。B组第10天自发活动节律定义为实际的基线节奏。

 

氯胺酮总剂量AK组明显高于RK组。所有组的手术时间约80min。褪黑激素分泌和自发活动节律的典型模式：松果体褪黑激素和自发活动有明显的节律性。

氯胺酮对时间记录的褪黑素分泌和松果体活动有相反的影响。

注射麻醉剂后，活动期褪黑素节律振幅减少。

麻醉后3天，所有组自发活动减少

褪黑激素和自发活动节律中值同样受到影响

 

结论：氯胺酮和戊巴比妥钠对松果体褪黑素分泌和自发活动昼夜节律的影响不同，这些影响依赖使用时间。进一步的调查是必要的，以阐明在活动-休息周期不同的时间给予其他广泛使用的麻醉（丙泊酚、七氟烷、咪达唑仑）。