Теории действия местных анестетиков

Благодаря активному транспорту и пассивной диффузии ионов в нервных клетках поддержива­ется мембранный потенциал покоя. Натрий-кали­евый насос перекачивает ионы натрия из клетки, а ионы калия, наоборот, внутрь клетки. Это созда­ет трансмембранный градиент (т. е. разницу) кон­центраций, который способствует диффузии ка­лия во внеклеточное пространство, а натрия — внутрь клетки. Так как клеточная мембрана более проницаема для калия, чем для натрия, то внутри клетки образуется относительный избыток отри­цательно заряженных ионов (анионов). Следова­тельно, потенциал покоя имеет отрицательный за­ряд и составляет приблизительно - 70 мВ.

При химической, механической или электри­ческой стимуляции импульс распространяется вдоль аксона. Распространение импульса сопро­вождается деполяризацией клеточной мембраны аксона. Если деполяризация превышает порого­вый уровень (мембранный потенциал > -55 мВ), то натриевые каналы открываются, что мгновенно приводит к мощному потоку ионов натрия в клет­ку. В результате перемещения ионов натрия внутрь клетки возникает относительный избыток положительно заряженных ионов (катионов) в клетке, так что мембранный потенциал становится равен +35 мВ. Затем натриевые каналы закрыва­ются, а калиевые открываются, ионы калия по гра­диенту концентрации поступают из клетки во внеклеточное пространство, и мембранный потенциал возвращается к исходному уровню. После закры­тия ионных каналов натрий-калиевый насос по­степенно восстанавливает исходное распределе­ние ионов по сторонам мембраны. Изменения мембранного потенциала, обусловленные распрост­ранением импульса по аксону, получили название потенциала действия.

Большинство местных анестетиков связывает­ся с инактивированными натриевыми каналами, предотвращая их активацию и поступление нат­рия в клетку при деполяризации мембраны. Это не влияет на потенциал покоя или пороговый уровень, но замедляет деполяризацию. Потенциал действия не распространяется по аксону, потому что порого­вый уровень не может быть достигнут. Считают, что эффект местных анестетиков обусловлен взаи­модействием со специфическими рецепторами, расположенными внутри натриевых каналов.

Некоторые местные анестетики могут пенетри-ровать клеточную мембрану, вызывая ее утолще­ние и нарушая конфигурацию ионных каналов,— аналогично гипотезе критического объема для об­щих анестетиков (гл. 7). Альтернативная теория поверхностного заряда постулирует, что частич­ное проникновение местного анестетика в мембра­ну аксона увеличивает трансмембранный потенци­ал и ингибирует деполяризацию.