Двойное слепое рандомизированное исследование токсического воздействия лидокаина и ропивакаина на седалищный нерв и двуглавую мышцу крыс

Местные анестетики, проникая внутрь клетки, кроме блокады натриевых каналов, воздействуют на другие процессы, способствуя развитию апоптоза клетки. Цель исследования: изучение повреждающего действия лидокаина и ропивакаина на седалищный нерв и двуглавую мышцу крыс.

Двойное слепое рандомизированное исследование. Контрольная группа с введением 0,9%-ного раствора NaCl. Исследуемые концентрации лидокаина – 0,5, 1, 1,5, 2%; ропивакаина – 0,25, 0,5, 0,75, 1%. Под ультразвуковым контролем вводили по 0,2 мл периневрально седалищного нерва и 0,2 мл внутрь двуглавой мышцы. Забор препаратов осуществляли через 1 ч после введения. При инъекции 0,9%-ного раствора NaCl некроза клеток или апоптоза в мышце и нерве не обнаружено, выявлены единичные клетки воспалительного типа. Введение всех концентраций местных анестетиков вызывало воспалительную инфильтрацию и повреждение мышечной ткани и нервных стволов по сравнению с 0,9%-ным раствором NaCl. Увеличение выраженности повреждения и воспалительной инфильтрации зависело от концентрации местного анестетика. Чем выше концентрация ропивакаина или лидокаина, тем больше повреждение и воспалительные изменения.

Исследование показало наличие нейро- и миотоксичного действия всех концентраций лидокаина и ропивакаина по сравнению с 0,9%-ным раствором NaCl. Выявлена зависимость усиления повреждения и нарастания воспалительной инфильтрации в мышце и периферическом нерве от увеличения концентрации местного анестетика.

1. Barsa J., Batra M., Fink B. R. et al. A comparative in vivo study of local neurotoxicity of lidocaine, bupivacaine, 2-chloroprocaine, and a mixture of 2-chloroprocaine and bupivacaine // Anesth. Analg. – 1982. – Vol. 61, № 12. – P. 961–967.

2. Benoit P. W., Yagiela A., Fort N. F. Pharmacologic correlation between local anesthetic-induced myotoxicity and disturbances of intracellular calcium distribution // Toxicol. Appl. Pharmacol. – 1980. – Vol. 52, № 2. – P. 187–198.

3. Cereda C. M. S., Tofoli G. R., Maturana L. G. et al. Local neurotoxicity and myotoxicity evaluation of cyclodextrin complexes of bupivacaine and ropivacaine // Anesth. Analg. – 2012. – Vol. 115, № 5. – P. 1234–1241.

4. El-Boghdadly K., Pawa A., Chin K. J. Local anesthetic systemic toxicity: current perspectives // Local Reg. Anesth. – 2018. – Vol. 11. – P. 35–44.

5. Kanai Y., Katsuki H., Takasaki M. Lidocaine disrupts axonal membrane of rat sciatic nerve in vitro // Pain Pract. – 2003. – Vol. 1, № 2. – P. 201.

6. Kim H. J., Sung S. R., Seo K. S. et al. Bupivacaine-induced apoptosis in the primary cultured cardiomyocytes via p38 MAPKs // Korean J. Anesthesiol. –2016. – Vol. 50, № 6. – P. S48.

7. Lirk P., Haller I., Colvin H. P. et al. In vitro, lidocaine-induced axonal injury is prevented by peripheral inhibition of the p38 mitogen-activated protein kinase, but not by inhibiting caspase activity // Anesth. Analg. – 2007. – Vol. 105, № 6. – P. 1657–1664.

8. Lirk P., Haller I., Peter H. et al. In vitro, inhibition of mitogen-activated protein kinase pathways protects against bupivacaine- and ropivacaine-induced neurotoxicity // Anesthesia & Analgesia. – 2008. – № 5 (106). – Р. 1456–1464.

9. Lirk P., Picardi S., Hollmann M. W. Local anaesthetics: 10 essentials // Eur. J. Anaesthesiol. – 2014. – Vol. 31, № 11. – P. 575–585.

10. Nakahira K., Oshita K., Itoh M. et al. Clinical Concentrations of local anesthetics bupivacaine and lidocaine differentially inhibit human Kir2.x inward rectifier k+ channels // Anesth. Analg. – 2016. – Vol. 122, № 4. – P. 1038–1047.

11. Nau C., Wang G. K. Interactions of local anesthetics with voltage-gated Na+ channels // J. Membr. Biol. – 2004. – Vol. 201, № 1. – P. 1–8.

12. Neal J. M., Barrington M. J., Brull R. et al. The second ASRA practice advisory on neurologic complications associated with regional anesthesia and pain medicine: Executive Summary 2015. // Reg. Anesth. Pain Med. –2015. – Vol. 40, № 5. – P. 401–430.

13. Neal J. M., Salinas F. V, Choi D. S. Local anesthetic-induced myotoxicity after continuous adductor canal block // Reg. Anesth. Pain Med. – 2016. – Vol. 41, № 6. – P. 723–727.

14. Oz Gergin O., Bayram A., Gergin İ. S. et al. Comparison of myotoxic effects of levobupivacaine, bupivacaine and ropivacaine: apoptotic activity and acute effect on pro-inflammatory cytokines // Biotech. Histochem. – 2019. – Vol. 4, P. 1–9.

15. Putrenko I., Ghavanini A. A., Meyer Schöniger K. S. et al. Сentral nervous system-toxic lidocaine concentrations unmask L-Type Ca2+ current-mediated action potentials in rat thalamocortical neurons // Anesth. Analg. – 2016. – Vol. 122, № 5. – P. 1360–1369.

16. Sondekoppam R., Tsui B. Factors associated with risk of neurologic complications after peripheral nerve blocks // Anesth. Analg. – 2017. – Vol. 124, № 2. – P. 645–660.

17. Verlinde M., Hollmann M., Stevens M. et al. Local anesthetic-induced neurotoxicity // Int. J. Mol. Sci. – 2016. – Vol. 17, № 3. – P. 339.

18. Wang L.-Y., Li X., Han Y.-Z. Neuroprotection by epigallo catechin gallate against bupivacaine anesthesia induced toxicity involves modulation of PI3/Akt/PTEN signalling in N2a and SH-SY5Y cells // Int. J. Clin. Exp. Med. – 2015. – Vol. 8, № 9. – P. 15065–15075.

19. Yildiz K., Efesoy S. N., Ozdamar S. et al. Myotoxic effects of levobupivacaine, bupivacaine and ropivacaine in a rat model // Clin. Investig. Med. – 2011. – Vol. 34, № 5. – P. 273–280.

20. Zink W., Seif C., Braun P. M. et al. The acute myotoxic effects of bupivacaine and ropivacaine after continuous peripheral nerve blockades // Anesth. Analg. – 2003. – Vol. 97. – P. 1173–1179.