Rev. Bras. Anestesiol. vol.67 número1

(1)

REVISTA

BRASILEIRA

DE

ANESTESIOLOGIA

PublicaçãoOficialdaSociedadeBrasileiradeAnestesiologia www.sba.com.br

ARTIGO

CIENTÍFICO

Efeitos

da

administrac

¸ão

intracerebroventricular

de

rocurônio

sobre

o

sistema

nervoso

central

de

ratos

e

determinac

¸ão

da

dose

indutora

de

crise

epiléptica

Mehmet

Baykal

a

_,

_Necati

_Gökmen

a

_,

_Alper

_Do˘

_gan

a

_,

_Serhat

_Erbayraktar

b

_,

Osman

Yılmaz

c

_,

_Elvan

_Ocmen

a

_,

_Hale

_Aksu

_Erdost

a,∗

e

Atalay

Arkan

a

a_Dokuz_Eylul_University,_Department_of_{Anesthesiology,}_Izmir,_Turquia b_Dokuz_Eylul_University,_Department_of_{Neurosurgery,}_Izmir,_Turquia

c_Dokuz_Eylul_University,_Department_of_Animal_Research_Center,_Izmir,_Turquia

Recebidoem12dedezembrode2014;aceitoem23defevereirode2015 DisponívelnaInternetem15denovembrode2016

PALAVRAS-CHAVE Rocurônio;

Convulsão; Sistemanervoso central; Rato

Resumo

Justificativa: Oobjetivodesteestudofoiinvestigarosefeitosdobrometoderocurônio

admi-nistradointracerebroventricularmentesobreosistemanervosocentral,determinaradosedo limiarconvulsivoderocurônioemratoseinvestigarosefeitosderocurônionosistemanervoso centralemdiluic¸õesde1/5,1/10e1/100dadosedolimiarconvulsivodeterminada.

Métodos: Umacânulapermanentefoicolocadanoventrículolateraldocérebrodosanimais.

Oestudofoiprojetadoem duasfases.Naprimeira,adosedolimiarconvulsivodobrometo derocurôniofoideterminada.Nasegunda,oGrupoR1/5(n=6),oGrupo1/10(n=6)eGrupo 1/100(n=6)foramformadoscomdosesde1/5,1/10e1/100,respectivamente,dadosedo limiarconvulsivodebrometoderocurônioobtida.

Resultados: Descobrimos que o valor do limiar convulsivo de brometo de rocurônio é

0,056±0,009␮moL. Olimiar convulsivo, como uma func¸ão dopeso corporal dos ratos, foi

calculadocomo0,286␮moL/kg−1.Umadosede1/5dadosedolimiarconvulsivocausou

princi-palmenteaberturaposturaldosmembrosetremoresemtodoocorpo,enquantoumadosede 1/10dadosedolimiarconvulsivocausouagitac¸ãoetremores.Umadosede1/100dadosedo limiarconvulsivofoiassociadaàdiminuic¸ãodaatividadelocomotora.

Conclusões: Esteestudomostrouqueobrometoderocurôniotemefeitosdeletérios

relaciona-doscomadosesobreosistemanervosocentralepodeproduzirefeitosexcitatóriosdependentes dadoseeconvulsões.

PublicadoporElsevierEditoraLtda.emnomedeSociedadeBrasileiradeAnestesiologia.Este ´

eumartigoOpenAccesssobumalicenc¸aCCBY-NC-ND(http://creativecommons.org/licenses/ by-nc-nd/4.0/).

∗_Autor_para_{correspondência.}

E-mail:[email protected](H.A.Erdost). http://dx.doi.org/10.1016/j.bjan.2016.10.010

(2)

KEYWORDS Rocuronium; Seizure; Centralnervous system; Rat

Theeffectsofintra-cerebroventricularadministeredrocuroniumonthecentral nervoussystemofratsanddeterminationofitsepilepticseizure-inducingdose

Abstract

Background: The aim of this study was to investigate the effects of

intracerebroventricu-larlyadministeredrocuroniumbromideonthecentralnervoussystem,determinetheseizure thresholddoseofrocuroniumbromideinrats,andinvestigatetheeffectsofrocuroniumonthe centralnervoussystemat1/5,1/10,and1/100dilutionsofthedeterminedseizurethreshold dose.

Methods:Apermanentcannulawasplacedinthelateralcerebralventricleoftheanimals.The

studywasdesignedintwophases.Inthefirstphase,theseizurethresholddoseofrocuronium bromidewasdetermined.Inthesecondphase,GroupR1/5(n=6),Group1/10(n=6),andGroup 1/100(n=6)wereformedusingdosesof1/5,1/10,and1/100,respectively,oftheobtained rocuroniumbromideseizurethresholddose.

Results:Therocuroniumbromideseizurethresholdvaluewasfoundtobe0.056±0.009␮moL.

The seizure threshold, as a function of the body weight of rats, was calculated as 0.286␮moL/kg−1.Adoseof1/5oftheseizurethresholddoseprimarilycausedsplayedlimbs,

posturing,andtremorsoftheentirebody,whereasthedoseof1/10oftheseizurethresholddose causedagitationandshivering.Adoseof1/100oftheseizurethresholddosewasassociated withdecreasedlocomotoractivity.

Conclusions:Thisstudyshowedthatrocuroniumbromidehasdose-relateddeleteriouseffects

onthecentralnervoussystemandcanproducedose-dependentexcitatoryeffectsandseizures. PublishedbyElsevierEditoraLtda.onbehalfofSociedadeBrasileiradeAnestesiologia.Thisis anopenaccessarticleundertheCCBY-NC-NDlicense(http://creativecommons.org/licenses/ by-nc-nd/4.0/).

Introduc

¸ão

Nos casos em que agentes bloqueadores neuromusculares

foram administrados acidentalmente no líquido

cefalor-raquidiano (LCR),1 _miotonia, _alterac_¸ões _autonômicas _e

convulsõesocorreram.2_A_administrac_¸ão_por_tempo

prolon-gadode rocurônio a pacientesem estadocrítico resultou

na entrada do medicamento no LCR.3 _Em _pacientes _cuja

func¸ão da barreira hematoencefálica esteja prejudicada

essas moléculas também podem chegar ao LCR. Tassonyi

etal.4_relataram_que_como_alguns_agentes_{neuromusculares,}

comooatracúrioeseumetabólito(laudanosina)presenteno

LCR,ovecurônionãopodeserdetectadonoLCRna

hemor-ragiasubaracnoide e que o atracúriopermaneceu no LCR

por várias horas após o fim da infusão. Embora seja um

medicamentoionizadonãodespolarizantecomlipofilicidade

relativamentebaixa,sabe-se querocurônio podepermear

noLCRapósinjec¸ãointravenosa.5_A_administrac_¸ão

aciden-talderocurônionosistemanervosocentral(SNC)durante

anestesiaregionalfoirelatada.6_Há_poucos_dados_sobre_os

efeitosdessesmedicamentossobreoSNC.

O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da

administrac¸ãointracerebroventricularderocurôniosobreo

SNC,determinar a dose dolimiar convulsivo derocurônio

emratoseinvestigarosefeitosderocurôniosobreoSNCem

diluic¸õesde1/5,1/10e1/100dadosedolimiarconvulsivo

determinada.

Métodos

OprotocolodoestudofoiaprovadopeloComitêdeÉticaem

PesquisacomAnimaisdaUniversidadeDokuzEylul. Foram

usados36ratosalbinosdalinhagemWistar,criadosno

Labo-ratório de Pesquisa Experimental da Universidade Dokuz

Eylul.Osratospesavamentre180-260geeram87%

homo-gêneos, estavam entre 18-24 meses e exibiam atividade

normal. Osanimais forammantidos em condic¸ões

labora-toriais padrão (12h/12h de claro/escuro em temperatura

ambiente a 20-22◦C) por umasemana antes doinício das

experiências para se adaptar ao ambiente. Tiveram livre

acessoàáguaerac¸ãoeoestudofoifeitoemambientecom

ruídoatenuadoenamesmahora(h)acadadia.

Cirurgia

A anestesia foi induzida via injec¸ão intraperitoneal de

50mg.kg−1 _de _tiopental _sódico _(Pental® _Sodyum _I_.E.

Ulu-gay Ilac¸ San. TAS, Istambul, Turquia), mantiveram-se a

respirac¸ãoespontâneaeoreflexociliar.Osratosforam

posi-cionadosemdecúbitoventraleumaáreade4×2cmentre

asorelhasqueseestendiaemdirec¸ãoaonarizfoiraspada.

Aassepsiadaáreafoifeitacomiodopovidona;1mLde

lido-caína a1% estéril(Aritmal® _2%_amp,_Biosel _Ilac_¸_Sanayi _ve

Ticaret A.S, Istambul, Turquia) foi infiltrado sob o couro

cabeludoeumaincisão cirúrgicanalinhamédiafoifeita.

Acabec¸adoanimalfoicolocadaemumaparelho

estereotá-xico, onde ficou firmeem posic¸ãoflexionada parafrente.

A pele foi refletida lateralmente e o crânio exposto foi

delicadamente dissecado (estilete rombo) com o bregma

exposto.Umafendade2mmparaainjec¸ãodebrometode

rocurôniointracerebroventricularmente(ICV)foiabertanas

coordenadasestereotáxicas,determinadasdeacordocomo

atlasdePaxinoseWatson,7_para_acessar_o_ventrículo_lateral.

Umacânulaparaaexecuc¸ãodosprocedimentos

(3)

umestileteadequado(C311/DC,PlasticsOneInc.,VA,EUA)

paraimpediraentradadetecidoe/oucorposestranhosna

cânula foramcolocados.Acolocac¸ãodacânula no

ventrí-culolateralfoiconfirmadapeladrenagemdoLCRatravésda

cânula.Asbordasdaincisãoforamaproximadas,suturadas

comfiodeseda2.0elimpascomiodopovidonaa10%.Esses

procedimentosforamfeitossobcondic¸õesestéreis.Foram

estabelecidas48horasparaoretornodasatividades

habi-tuaisdosratosapósaintervenc¸ão.Oobjetivodacolocac¸ão

deumacânulapermanentefoipermitiraadministrac¸ãodo

fármacoICVenquantoosratosestavamacordadosemóveis.

Preparac¸ãodomedicamento

Umasoluc¸ãoconcentradacom 0,016␮moLde brometode

rocurônio(Esmeron®_,_Organon_Corp,_Oss,_Holanda)_em₁₀

␮L

foi usada para determinar a dose do limiar convulsivo do

brometoderocurônio.

Após a determinac¸ão da dose do limiar convulsivo de

rocurônio, asdiluic¸ões de1/5, 1/10 e 1/100␮Lem 10␮L

desoluc¸ãodelactatode Ringerforampreparadas(Ringer

lactato,BioselIlacSan.TAS,Istambul,Turquia).

Os valoresde pH dobrometo derocurônio, lactato de

Ringer e das soluc¸ões de brometo de rocurônio-lactato

de Ringer a 23◦_C _foram _medidos _com _um_medidor _de_pH

(InoLab® _720, _WTW_{Wissenschaftlich-Technische}

Werkstät-tenGmbH,Munique,Alemanha).

Protocoloexperimental

Determinac¸ãodadosedolimiarconvulsivodobrometode rocurônio(estudopiloto):paradeterminaradosedolimiar

convulsivodobrometoderocurônio,12ratosforamalocados

emdoisgrupos:

Gruporocurônio(n=6):paradeterminaradosedolimiar

convulsivo,umadaptadordepolietilenorevestidodevinil

foi anexado à cânula ICV e uma microsseringa Hamilton

foi anexada a esse adaptador (Hamilton® _710SNR ₁₀₀

␮L

SyringeHamilton710seriessyringe,NV,EUA).Brometode

rocurônio (0,016␮moL×10␮L---1, 0,08␮moL no total) foi

injetadoatravésdaseringadeHamiltonemdosesdivididas

de5␮L.Cadadosefoiadministradaconsecutivamentepor

60segundos (s)---tempodurante oqualosefeitos dadose

sobre os ratos foram observados. A dose total necessária

parainduzirumaconvulsãotônico-clônicafoiregistrada.

Grupocontrole(n=6):50␮Ldasoluc¸ãodelactatode

Rin-ger,divididosemdosesde5␮L,foramadministradosICVvia

cânula,comoexplicadoacima.Osratosquenão

apresenta-ramconvulsãoforamsacrificadosapós6hdeobservac¸ão.

Gruposparaestudodedose-resposta(estudo

experimen-tal):apósadeterminac¸ãodadose dolimiar convulsivodo

brometoderocurônio,osratosforamaleatoriamente

distri-buídosemquatrogruposparaestudodedose-resposta.

Grupo1(GrupoC)(n=6):dezmicrolitrosdeumamistura

desoluc¸ãodelactatodeRingereácidoacéticocompH

idên-ticoaodasoluc¸ãoderocurônioqueinduziuconvulsãoforam

administradoscomaseringadeHamiltondurante60s.

Grupo 2 (Grupo R 1/5) (n=6): com o mesmo método

usadoparaoGrupoC,1/5dadoseconvulsivaderocurônio

foiadicionadoàsoluc¸ãodelactatodeRingerparaobterum

volumetotalde10␮Ldasoluc¸ãoeadministrá-loaosratos.

Grupo 3(Grupo R 1/10) (n=6):com o mesmo método

Grupo4(GrupoR1/100)(n=6):comomesmométodo

Avaliac¸ãodosefeitosdobrometoderocurônio intracere-broventricularmente:umaescaladecincopontosfoiusada

paraavaliarosefeitossobreoSNCdobrometoderocurônio

administradoporviaintracerebroventricular.8

0=semefeitosobserváveis

1=atividadelocomotorareduzidae/oupiloerec¸ão

2=agitac¸ãooutremor

3=tremoremtodoocorpo,posturaoumembros

espalma-dos

4=convulsõesouataques

Términodoestudo

Osanimaisque apresentaram convulsões foram

imediata-mentemortos cominjec¸ão intraperitonealde 120mg.kg---1

detiopentalsódico.Osanimaisquenãoapresentaram

con-vulsõesforamobservadospor6hemortoscom120mg.kg---1

detiopental sódicopor via intraperitoneal ao término do

estudo.

Post-mortem,oventrículocerebraldetodososanimais

foiinjetadocom50␮Ldeazuldemetilenoatravésdacânula

permanenteeocérebrofoibisseccionadoaolongodafenda

longitudinal para verificar se o corante estava

uniforme-mentedistribuídonointeriordoventrículo.

Análiseestatística

Asanálisesestatísticas foramfeitascom oprograma

esta-tístico SPSS para Windows v. 11.0. Os resultados são

expressosem média±desvio padrão. O teste de

Kruskal--Wallis,seguido doteste UdeMann-Whitney e dos testes

exatosdeFisher,foiusadoparacomparac¸õesintergrupo.As

comparac¸õesintragrupoforamfeitascomostestesde

Fried-maneWilcoxonep<0,05foiconsideradoestatisticamente

significativo.

Resultados

Determinac¸ãodolimiardeconvulsão(estudo piloto)

Osratosdogrupocontrole,quereceberam50␮Ldelactato

deRinger(pH=5,2)nosventrículoslateraisdocérebro,não

apresentaramquaisqueralterac¸õescomportamentais.

Nogrupo rocurônio,o limiarconvulsivo dobrometode

rocurônioICV(pH=3,6)foide0,056±0,009␮moL.Ovolume

necessárioparainduzirumaconvulsãofoide35,0±5,48␮L.

Olimiarconvulsivo,comoumafunc¸ãodopesocorporaldos

(4)

Tabela1 Dosesevolumesdebrometoderocurônio

Peso(g) Dose(␮moL) Dose(␮moL.kg−1) Volume(␮L)

201 0,064 0,326 40

198 0,064 0,331 40

212 0,064 0,308 40

206 0,048 0,239 30

198 0,048 0,248 30

184 0,048 0,267 30

Olimiarconvulsivo,comoumafunc¸ãodopesocorporaldosratos, foicalculadoem0,286␮moL.kg−1.

Tabela 2 Efeitos de rocurônio no SNCa 1/5da dosedo limiarconvulsivo

Peso(g) EfeitoSNC Escore

189 Convulsão 4

266 Postura/extremidades 3

184 Convulsão 4

Tabela3 EfeitosnoSNCde rocurônioa1/10dadosedo limiarconvulsivo

194 Tremor 2

217 Agitac¸ão 3

187 Agitac¸ão 3

189 Tremor 2

Tabela4 EfeitosderocurônionoSNCa1/100dadosedo limiarconvulsivo

218 Reduçãodaatividadelocomotora 2 196 Reduçãodaatividadelocomotora 1 192 Reduçãodaatividadelocomotora 3 202 Reduçãodaatividadelocomotora 1

186 Tremor 2

191 Reduc¸ãodaatividadelocomotora 1

Avaliac¸ãodosresultadosdoestudode dose-resposta(estudoexperimental)

OsvaloresdepHdoGrupoC,GrupoR1/5,GrupoR1/10e GrupoR1/100foramdeterminadosem3,6;3,9;4,1e4,8; respectivamente.

Nesteestudo,verificamosque1/5dadosedolimiar con-vulsivogeralmente causoumembros (postura) espalmados e tremores no corpo inteiro, enquanto 1/10da dose do limiarconvulsivocausouagitac¸ãoetremores(tabelas2e3).

Um centésimo dadose do limiar convulsivo foi associado

à reduc¸ão da atividade locomotora (tabela 4). Os

efei-tosobservadoscomessasdosesmelhoraramgradualmente

duranteumahorae,emseguida,forammantidoscomo

ati-vidadelocomotora reduzida.Osanimaisforamobservados

por 6h --- tempo durante o quala alimentac¸ão e os

com-portamentosmotoresficaramcomparáveiscomaquelesdo

grupocontrole.

Discussão

Nesteestudo,descobrimosqueaadministrac¸ãoderocurônio

nosistemanervosocentralderatosatravésdosventrículos

cerebraiscausou convulsõesquando osratos nãoestavam

sobanestesiaequeadosedolimiarconvulsivoderocurônio

foide0,286␮moL.kg−1.Determinamosduranteoestudode

dose-respostaque1/5 e1/10dadose dolimiar convulsivo

de rocurônio produziram respostas excitatórias, enquanto

1/100dadoseresultouemreduc¸ãodaatividadelocomotora.

Noestudopiloto,alterac¸õescomportamentaisnãoforam

observadasnosratosquandoadministramos100␮Lde

lac-tatodeRingera5␮L.min---1.Administramosummáximode

40␮Lenquantodeterminávamosadosedolimiarconvulsivo.

Não formulamos a hipótese de que o volumedo

medica-mentoseriaresponsávelpelasalterac¸õesnoSNCobservadas

nosratos.Nesteestudo,determinamosqueopH do

medi-camentoadministradoICVviacânulanãofoiumfatorque

contribuiuparaainduc¸ãodeconvulsões,poisareduc¸ãoda

atividadelocomotorafoiobservadaapenasnoGrupo1.

Em estudo similar,Szenohradszky et al. administraram

atracúrio, pancurônio e vecurônio no SNC e observaram

os efeitos colaterais, identificaram os potenciais

convul-sivos de atracúrio>pancurônio>vecurônio (0,12; 0,26 e

0,46␮moL.kg−1,respectivamente).8Nopresenteestudo,a

potênciaderocurônionecessáriaparaprovocarconvulsões

foiidentificadacomopróximaàqueladepancurônio.

Noscasosemqueagentesbloqueadoresneuromusculares

foramadministradosacidentalmentenoLCR,1_a_difusão_de

rocurônionotecidoneuronalapartirdolíquido

cefalorra-quidianoéprovavelmenteumafunc¸ãodopesomolecular,da

solubilidadelipídicaedotempo.9_Com_base_em_suas

propri-edadesfísicas,éprovávelquerocurôniopermanec¸anoLCR

apósa injec¸ão,apenetrac¸ãorápidanostecidos neuronais

éimprovável.9_As_substâncias_{farmacológicas}_no_LCR_podem

ser redistribuídas para a circulac¸ão periférica pelo

trans-porte através dabarreira hematoencefálica. Uma infusão

ICVpode,emalgunscasos,imitarumainfusãointravenosa

lenta.10_Não_observamos_tal_incidência_em_qualquer_fase_do

estudo,oquepodeterocorridoporqueadosederocurônio

que entrounacirculac¸ãosistêmicanãofoisuficiente para

atingir a concentração necessária para alcançar a junção

neuromuscularecausarrelaxamentomuscular.

Os medicamentos administrados ICV podem exercer

efeitos mediados pelo receptor na ou perto da

inter-face cérebro-líquido cefalorraquidiano. Rocurônio é um

composto de amônio quaternário. A carga positiva dessa

moléculaimitaoátomodenitrogênio quaternáriode

ace-tilcolina(ACh).Esse átomoéoprincipalcontribuintepara

os efeitos derocurônio sobre o nAChrneuronal.11 _Não_há

dadossuficientessobreacinéticadadistribuic¸ãode

relaxan-tesmuscularesnoLCRquandoadministradosnosventrículos

cerebrais8,12 _e _não _sabemos _em _que _parte _do _cérebro _os

receptoresdeacetilcolinamedeiamosefeitosinibitóriose

(5)

Tal comoacontece emtodos osrelaxantesmusculares,

olocaldeac¸ãoderocurônioéoreceptorpós-sinápticode

ACh na junc¸ão neuromuscular. Em um estudo

experimen-tal, Jonsson etal.13 _demonstraram_que _rocurônio _inibiu_o

nAChrmusculareneuronal.OnAChrneuronalé

irreversivel-menteinibidoporrocurôniononívelmicromolar,demodo

dependenteda concentrac¸ão. Essesachados sugeremque

rocurônioexerceefeitosinibidoresapenassobreos

recep-tores de acetilcolina na junc¸ão neuromuscular, enquanto

exerceefeitosinibitórioseexcitatóriossobreosreceptores

nicotínicosdeAChnoSNC.

Fuchs-Buderetal.6 _e_Tassonyi_et_al.14 _relataram_que_os

agentesbloqueadoresneuromuscularespodemafetaroSNC,

talcomoevidenciadopelainduc¸ãodeapneia.

Shaoetal.15 _demonstraram_que_o_sistema_nervoso

coli-nérgicoéimportantenaregulac¸ãodospadrõesrespiratórios

e a inibic¸ão do nAChr pode causar depressão central da

respirac¸ão. Em nosso estudo, não observamos sinal de

depressãodarespirac¸ãoouapneia.

As alterac¸ões comportamentais nos ratos,

manifesta-das como reduc¸ão da atividade locomotora após 1h, e a

recuperac¸ão dosmovimentosecomportamentos

alimenta-resnormaisapós6hforamatribuídasàrápidadepurac¸ãodo

LCR,que,emratos,é de2,83␮L.min−1.16 Comoovolume

deLCRemratoséde500␮L,otempodedepurac¸ãototaldo

LCRéde176minutos(min).4,8_Meulemans_et_al.17_relataram

que45% doLCRdeumratode 290gforamdepuradosem

1h,oqueestádeacordocomosnossosachados.

Osmecanismosexatosdeac¸ãodosrelaxantesmusculares

sobreoSNCnãoforamestabelecidos.Esteestudomostrou

querocurônioéeficaznoSNCetemefeitosdeletérios

rela-cionados à dose. Com base nos resultados deste estudo,

nãoépossívelestabelecerumarelac¸ãoentreosefeitosde

rocurônio em humanos e ratos. A quantidade acumulada

de rocurônio noLCR depacientes que receberaminfusão

prolongadaderocurônioédesconhecida.

DevemosconsiderarqueefeitosnoSNCpodemser

obser-vadosserocurônioforinfundidoporperíodosprolongadose

noscasosemqueabarreirahematoencefálicaestiver

com-prometidaourocurônioforadministradoinadvertidamente

duranteumbloqueioregional.

Conflitos

de

interesse

Osautoresdeclaramnãohaverconflitosdeinteresse.

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