Клітинні та мембранні механізми наркозу. Вплив інертних газів на клітини

Відео: Газообмін в легенях і тканинах

Багато розглянуті вище фактори, пов`язані з механізмом наркотичної дії нейтральних газів, включають гістотоксіческая гіпоксію, пригнічення метаболізму, стабілізацію клітинної мембрани, що приводить до блокади іонної проникності, пригнічення функції натрієвого насоса, збільшення продукції інгібіторів (гамма-аміномасляної кислоти) і порушення освіти аденозинтрифосфату. Механізми дії наркотиків поділяються на два типи: біохімічні і фізичні. Перший включає вплив нейтральних газів на системи дихальних ферментів, другий - на структуру або взаємодія з деякими ділянками нейрона, такими як клітинна мембрана [Smith, Halsey, 1979- Roth, 1980].

Щодо механізмів першого типу можна сказати, що задовільних даних про біохімічних змінах під час дії тиску, пов`язаних з наркотичним ефектом нейтральних газів, немає.

фізичні теорії, засновані на поляризуемости і величиною обсягу молекул нейтрального газу, мабуть, більш реальні. Mcllwain в 1962 р висунув теорію, яка пов`язує біохімічні та фізичні концепції. Відповідно до цієї теорії, наркотики взаємодіють з мембраною клітини, блокуючи іонний обмін. Це викликає зниження споживання кисню і підвищує енергетичні запаси. Mullins в 1954 р на додаток до сказаного підтримав теорію блокування іонної проникності, висловивши припущення про закупорці пір мембрани молекулами нейтрального газу. Sears в 1962 р висунув ідею про взаємодію нейтральних газів з мембранами синаптичних везикул, яке може перешкоджати вивільненню міститься в них хімічного медіатора.

Ідею, висунуту Mullins, про «критичному обсязі закупорки мембрани» Miller і співробітники в 1972 р поклали в основу розробки так званої гіпотези критичного обсягу. Відповідно до гіпотези, наркоз настає, коли обсяг гідрофобною частини мембрани в результаті адсорбції наркотичної речовини виходить за межі певного критичного значення.

представлена теорія узгоджується з багатьма спостереженнями про те, що наркотики і нейтральні гази при підвищеному тиску (як буде описано вище) збільшують в обсязі одинарні та подвійні шари біологічних молекул- переважна кількість розчинників, масел і навіть гуму, а гідростатичний тиск ліквідує стан анестезії та наркозу. Кількісну основу цієї теорії розробив Lever і співробітники в 1971 р Вони встановили, що для настання наркозу необхідно 0,4% збільшення обсягу мембрани. Miller в 1974 р виявив, що скорочення обсягу мембрани на 0,4% під дією гідростатичного тиску викликає судоми, обумовлені нервовим синдромом високих тисків (НСВД).

Разом з тим Franks, Lieb (1978), Bennett та співавт. (1979) відзначили, що при наркотичних концентраціях газів товщина мембрани збільшується незначно і теорія, яка розглядає механізм дії звичайного розчинника, наприклад бензину, не може служити моделлю, що відображає взаємодію з наркотиком.