M3 Vollnarkose (Multi-Target-Mechanismen)

Thema

Der Bewusstseinsgrad, der bereits in einem anderen Modell definiert wurde, wird durch eine Vollnarkose reduziert, die durch mehrere molekulare Mechanismen, die gleichzeitig auf das kortikale Netzwerk einwirken, einen Bewusstseinsverlust und einen Verlust der Reaktion auf nozizeptive Reize hervorruft.

Der erste dieser molekularen Mechanismen ist die Verstärkung der inhibitorischen Leitfähigkeit des kortikalen Netzwerks, vermittelt durch einen bestimmten Rezeptortyp, eine direkte Erweiterung derselben synaptischen Leitfähigkeit, die bereits für die chemische Synapse in einem anderen Modell beschrieben wurde.

Der zweite molekulare Mechanismus, der in dissoziativen Wirkstoffen wie Ketamin vorhanden ist, ist die Blockade eines bestimmten Typs von Glutamatrezeptoren im kortikalen Netzwerk, eine Erweiterung derselben Rezeptor-Ligand-Kinetik, die bereits in einem anderen Modell beschrieben wurde, in derselben Linie wie die bereits für Schizophrenie beschriebene Unterfunktion dieses Glutamatrezeptors.

Beide molekularen Mechanismen verringern die effektive Konnektivität des kortikalen Netzwerks, bis das Bewusstseinsniveau unter eine Betriebsschwelle fällt: Solange das Bewusstseinsniveau über dieser Betriebsschwelle bleibt, bleibt die Person bei Bewusstsein, aber sobald die effektive Konnektivität des kortikalen Netzwerks so weit reduziert ist, dass das Bewusstseinsniveau diese Betriebsschwelle nach unten überschreitet, tritt der für eine Vollnarkose charakteristische Bewusstseinsverlust auf.

Die Beziehung zwischen der Konzentration des Anästhetikums und der Wahrscheinlichkeit, dass dieser Bewusstseinsverlust auftritt, folgt einer Dosis-Wirkungs-Kurve des gleichen sigmoidalen Hill-Typs, der bereits für die Rezeptor-Ligand-Kinetik in einem anderen Modell beschrieben wurde: Bei niedrigen Konzentrationen des Medikaments ist die Wahrscheinlichkeit eines Bewusstseinsverlusts gering, wächst dann in einem mittleren Konzentrationsbereich schnell an und flacht schließlich bei hohen Konzentrationen des Medikaments in der Nähe einer maximalen Wahrscheinlichkeit ab.

Die Pharmakokinetik des Anästhetikums wird wiederum mit einem einfachen Kompartimentschema modelliert, das bereits zur Beschreibung der Kinetik anderer Substanzen im Körper verwendet wird. Innerhalb dieser Pharmakokinetik spiegelt die kontextsensitive Halbwertszeit des Anästhetikums wider, wie die Dauer der Infusion die Erholungszeit des Bewusstseins nach Absetzen des Arzneimittels verlängert: Je länger die Dauer der Infusion, desto länger die Erholungszeit des Bewusstseins nach Absetzen des Anästhetikums. Zusammengenommen ist es derselbe Bewusstseinsgrad, der durch die Potenzierung der Hemmleitung und die Blockade der Glutamatrezeptoren im kortikalen Netzwerk verringert wird und sowohl den Bewusstseinsverlust während der Vollnarkose als auch die Erholungszeit dieses Bewusstseins nach Absetzen des Arzneimittels bestimmt.

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