Биофизическая теория анальгезии. Биохимическая теория анестезии
Биофизическая теория основывается на неспецифическом действии наркотических анальгетиков на физиологические мембраны. Известно, что способность органических молекул удерживаться в двойном фосфолипидном (гидрофобном) слое клеточных мембран зависит от липофильности этих молекул. Они вызывают изменение упорядоченности элементов мембран.
Гелеобразная фракция липопротеинов разжижается, переходя в менее упорядоченное состояние. Это сопровождается повышением проницаемости мембран и изменением проходимости ионных каналов нейронов, а следовательно, ионных токов. В результате изменяется электрический заряд клеток, что приводит к изменению возбудимости мембран.
«Разупорядочивание» липидных слоев клеточной мембраны является обратимым и устраняется при повышении давления внеклеточной среды. Это сопровождается уменьшение глубины анестезии (pressure reversal оf anesthesia).
С помощью биофизической теории пытаются разработать модель, которая бы объясняла с точки зрения законов термодинамики действие анестетиков (например, ингаляционных, а также с оговорками барбитуратов), которые могут захваываться мембраной нейронов, на головной мозг в целом. Очевидно, что у газообразных и летучих анестетиков с повышение липофильности или сродства к липидам наркотическое действие усиливается (Meyer—Overton, 1901).
Наркотическое действие химически инертных веществ таких как благородные газы, также можно объяснить чисто физическим взаимодествием на уровне клеточных мембран.
Биохимическая теория
Исследования в области анестезиологии в настоящее время все больше сосредотачиваются на изучении взаимодействия анестетиков со специфическими связывающими структурами нейронов. Согласно биохимической теории анестетики, прежде всего внутривенные, связываются с рецепторами мембран клеток или клеточных органоидов и таким образом непосредственно влияют на клеточный ионный транспорт, активность ферментов, участвующих в метаболизме клеток, или нейромедиаторов. Потенциальными точками воздействия на клеточные мембраны являются:
— основные белки ионных каналов;
— модуляторные белки ионных каналов;
— смежные участки липидного слоя мембраны;
— анестетик может иметь несколько точек воздействия.
Специфическое действие анестетиков реализуется через рецепторы и зависит от типа рецепторов, их плотности и характера распределения в ЦНС. Взаимодействием с рецепторами можно объяснить анксиолитический и седативный эффект бензодиазепинов, снотворный эффект Пропофола и Этомидата, а также анальгетический эффект опиоидов и некоторые свойства Кетамина. Эти вещества объединяет то, что они все вместе действуют не холенцефалически.
Оказываемые ими эффекты ограничиваются теми образованиями мозга, в которых имеются специфические связывающие структуры. Поэтому не удивительно, что с помощью этих веществ невозможно добиться состояния наркоза. Действие их обеспечивает лишь часть эффектов, необходимых для этого, поэтому их приходится комбинировать. Это обстоятельство лежит в основе применения препаратов с высокой избирательной активностью при проведении современной комбинированной анестезии, которая будет отдельно рассмотрена далее.