Физиология нервно-мышечной передачи

Участниками нейрофизиологических процессов в НМС являются:

· ацетилхолин (АЦХ) - сложный эфир холина и уксусной кислоты. является медиатором или нейротрансмиттером синапса, а также всей парасимпатической и части симпатической НС (симпатические ганглии, мозговое вещество надпочечников и потовые железы)

· ацетилхолинэстераза (АХЭ) – фермент, разрушающий АЦХ;

· холинорецепторы (Н- и М-холинорецепторы);

· ионы Na⁺, К⁺, Ca²⁺.

Выделяют два типа холинорецепторов, реагирующих с АЦХ – никотиночувствительные(Н-холинорецепторы)и мускариночувствительные(М-холинорецепторы). Они различаются по их распределению в организме, молекулярному строению и механизмам функционирования. Например, постсинаптические Н-холинорецепторы находятся в НМС, вегетативных ганглиях и ЦНС, а М-холинорецепторы – в постсинаптической мембране эффекторных клеток у окончаний постганглионарных волокон и ЦНС.

Сокращение мышц возникает в ответ на электрические импульсы, приходящие к ним от α–мотонейронов нервных клеток, лежащих в передних рогах спинного мозга. Проведение двигательных импульсов обеспечивают нейроны разных этажей ЦНС. Из ЦНС по эфферентным путям возбуждение идет через мионевральный синапс к мышце.

Механизм мышечного сокращения осуществляется следующим образом. Нервный импульс по мотонейрону доходит до мионеврального синапса. Его строение можно представить в виде структуры, состоящей из пресинаптической и постсинаптической мембран и расположенной между ними синаптической щели (рис. 12.1). В зоне нервно-мышечного соединения аксон теряет свою миелиновую оболочку и разветвляется на множество терминалей в виде характерных складок или выпячиваний. Окончание двигательного нерва, прилежащее к мышце, называется пресинаптической мембраной. Рецепторная зона мембраны скелетной мышцы является постсинаптической мембраной.Она представляет из себя рецепторную площадку с расположенными на ней Н-холинорецепторами. Пространство между пре- и постсинаптической мембранами (синаптическая щель) заполнено гелеобразным веществом. В аксоплазме нервных терминалей (пресинаптическая мембрана), кроме митохондрий, содержатся синаптические везикулы с медиатором АЦХ.

Рис. 12.1 Строение нейромышечного синапса (Полушин Ю.С., 2004)

Как только импульс достигнет пресинаптической мембраны, в нее входит Са²⁺ и активирует АЦХ. Он выходит в синаптическую щель и взаимодействует с Н-холинорецептором, расположенными на постсинаптической мембране. Каналы рецептора открываются, внеклеточные ионы по градиенту концентрации начинают проникать в клетку и снижают трансмембранный потенциал. В свою очередь, распространение этого процесса вдоль мышечного волокна вызывает его сокращение. Затем быстрый гидролиз АЦХ истинной ацетилхолинэстеразой восстанавливает нормальный градиент концентрации ионов, а в НМС и мышечном волокне - недеполяризованное состояние. Время от момента выделения АЦХ в синаптическую щель и до его гидролиза исчисляется тысячными долями секунды.

Схема механизма мышечного сокращения: нервный импульс > выделение АХ > деполяризация синапса > потенциал моторной концевой пластинки > мышечное сокращение > разрушение АХ истинной АХЭ > реполяризация постсинаптической мембраны > мышечное расслабление.

Важно знать! Клиническая характеристика, основанная на определении частоты и глубины дыхания, ДО, ЖЕЛ, оценка способности больного удерживать поднятой голову на протяжении 5 с и пр., не отражает количества занятых Н-холинорецепторов и не может служить достаточно надежным критерием восстановления нейромышечной проводимости.

Клинически начало действия МР выглядит как отрезок времени, через которое могут быть осуществлены прямая ларингоскопия и интубация трахеи в комфортных условиях для анестезиолога и пациента.

Длительность нейромышечного блока (НРБ) – временной отрезок, по окончании которого для продления адекватной эффективной миорелаксации требуется "новая" (или следующая) доза мышечного релаксанта.

Период восстановления нейромышечной проводимости – временной промежуток, по окончании которого могут быть выполнены перевод больного на адекватное (эффективное) самостоятельное дыхание и экстубация трахеи.