Клітинні та молекулярні механізми наркозу

Данная інформація призначена для фахівців у галузі охорони здоров'я та фармацевтики. Пацієнти не повинні використовувати цю інформацію в якості медичних рад чи рекомендацій. N

Клітинні та молекулярні механізми наркозу

Незважаючи на значення загальної анестезії в медіціне і більш ніж 100-річний період активних наукових досліджень, молекулярние механізми, відповідальні за анестезіологічне дію, залишаються одной з нерозгаданих таємниць фармакології. В даний час стають доступнимі молекулярні і генетичні інструменти дослідження, які позволят в наступному десятилітті проникнути у механізми анестезії.

I. ЩО ТАКЕ Наркоз?

Nа. Складовими частинами наркозу є несвідомий стан, амнезія,
аналгезія, нерухомість і ослаблення відповідей вегетативної нервової системи
на пошкоджують стимули.
В. Анестезія визначається як викликане анестетиками зміна поведенія або
ощущенія.

II. ЯК ПРОВЕСТИ ОЦІНКУ Наркоз?

Nа. Для вивчення фармакології анестетиків необхідно мати кількісну міру їх
сіли, що забезпечує поняття мінімальної альвеолярної концентрації (МАК).

  1. МАК визначається як альвеолярної парціальний тиск (РА) газу (концентрація в кінці видоху), при якому у 50% людей не спостерігається рухової реакції у відповідь на розріз шкіри , а у тварин - у відповідь на пошкоджуючий стимул, наприклад, стиснення хвоста.
    a. МАК є стандартом, що визначає силу летючих анестетиків.
    b . МАК є відтворюваним і постійним у широкого кола видів тваринного світу.
    c. Квантовий характер МАК (анестезія настала або не настала; можливість проміжних станів виключена) ускладнює порівняння вимірювань МАК з кривими відношення концентрації і відповідної реакції, отриманими in vitro .
  2. еквівалентом МАК для внутрішньовенних анестетиків служить концентрація анестетика в плазмі, необхідна для попередження рухової реакції у відповідь на пошкоджуючий стимул у 50% суб'єктів.
  3. РА є точним відображенням концентрації анестетика в плазмі і тканини мозку при 37 ° С.
    a. Сила анестетика, за визначенням МАК, зростає при зниження температури, так як анестетіческіе гази стають легше розчинними в плазмі.
    b. Збільшення сили анестетиків є наслідком підвищення розчинності.

III. МІСЦЕ ДІЇ Анестетики У центральній нервовій системі

A. Можливі місця дії загальних анестетиків включають спінной мозок, стовбур і кору головного мозку . Чутливі періферіческіе рецептори не є важливими місцями дії анестетиків.

B. Спинний мозок
1. Спинний мозок є імовірним місцем дії анестетика, де подавляется цілеспрямований відповідь на пошкоджуючий стимуляцію.
2. Дія анестетиків на спинний мозок не може пояснити не амнезію, ні втрату сознанія.

C. Ретикулярна активує субстанція
1. Давно було зроблено припущення, що ретикулярна активує система, представленная дифузним скупченням нейронів у стовбурі мозку, залучена в действіе загальних анестетиків на свідомість.
2. Залучення стовбура мозку в сферу дії анестетиків підтверджується ізмененіямі соматосенсорних викликаних потенціалів. Підвищення латентності і сніженіе амплітуди показує, що анестетики пригнічують проходження інформації через стовбур мозку.

D. Кора мозку
Анестетікі змінюють електричну активність кори мозку, про що свідчать соответствующіе зміни в електроенцефалограмі, записаної з шкіри голови під время анестезії.

IV. Як: анестетики ВПЛИВАЄ НА Електрофізіологічні ФУНКЦІЮ НЕРВОВОЇ СІСТЕМИ?

A. Існують численні механізми, за допомогою яких анестетики можуть подавлять вітальні функції центральної нервової системи (ЦНС).

  1. патерн-генерації. Доведено, що клінічні концентрації анестетиків впливають на патерн-генеруючі нейронні ланцюги в ЦНС. Це підтверджується тим, що більшість анестетиків надають виражену дію на частоту і глибину дихання (на дихальний центр стовбура головного мозку). N
  2. Збудливість нейронів. Доведено , що анестетики можуть гіперполярізовать (збільшувати негативний мембранний потенціал спокою) спинальні моторні і кортикальні нейрони.
  3. синаптичні функції. Поширена думка, що дію анестетиків є скоріше результатом їх впливу на хімічні синапси в ЦНС, ніж на аксонального провідність.
    a. пресинаптичні ефекти . Анестетики, швидше за все, здатні пригнічувати нейросекрецію (попереджаючи надходження кальцію в клітку) як пригнічують, так і збудливих нейромедіаторів. Також доведено, що деякі загальні анестетики можуть посилювати викид гнітючої нейромедіатора - ?-аміномасляної кислоти (ГАМК).
    b . Постсинаптичні ефекти. Численні анестетики (барбітурати, етомідат, пропофол, летючі анестетики) впливають на синаптичну функцію, посилюючи постсинаптичних ефект ГАМК.

B. Дія анестетиків на іонні канали. Всі ефекти анестетіков на ЦНС, ймовірно, наслідком їх дії на механізм генерування електріческой активності нейронів (іонні канали, насоси і переносники). Іонні канали класифікуються згідно стимулам, на які вони відповідають або откритіем, або закриттям (механізм воріт).

  1. ефект анестетиків на вольтаж-залежні іонні канали (рецептори).
    a. Мінімальний ефект анестетиків на вольтаж-залежні натрієві або калієві канали відповідають спостереження, що анестетики неістотно перешкоджають утворенню потенціалу дії або аксонального провідності.
    b. Вольтаж-залежні кальцієві канали дозволяють поєднувати електричну активність з специфічними клітинними функціями. Відкриття каналу дозволяє кальцію увійти в клітку і активувати кальцій-залежну секрецію нейромедіаторів у синаптичну щілину.
  2. Дія анестетиків на лігандів-Воротні канали . N Селективна дія анестетиків на ці канали може впливати на збудливі і пригнічують нейромедіатори в ЦНС.
    a. На глютамат-активуються іонним каналам відносяться NMDA-рецептори (N-метил-D-аспартат), з якими селективно зв'язується кетамін , але не інші анестетики. Передбачається, що NMDA-рецептор може бути головною молекулярної мішенню для анестетіческого дії кетаміну.
    b. ГАМК-активуються іонні канали опосредует постсинаптичних ефект, зв'язуючись з ГАМК (найбільш важливий гнітючий нейромедіатор в ЦНС), селективно пропускаючи іони хлору всередину клітини, тим самим гіперполярізуя нейрони. Барбітурати, бензодіазепіни, етомідат, пропофол і летючі анестетики модулюють ГАМК-рецепторну функцію.

C. Дія анестетиків на хімічний вторинний медіатор.

  1. Різні речовини, які називаються вторинними передавачами (месенджери), як відомо, модулюють функцію іонних каналів.
  2. Кальцій . Малоймовірно, що зміни цитоплазматичної концентрації кальцію, викликані анестетиком, вносять значний внесок у механізм анестезії.
  3. G-протеїни . Дія більшості рецепторів на поверхні клітини передається через внутрішньоклітинні гуанінтріфосфат-пов'язані білки, які при активізації можуть стимулювати численні ефекторні молекули, включаючи іоннние канали, аденілціклазу і фосфоліпазу С. Не доведено, що G-протеїни є важливими мішенями для анестетиків в ЦНС.
  4. Інозітолфосфати . В даний час немає доказів великого значення вторинних передавачів - похідних фосфатіділінозітоловой системи (фосфоліпаза С, діацілгліцерол) у механізмі анестезії.
  5. Циклічні нуклеотиди . Анестетики надають невелике пряму дію на синтез метаболізм циклічного аденозінмонофосфата (цАМФ) та циклічного гуанозинмонофосфату (цГМФ), які є важливими вторинними передавачами, здатними змінювати функції іонних каналів.
  6. протеїнкінази і фосфатази . Фосфорилювання є найважливішим із відомих механізмів регуляції функції іонних каналів. N Мала кількість даних щодо дії анестетиків на фосфорилювання протеїнів робить неможливим оцінку важливості цього процесу в механізмі дії анестетиків.

V. ЯКА ХІМІЧНА ПРИРОДА МІШЕНІ Анестетики?

A. Правило Мейєр-Овертон.

  1. Незважаючи на загальноприйняту думку, що анестетики діють на функцію іонних каналів , тривають суперечки про те, які молекулярні взаємодії лежать в основі цих функціональних ефектів.
  2. З тих пір, як виявлено, що безліч структурно не пов'язаних з'єднань підкоряються правилу Мейєр-Овертон (сила анестетіческіх газів пов'язана з їх розчинністю в оливковій олії), сформувалося переконання, що всі анестетики подібно діють і на молекулярному рівні ( унітарна теорія анестезії ).
  3. Місце програми анестетиків, можливо, є амфіпатіческім (двоїстим), що має полярні і неполярні властивості.
  4. Винятки з правила Мейєр-Овертон.
    a. Існують галогенізовані з'єднання (фторотіл), які структурно подібні до інгаляційним анестетиків, але викликають судоми, а НЕ анестезію.
    b. У групі п-спиртів анестетіческая сила зростає від метанолу до додеканолу, а дедалі довші спирти втрачають властивості анестетика (ефект «обрубанія» властивості).
    c. Сполуки, які не вкладаються в правило Мейєр-Овертон, наводять на думку, що мішені для анестетиків також визначаються іншими властивостями, включаючи розмір і форму.
  5. Антагонізм тиску . Доведено, що підвищення зовнішнього тиску діє як антагоніст анестетиків і приводить до виходу з наркозу, викликаючи збудження, яке фізіологічно протилежно депресії.

B. Ліпіди та білки. Існує кілька ймовірних молекулярних мішеней, на які можуть впливати анестетики, надаючи вліяніе на функції іонних каналів та інших білків. Анестетики можуть розчиняться в подвійному ліпідному шарі, викликаючи фізико-хімічні зміни мембрани, що нарушает здатність мембранних протеїнів піддаватися важливим для їх функцій конформаціонним змін. З іншого боку, анестетики можуть безпосередньо связиваться з протеїнами (як іонними каналами, так і рефлекторні білками), пріводя до порушення їх зв'язку з нейромедіатором або обмежуючи здатність білка подвергаться важливим для їх функції конформаційним змін.

  1. ліпідна теорія анестезії.
    a. Ліпідна теорія анестезії стверджує, що анестетики розчиняються у подвійному ліпідному шарі біологічних мембран і викликають анестезію, досягаючи критичної концентрації в мембрані (коефіцієнт розчинності анестетиків мембрана /газ у чистих жирах корелює з силою анестетиків).
    b. Пертурбації мембрани . Найбільш ускладнені версії ліпідної теорії вимагають, щоб молекули анестетиків викликали пертурбацій (зміна властивостей) мембрани.
    c. Потовщення мембрани . Клінічні концентрації анестетиків, розчинених у мембрані, викликають збільшення її обсягу (гіпотеза критичного обсягу), але мала вираженість цього процесу і неможливість пояснити ефект «обрубанія» властивостей робить неможливим обгрунтування розвитку наркозу таким способом.
    d. Мембранні порушення . Анестетики можуть порушити упаковку фосфоліпідів у біологічних мембранах (зростання мембранної текучості). Мембранні порушення, викликані анестетиками, можуть спостерігатися при коливаннях температури менше, ніж на 1 ° C, роблячи малоймовірним таке пояснення наркозу.
  2. Білкові теорії анестезії.
    a. Взаємодія анестетиків з гідрофобними ділянками білків також пояснює правило Мейєр-Овертон. Пряма взаємодія молекул анестетиків з білками дозволяє пояснити виключення з цього правила, тому що будь-які ділянки связіс білком визначаються як розміром і формою молекули, так і розчинністю.
    b. Прямі докази зв'язку анестетиків з білками. Численні фізичні методи (рентгенодіфракція, ЯМР-спектроскопія) підтверджують, що молекули анестетиків можуть зв'язуватися з гідрофобним центром білків, а розмір пов'язаного ділянки пояснює ефект «обрубанія ».
    c. Непряме доказ зв'язку анестетиків з білками . N Доказом прямої взаємодії анестетиків з білками мембрани служить стереоселективність.
  3. Сучасні факти позводяют стверджувати, що білки більшою мірою, ніж ліпіди, є молекулярними мішенями для дії анестетиків.

VI. ЯК Вплив анестетиків На молекулярному МІШЕНІ Пов'язують з НАРКОЗОМ у непошкоджених організму?

A. Ймовірно, анестетики надають дію на функцію безлічі іонних каналів і сигнальних протеїнів через пряму взаємодію з білком. NМногіе дослідники намагаються пов'язати анестетіческій ефект, що спостерігається на молекулярном рівні, з наркозом у тварин.

B. Фармакологічні підходи.
1. ? ?-Агоністи знижують МАК галотан, але пригнічують функцію ЦНС.
2. Створення специфічних антагоністів до анестетиків забезпечить набір засобів для об'ясненія зв'язку анестетіческого ефекту на молекулярному рівні з анестезією целого організму.

C. Генетичні підходи. Генетичні методи, що змінюють структуру передбачуваних анестетіческіх мішеней, можуть викликати зміни чувствітельності до анестетиків (індивідуальна і міжвидова чутливість до анестетікам).

VII. ВИСНОВОК.

A . Дія анестетиків не може бути локалізовано десь у анатоміческі певному місці ЦНС, але фактично різні компоненти наркозу могут опосередкованої дії на різні ділянки.

B. Анестетики швидше діють на синаптичну функцію, ніж на распространеніе потенціалу дії.

C . На молекулярному рівні анестетіческій ефект, швидше всего, викликається прямими взаємодіями анестетика з протеїном.

1. У цей процес втягуються багато протеїни. Це дозволяє припустити несостоятельность унітарної теорії наркозу й існування, принаймні, несколькіх механізмів анестезії.

2. Різні компоненти наркозу можуть опосередкованої дії на різні мішені для анестетиків.

Стаття опублікована на сайті http://www.trimm. ru


Народні методи лікування

Як позбутися від поліпів у товстому кишечнику

Поділюся досвідом позбавлення від поліпів. Провів я цей процес в 1991 році, і до цього часу у мене все в нормі.

2020-08-12 02:24:47

Морквяний сік: і смачно, і корисно

Я - агроном-біохімік. Все життя займався вивченням рослин, овочів, ягід і їх лікувальними і харчовими властивостями. Мені 72 роки, пропрацював у сільському господарстві агрономом 53 року і більше 20 років був директором радгоспу. Хочу розповісти про чудо-овочі - моркви.

2020-08-11 18:54:04

Як я вилікувала дифузний зоб

Це сталося 20 років тому: я позбулася зоба. Звернула увагу, що ця хвороба не дає спокою багатьом людям. Мій щасливий досвід залишає всім надію на зцілення.

2020-08-11 20:04:52

Цистит. Хіба це справа житейська?

Він не їздить на «Мерседесі» і в дні столітнього ювілею оборонного підприємства, де трудиться не один десяток років, його прізвище не значилася в переможних реляціях про досягнення. Але більшість заводчан відмінно знає дорогу до кабінету свого «сімейного лікаря» Іллі Григоровича Бабаєва. Фахівець широкого профілю, терапевт Бабаєв в своєму здоровпункті лікує недуги, з якими ми, як правило, стикаємося в повсякденному житті. І. Г. Бабаєвим розповідає про такий вельми поширених захворювань, як цистит.

2020-08-11 08:31:03

Лікування астми народними засобами

Астма - це захворювання, що виникає при спазмах в бронхах, а причиною її виникнення є алергія. Астму можуть викликати часті простудні захворювання, якщо їхнє лікування не було достатньо ефективним, а також захворювання нирок і забруднена атмосфера.

2020-08-11 10:09:55

Секрет обліпихової олії

Я потрапляли до рук і аптечне обліпихова олія, і кустарне, мабуть, приготоване за звичайним рецептом. Ні, це було не масло, так, якась незрозуміла бліда рідина. Справжнє обліпихова олія знайшло свою славу незвичайною цілющістю, а таку цілющість масло набуває тоді, коли воно правильно приготовлене. Це поняття включає в себе багато тонкощів, які необхідно знати при приготуванні цього цілющого обліпихової олії.

2020-08-11 21:03:51

Мазь від екземи виявилася ефективною

Давно хотіла вам написати лист, але не наважувалася. Я сама з Азербайджану. 7 років живу в Росії. Хочу поділитися своїм досвідом, як можна позбутися від мокнучі екземи.

2020-08-11 23:45:05

Як позбавитися від високого тиску?

Я також хочу поділитися радою. Розкажу, як позбавився від високого тиску. У 1968 році верхній показник почав зашкалювати - 200-240. У вухах весь час стояв шум, ніби працював двигун. Ліки не допомогли.

2020-08-11 22:04:25

Вірусний гепатит «С». Не втрачайте оптимізму!

Вірус гепатиту «С» - дрібний РНК - вірус, що відноситься до сімейства флавовірусов. Вірус гепатиту «С» малоустойчів у зовнішньому середовищі, але здатний зберегти активність навіть при нагріванні до 50 градусів за Цельсієм. Основне джерело зараження - хворі з гострою або хронічною формою гепатиту «С», а також вірусоносії

2020-08-11 19:13:12

Готуйте «сани» влітку

Є хороший спосіб уникнути простудних захворювань і влітку, і взимку. Їм моя сім'я користується не перший рік.

2020-08-11 08:31:05

Медицина

Мастопатія, ендокринні захворювання, спадковість

Мастопатія, ендокринні захворювання, спадковість - доля багатьох росіянок - Щорічно від раку молочної залози вмирають приблизно 23 тис росіянок. Про це, як передає кореспондент РІА 'Новости', повідомив у вівторок на прес-конференції директор Російського онкологічного наукового центру ім.Блохіна Михайло Давидов. R

2020-08-10 22:55:10

У країнах, де популярна здорова їжа, надто багато кардіологічних захворювань

У країнах, де популярна здорова їжа, надто багато кардіологічних захворювань - На сніданок Баррі Гроувз з'їв велике яйце і 100 грамів підсмаженої на топленому салі печінки. А потім запив все це какао з подвійними вершками. На обід 72-річний Баррі зі своєю 70-річною дружиною Монікою насолодяться свининою із жирком і зеленими овочами в олії. І, нарешті, подружжя, що проживає в Оксфорді, очікує легка вечеря з сиру, домашніх яблук або груш, увінчаних вершками, і какао. Незважаючи на 40 років такої жирної дієти, Баррі важить на 3 кг менше, ніж у день весілля. У 1957 році він важив 72 кг.

2020-08-11 17:49:06

Хворих на цукровий діабет обстежує лабораторія на колесах

Хворих на цукровий діабет обстежує лабораторія на колесах - Суперсучасна пересувна лабораторія для обстеження хворих на цукровий діабет почала працювати в Нижньогородській області. Учора з її допомогою було обстежено 30 мешканців з Богородського району, сьогодні - приблизно стільки ж нижньогородців, повідомили сьогодні на презентації лабораторії.

2020-08-10 22:55:15

Жовчний рефлюкс: сучасні погляди на патогенез і лікування

Жовчний рефлюкс: сучасні погляди на патогенез та лікування - Жовчний рефлюкс - синдром, досить часто супроводжує найпоширеніші захворювання верхніх відділів травного каналу: хронічні гастрити, виразкову хворобу шлунка і дванадцятипалої кишки, гастроезофагеальна рефлюксна хвороба.

2020-08-11 23:34:15

Сучасна інсулінотерапія цукрового діабету 1 типу у дітей та підлітків

Сучасна інсулінотерапія цукрового діабету 1 типу у дітей та підлітків - Цукровий діабет 1 типу (ЦД 1 типу), що називалася до недавнього часу інсулінозалежний, а ще раніше - ювенільний цукровий діабетом, вражає в основному людей молодого віку і дітей. В останні роки спостерігається сплеск захворюваності на цукровий діабет 1 типу, найбільш виражений у дітей та підлітків. За 25 років захворюваність СД 1 типу серед дітей московської популяції зросла в два рази. В даний час у Москві налічується близько 1200 дітей з ЦД у віці до 15 років.

2020-08-12 00:59:21

Фолієва кислота зменшує ризик розвитку у потомства «заячої губи»

Фолієва кислота зменшує ризик розвитку у потомства «заячої губи» - Жінки, що приймають під час першого триместру вагітності фолієву кислоту можуть значно знизити ризик розвитку у потомства такого пороку як розщеплена губа («заяча губа»). До цього висновку прийшли американські вчені з Національного інституту гігієни навколишнього середовища (National Institute of Environmental Health Sciences).

2020-08-10 22:55:28

Прогноз для метеочутливих людей по Росії 09.09.2009 на

Прогноз для метеочутливих людей по Росії 09.09.2009 на - На Європейському Півночі погода буде нестійка з коливаннями метеопараметров. Через це погіршення самопочуття можливо у людей із захворюваннями серця і судин, а з-за підвищеної вологості повітря не виключені загострення у тих, хто страждає захворюваннями опорно-рухового апарату та бронхо-легеневі захворювання.

2020-08-11 22:19:56

Ризик дитячої смертності зростає у породіль, які мають зайву вагу

Ризик дитячої смертності зростає у породіль, які мають зайву вагу - Вагітні жінки, які страждають від ожиріння, мають підвищений ризик того, що їх немовлята можуть померти незабаром після народження, особливо якщо мав місце передчасний розрив (плодових) оболонок (ПРО).

2020-08-10 22:55:31

Функціональні захворювання травного тракту у дітей. Принципи раціональної терапії

Функціональні захворювання травного тракту у дітей. Принципи раціональної терапії - Функціональні порушення (ФН) шлунково-кишкового тракту займають одне з провідних місць у структурі патології органів травлення. Так, наприклад, рекурентні абдомінальні болі у дітей носять функціональний характер у 90-95% дітей і лише у 5-10% пов'язані з органічною причиною. Приблизно в 20% випадків хронічна діарея у дітей також обумовлена функціональними розладами.

2020-08-12 01:55:09

Середньовічні отрути і ліки

Середньовічні отрути і ліки - Багато століття лікар задовольнялися тим, що примушували пацієнтів приймати настої трав, порошків рослинного і тваринного походження, дія яких було зазначено на практиці - іншими словами, хворі виконували роль піддослідних кроликів .

2020-08-11 10:59:11