Миорелаксанты. Общее понятие

Расслабление скелетных мышц может быть вызвано регионарной анестезией, высокими дозамиингаляционных анестетиков, а также препаратами, блокирующими нервно-мышечную передачу (их общепринятое название — миорелаксанты). В 1942 г. Гарольд Гриффит опубликовал результаты применения очищенного экстракта кураре (яда, которым южноамериканские индейцы смазывали наконечники стрел) при анестезии. Миорелаксанты быстро стали неотъемлемой частью лекарственного арсенала анестезиолога. Как отметил Гриффит, миорелаксанты вызывают расслабление скелетных мышц, а не анестезию.

N.B. Миорелаксанты не приводят к утрате сознания, амнезии и аналгезии.

Далее описаны принципы нервно-мышечной передачи и представлены механизмы действия, структура, пути выведения, дозы и побочные эффекты некоторых миорелаксантов.

Нервно-мышечная передача

Место, где мотонейрон вступает в контакт с мышечной клеткой, называется нервно-мышечным синапсом (см. рисунок). Клеточные мембраны мотонейрона и мышечной клетки разделены узким промежутком (20 нм) — синаптической щелью. Когда потенциал  действия деполяризует терминаль мотонейрона, ионы кальция поступают извне в цитоплазму нерва, что вызывает слияниесинаптических пузырьков с пресинаптической терминальной мембраной и высвобождение содержащегося в них ацетилхолина в синаптическую щель.

Нервно-мышечный синапс

Рисунок. Нервно-мышечный синапс

Молекулы ацетилхолина диффундируют через синаптическую щель и взаимодействуют сникотиночувствительными холинорецепторами (н-холинорецепторами) специализированной части мембраны мышечной клетки — концевой пластинкой скелетной мышцы.

Каждый холинорецептор состоит из пяти белковых субъединиц, две из которых (α-субъединицы) одинаковы и способны связывать молекулы ацетилхолина (одна α-субъединица — одно место связывания). Если оба места связывания заняты двумя молекулами ацетилхолина, то конформация субъединиц изменяется, что приводит к кратковременному (на 1 мс) открыванию ионного канала, проходящего через толщу рецептора (см. рисунок).

Связывание ацетилхолина с рецептором концевой пластинки скелетной мышцы

Рисунок. Связывание ацетилхолина с рецептором концевой пластинки скелетной мышцы приводит к открыванию канала и вызывает ионный ток

Через открытый канал начинают поступать катионы (натрий и кальций — извне внутрь клетки, калий — из клетки наружу), что вызывает появление потенциала концевой пластинки.Содержимое одного синаптического пузырька — квант ацетилхолина — вызывает миниатюрный потенциал концевой пластинки (1 квант — 10 000 молекул ацетилхолина). Если ацетилхолином занято достаточное количество рецепторов, то суммарный потенциал концевой пластинки становится достаточно мощным для того, чтобы деполяризовать постсинаптическую мембрану вокруг синапса. Натриевые каналы в этой части мембраны мышечной клетки открываются под воздействием разности потенциалов (в отличие от каналов в рецепторах концевой пластинки, которые открываются при взаимодействии с ацетилхолином). Возникающий потенциал действия распространяется вдоль мембраны мышечной клетки и системы Т-трубочек, что вызывает открывание натриевых каналов и выброс ионов кальция из цистерн саркоплазматической сети. Высвобожденный кальций опосредует взаимодействие сократительных белков актина и миозина, что приводит к сокращению мышечного волокна. Количество высвобожденного ацетилхолина обычно значительно превосходит минимум, необходимый для развития потенциала действия. Некоторые заболевания нарушают процесс нервно-мышечной передачи: при миастеническом синдроме Итона-Ламберта высвобождается недостаточное количество ацетилхолина, при миастении (myastheniagravis) снижено число холинорецепторов.

Субстратспецифический фермент ацетилхолинэстераза быстро гидролизует ацетилхолин на уксусную кислоту и холин. Молекулы этого фермента (называемого также специфической, илиистинной, холинэстеразой) фиксированы в концевой пластинке в непосредственной близости от холинорецепторов. В конечном счете ионные каналы закрываются, что приводит к реполяризации концевой пластинки. Когда распространение потенциала действия прекращается, ионные каналы в мембране мышечного волокна тоже закрываются. Кальций поступает обратно в саркоплазматическую сеть, и мышечное волокно расслабляется.

Деполяризующий и недеполяризующий блок

Миорелаксанты подразделяют на два класса: деполяризующие и недеполяризующие (см. таблицу). Это подразделение отражает различия в механизме действия, в реакции на стимуляцию периферического нерва и в последующем восстановлении нервно-мышечной проводимости.

Деполяризующие миорелаксанты

Недеполяризующие миорелаксанты

Короткого действия Длительного действия
Сукцинилхолин Тубокурарин
Декаметоний Метокурин
Доксакурий
Панкуроний
Пипекуроний
Галламин
Средней продолжительности
Атракурий
Векуроний
Рокуроний
Короткого действия
Мивакурий

ТАБЛИЦА. Деполяризующие и недеполяризующие миорелаксанты

Механизм действия

Деполяризующие миорелаксанты, по структуре напоминающие ацетилхолин, взаимодействуют с н-холинорецепторами и вызывают потенциал действия мышечной клетки. Однако в отличие от ацетилхолина деполяризующие миорелаксанты не гидролизуются ацетилхолинэстеразой, и их концентрация в синаптической щели достаточно долго не снижается, что вызывает длительную деполяризацию конечной пластинки.

Длительная деполяризация конечной пластинки приводит к миорелаксации. Миорелаксация возникает следующим образом: как уже говорилось ранее, мощный потенциал концевой пластинки способен деполяризовать постсинаптическую мембрану вокруг синапса. Последующее открывание натриевых каналов, однако, носит кратковременный характер. После начального возбуждения и открывания каналы закрываются. Более того, натриевые каналы не могут снова открываться до тех пор, пока не произойдет реполяризация конечной пластинки. В свою очередь реполяризация конечной пластинки невозможна до тех пор, пока деполяризующий миорелаксант связан с холинорецепторами. Так как каналы в мембране вокруг синапса закрыты, потенциал действия иссякает и мембрана мышечной клетки реполяризуется, что и вызывает миорелаксацию. Такую блокаду нервно-мышечной проводимости принято называть I фазой деполяризующего блока.

Недеполяризующие миорелаксанты тоже связываются с холинорецепторами, но это не приводит к конформационным изменениям, вызывающим открывание канала. Так как при этом ацетилхолин не взаимодействует с рецепторами, то потенциал концевой пластинки не возникает.

N.B. Деполяризующие миорелаксанты действуют как агонисты холинорецепторов, а недеполяризующие — как конкурентные антагонисты.

Это основное различие в механизме действия объясняет разницу во влиянии препаратов на организм при некоторых заболеваниях. Например, хроническое снижение высвобождения ацетилхолина (при травматической денервации мышцы) стимулирует компенсаторное увеличение холинорецепторов на концевых пластинках скелетных мышц. Это потенцирует действие деполяризующих миорелаксантов (up-регуляция — деполяризуется больше рецепторов), но ослабляет эффект недеполяризующих миорелаксантов (необходимо блокировать больше рецепторов). Снижение числа холинорецепторов (например, down-регуляция при миастении), напротив, ослабляет действие деполяризующих миорелаксантов и потенцирует действие недеполяризующих.

Реакция на стимуляцию периферического нерва

Мониторинг  нервно-мышечной   передачи   путем стимуляции периферического нерва и регистрации вызванного мышечного ответа обсуждался здесь. Для стимуляции используют электрические супрамаксимальные импульсы квадратной формы. Широко распространены четыре режима стимуляции.

Тетаническая  стимуляция:   непрерывная  серия импульсов частотой 50-100  Гц,  подаваемых в течение 5 с.

Одиночный стимул: одиночный импульс длительностью 0,2 mc.

Серия из четырех импульсов (английское название — train of four, сокращенно TOF; в дальнейшем будет использоваться общепринятый термин «TOF-режим»): серия из четырех импульсов длительностью 0,2 mc каждый, подаваемых на протяжении 2 с (частота 2 Гц).

Стимуляция    в    режиме    двойной    вспышки(СРДВ): серия из трех коротких (0,2 mc) им­пульсов с интервалом 20 mc (частота 50 Гц), затем пауза длиной 750 mc, после чего повторяется два (СРДВ3,2) или три (СРДВ3,3) импульса, аналогичных начальным.

Затухание, т. е. постепенное снижение вызванного мышечного ответа при длительной или повторяющейся стимуляции нерва, характерно для действия недеполяризующих миорелаксантов. Затухание объясняется тем, что недеполяризующие миорелаксанты уменьшают количество доступного ацетилхолина, способного высвободиться при стимуляции нерва (блокада мобилизации ацетилхолина). Полноценное восстановление нервно-мышечной проводимости четко коррелирует с отсутствием затухания. Так как затухание лучше выявляется при тетанической стимуляции и при стимуляции в режиме двойной вспышки, чем при TOF-режиме и повторных одиночных стимулах, то именно первые два режима предпочтительно использовать для оценки полноценности восстановления нервно-мышечной проводимости в конце анестезии.

Способность тетанической стимуляции усиливать ответ на одиночный импульс получила названиепосттетанического облегчения. Посттетаническое облегчение может быть обусловлено компенсаторным увеличением мобилизации ацетилхолина после тетанической стимуляции.

В отличие от недеполяризующего блока для

    • I фазы деполяризующего блока нехарактерно затухание при тетанической стимуляции и в TOF-режиме, не возникает и посттетанического облегчения. Однако, если доза деполяризующего миорелаксанта чрезмерно высока, качество блока изменяется — он начинает напоминать недеполяризующий.
    • II фазы деполяризующего блока и может быть объяснен ионными и конформационными изменениями, возникающими при длительной деполяризации мышечной клетки.

Восстановление нервно-мышечной проводимости

N.B. Деполяризующие миорелаксанты не взаимодействуют с ацетилхолинэстеразой. Из области нервно-мышечного синапса они поступают в кровоток, после чего подвергаются гидролизу в плазме и печени под действием другого фермента — псевдохолинэстеразы (синонимы — неспецифическая холинэс-тераза, холинэстераза плазмы).

Этот процесс протекает очень быстро, что имеет благоприятный характер: специфические антидоты деполяризующего блока отсутствуют.

За исключением мивакуриума недеполяризующие миорелаксанты не гидролизуются ни ацетилхолинэстеразой, ни псевдохолинэстеразой. При недеполяризующем блоке восстановление нервно-мышечной проводимости обусловлено перераспределением, частичной метаболической деградацией и экскрецией недеполяризующих миорелаксантов или же может быть вызвано воздействием специфических антидотов — ингибиторов ацетилхолинэстеразы. Так как в нервно-мышечных синапсах ингибиторы ацетилхолинэстеразы увеличивают количество доступного ацетилхолина, конкурирующего с деполяризующими релаксантами, то они не способны устранять деполяризующий блок. В действительности, повышая концентрацию доступного ацетилхолина в нервно-мышечном синапсе и снижая активность псевдохолинэстеразы плазмы, ингибиторы ацетилхолинэстеразы увеличивают продолжительность деполяризующего блока.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий