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Giessen2 Sw Giessen2 Sw Presentation Transcript

  • Neuromuskul ä re Übertragung und Monitoring SAFFET KARACA ISTANBUL UNIVERSIT Ä T CERRAHPAŞA MEDICINISCHE FAKULT Ä T ANAESTHESIE ABTEILUNG
  • NEUROMUSKUL Ä RE ÜBERTRAGUNG Neuromuscular übertragung ist ein lebenswichtiger Prozeß, der unserem Zentralnervensystem ermöglicht, die Bewegung der Muskeln in unseren Körpern zu steuern und zu ermöglichen.
  • Muskelrelaxanzien
    • Neuromus k ulär e Übertragung wird durch Muskelrelaxanzien in der Anästhesiepraxis blockiert.
    • Muskelrelaxanzien sind Subtanzen, die eine revesible schlaffe L ä hmung der Skelettmuskulatur hervorrufen.
    • Die L ä hmung entsteht durch eine Hemmung der Impulsübertragung an der motorischen Endplatte des Muskels.
  • Geschichte
    • Kurare ist das ä lteste Muskelrelaxans.
    • Diese Substanz wurde von südamerikanischen Indianern als Pfeil und Speergift für die Jagd, verwendet.
    • Gewonen wurde das Gift aus Chondrodendron tomentosum
    Das Blatt der Kurare
    • Claude Bernard erkannte bei seinen Experimenten, da ß das Pfeilgift an den peripheren Nervenendigungen bzw. Neuromuskul ä ren Verbindungsstellen angreift und eine L ä hmung der quergestreiften Muskulatur hervorruft.
    • In die Anaesthesie wurde Curare am 23.1.1942 von Griffith und Johnson eingeführt.
  • Wenn der markhaltige Nerv die Muskelfascie erreicht hat, verliert seine Myelinscheide.
    • Er teilt sich in einzelne Nervenfasern, von denen jede eine bestimmte Zahl von Muskelnfibrillen versogt.
    • In den feinmotorischen Muskel, z.B. Am Auge, sind es nur wenige, in der gröberen Haltemuskulatur bis zu 150 Fasern, die mit dem zugehörigen Nervenende eine motorische Einheit bilden.
    • Gegen den Muskel hin wird das terminele Axon des Nerven durch die pr ä synaptishe Membran abgedeckt.
    • Ihr gegenüber liegt die postsynaptische Membran.
    • Beide Membranen sind durch den synaptischen Spalt von etwa 500 Å getrennt und gefaltet, so da ß sich eine gro ß e Kontaktfl ä che ergibt.
    • Die an der motorischen Nervenendigung eintreffende Errengung setzt aus den Vesikeln Azetylcholin frei.
    • Hierfür wird Ca 2+ benötigt.
    • Der Transmitter diffundiert durch den Synaptischen Spalt zum cholinergen Rezeptor in der subsynaptischen Membran der Muskelzelle
    • Durch die Bindung von Azetylcholin an den Rezeptor ä ndert sich die Membran permeabilit ä t der Endplattenregion für Natrium and Kalium ionen.
    • Natrium strömt von der Au ß enseite der Mebrane zur Innenseite.
    • Hierdurch entsthet aus dem Ruhepotential der Membran ein Endplattenpotential .
    • Überschreitet das Endplattenpotential einen schwellenwert, so wird ein Aktionspotential ausgelöst, das sich über die gesamte Muskelfaser ausbreitet.
    • Anschlie ß end kontrahiert sich die Muskelfaser.
    • Der nikotinartigen cholinerge Rezeptor der motorischen Endplatte ist ein Glykoprotein, das aus 5 rosettenförmig angeordneten Untereinheiten (2  , 1  , 1  , 1  Einheit) aufgebaut ist, in deren Mitte ein Kanal (Ionophor) gebildet wird.
    • Das Ionophor öffnet sich, wenn die zwei  -Einheiten mit einem Agonisten besetz sind. Dadurch wird der Ionenkanal für Kationen durchl ä ssig, K + kann aus der Zelle aus und Na + in die Zelle einströmen, so dass ein Aksiyonpotential ausgelöst wird, was durch Übertragung auf die benachbarten Muskelzellen zur Kontraktion führt.
    • Ist die Nervenaktivit ä t eingeschr ä nkt, wie dies bei Denervierung oder Trauma der fall ist, proliferiert eine andere Art von Rezeptoren.
    • Diese liegen au ß erhalb der Endplatte extrasynaptisch im Sarkolemm, sind in ihren Aufbau ver ä ndert( eine  - statt einer  - Einheit).
    • Bei Aktivierung bleiben sie l ä nger geöffnet, was zur Hyperkali ä mie führen kann.
    • Depolarisierende Muskelrelaxanzien besetzen die zwei  -Einheiten lösen somit eine Kontraktion (Faszikulationen) aus, werden aber nicht durch die ACH-Esterase abgebaut, so da ß sie l ä nger am Rezeptor haften.
    • Die aufrechterhaltane Depolarisation führt zur Abnahme der Empfindlichkeit der Muskelmembran für weitere AP und l ä hmt somit den Muskel.
    Depolarisationsblock (Phase-I-Block)
    • Ist bereits eine der  -Einheten mit einem Antagonisten besetz, kann das Ionophor nicht mehr geöffnet werden.
    • Es ist also bei der kompetitiven Hemmung das Gleichgewicht zu Gunsten der nicht depolarisierende Muskelrelaxanzien verschoben.
    • Charakterisch für diese Blockadeform ist die Antagonisierbarkeit mit Cholineseterasinhibitoren.
    Nichtdepolarisationblock
  • Desensitisationsblock
    • Ionophore, die Agonisten binden, bei denen der Kanal aber nicht ionendurchl ä ssig wird, werden als desensitiert bezeichnet.
    • Verschiedene Pharmaka können durch einen nicht kompetitiven Mechnismus zur Desensitisation führen:
    • ACH-Agonisten, Cholinesteraseinhibitoren
    • Barbiturate , Inhalationsan ä sthetika
    • LA, Kalzium antagonisten
    • Antibiotika, Alkohole
  • Offener Kanalblock
    • Beim offenen Kanalblock “verklmemt”sich ein positiv geladenes Molekül im Kanal, der somit nicht mehr durchl ä ssig für Ionen ist.
    • Diese Blockadeart wird durch ACH potenziert, da dieses das Ionophor öffnet und somit zug ä nglich macht für die blockierende Substanz.
  • Geschlossener Kanalblock
    • Diese Blockadeform ensteht bei geschlossenem oder offenem Kanal, in dem sich gro ß e Moleküle an die ä u ß ere Öffnung legen oder in diese eindringen und das Ionophor blockieren.
  • Dual Block (Phase-II-Block)
    • Ensteht durch die kontinuierliche oder hochdosierte Zufuhr von depolarisierenden Muskelrelaxanzien.
    • Charakteristischerweise ist dieser Blockadetyp anfangs nicht, mit zunehmender Zeitdauer jedoch durch Cholinesteraseinhibitoren antagonisierbar.
  • Neuromuskul ä res Monitoring
    • Viele Einflu ß faktoren modulieren die Wirkung der Muskelrelaxanzien, so da ß Wirkung, Wirkdauer und das Abklingen der Relaxation nicht mehr exakt vorhersagbar sind.
    • So wurde in Untersuchungen im Aufwachraum in bis zu 50% Relaxazienüberh ä nge gefunden.
    • Dies untermauert, da ß neben der klinischen Beurteilung eine zus ä tzich apparative Überwachung der Muskelrelaxation nötig ist.
  • Intraoperativ Beurteilung
    • Spontanbewegung
    • Beurteilung durch den Operateur
    • Anstieg des Beatmungsdruckes
    • Zwichenatmen in der CO 2 -Kurve
    • Die zur Narkoseausleitung oft verwendeten Parameter wie ausreichendes AZV oder inspiratorische Kraft schliessen einen Relaxanzienüberhang nicht aus und sind weniger empfindlich wie das Drücken der H ä nde und Öffnen der Augen.
    • Der empfindlichste klinische Parameter ist das Heben des Kopfes über 5 sec. Kann aber nur am wachen Pat. Getestet werden.
    • Dies macht zur Vermeidung von Relaxansüberh ä ngen die Notwendigkeit einer zus ä tzlichen Kontrollmethode notwendig.
  • Meßverfahren
    • Als relaxometrische Meßverfahren stehen neben dem Elektromyogramm (EMG) das Mechanomyogramm (MMG) und das Acceleromyogramm (AMG) zur Verfügung.
    • Elektromyographie :     mißt die biphasischen Summenaktionspotentiale unmittelbar vor Muskelkontraktion
    • Mechanomyographie : mißt die Kraft, z.B. des Daumens bei Muskelkontraktion
    • Acceleromyographie : mißt die Beschleunigung, z.B. des Daumens bei Muskelkontraktion.
    • Üblicherweise wird die isometrische Kontraktionskraft des M.adductor pollicis bei supramaximaler Stimulation des N.ulnaris gemessen.
    • Eine Hand wird supiniert und fixiert
    • Der Daumen wird unter einer Vorspannug von 2 bis 3 N abduziert und dieser Position gehalten
    Mechanomyographie
    • Es wird die Beschleunigung des stimulierten Muskel gemessen.
    • Zweiten Newtonschen Gesetzes Kraft = Masse x Beschleunigung
    Mit einem auf dem Daumen fixierten piezoelektrischen Sensor wird die Beschleunigung des Daumens gemessen. Akzeleromyographie
    • Bei der Muskelkontraktion treten niedrigfrequente Ger ä usche auf, die durch geeignete Mikrophone von der Hautoberfl ä che aufgezeichnet und mit ä hnlichen Algorithmen wie das EMG ausgewertet werden
    PHONOMYOGRAPHIE
  • PHONOMYOGRAPHIE
    • Eine erste klinische Studie, in der dieses Verfahren mit den klinisch etabilierten Methoden Mechanomyographie, Elektromyographie und Akzelerographie verglichen wurde, zeigte eine gute Übereinstimmung mit der Mechanomyographie und Akzelerographie, jedoch grö ß ere Diskrepanzen zur Elektromyographie.
    • Dascalu A, Geller E at al.Acoustic monitoring of intraoperative neuromuscular block. Br J Anaesth 83:405-409
  • Elektrodenanlage über dem N.ulnaris (M.Adductor pollicis) Für die Relaxometrie wird als Standartmuskel der M.Adductor Pollicis, der vom N.ulnaris innerviert wird, verwendet.
  • Elektrodenanlage über dem N.Facialis (M.Orbicalis oculi)
  • Elektrodenanlage über dem N.Tibialis posterior (M.flexor hallucis)
  • Stromst ä rke, Reizform und Frequenz
    • Bei dem elektrischen Reiz handelt es sich üblicherweise um einen monophasischen Rechteckimpuls mit 0,1-0,2 ms Dauer.
    • Der Strom sollte zur Sicherheit supramaximal eingestellt werden
    Bei Stimulationsfrequenzen über 0.1 Hz ist eine Abnahme der muskul ä ren Antwort zu beobachten so da ß Einzelreizen bzw. TOF erst nach 10-15 sec wiederholt werden sollte.
  • Stimulationsmuster Einzelreizung oder Single Twitch Stimulation Dabei handelt es sich um eine Einzelreizung mit supramaximaler st ä rke mit der Dauer von 0,1-0,2 ms und einer Frequenz von unter 0.1Hz.
  • Vierer-Reizseri oder Train-of-Four (TOF) Bei TOF werden 4 Einzelreize mit einer Frequenz von 2 Hz in 2 sec appliziert
    • Bei einer partiellen NMB mit nicht depolarisierende Muskelrelaxanzien kommt es bis zum vierten Reiz zu einer Abnahme der muskul ä ren Antwort, was als Fading beziechnet wird.
    • Dieses Fading kann durch den TOF-Ratio , der das Verh ä ltnis der vierten zur ersten Reizantwort angibt, weiter quantifiziert werden.
    • Ein TOF-Ratio von grö ß er 75% wird als zuverl ä ssiger Indikator für eine klinisch ausreichende neuromuskul ä re Erholung angesehen.
    • Wenn die dritte und vierte Reizantwort nicht mehr wahrnehmbar ist, betr ä gt neuromuskul ä re Blockade 75-80% , wenn nur noch der erste Reiz beantwortet wird betr ä gt sie 90-95%.
    • Wenn drei Reizeantwort erfa ß t werden können, wird in der Regel eine Erhaltungsdosis notwendig.
    • Bei einem Depolarisationsblock werden alle vier Reizantwort gleich vermindert wiedergegeben, einen Ermüdungsreaktion ist nicht wahrnehmbar.
    • Kommt es unter depolarisierenden Muskelrelaxanzien zu einem Abfall des TOF-Ratio, so ist dies ein Hinweis auf einen Dual-Block.
  • Double burst Stimulation ( DBS )
    • Bei der DBS handelt es sich um zwei Reizeserien mit jeweils drei kurzen tetanischen Reizen (50 Herz für 20 ms) mit einem Abstand von 750 msec.
  • Posttetanische Potanzierung
    • Werden nach Injektion eines nicht depolarisierenden Muskelrelaxanz Einzelreize vor und nach tetanischer Reizung appliziert, so ist nach dem Tetanus die Kontraktionsamplitude grö ß er.
    • Dies wird posttetanische Potenzierung bezeichnet.
  • Post-Tetanic Count (PTC)
    • Bei diesem Reizmuster werden Einzelreize (1 Hz über 1 min), danach eine Tetanus von 50 Hz über 5 sec. Gefolgt von einer Latenzzeit von 3 sec.und anschlie ß end erneut Einzelreize (1Hz) appliziert.
    • Die erste bis letzten Reizantwort wird gez ä hlt und als PTC bezeichnet.
    • PTC dient der Erfassung und Steuerung sehr tiefer Muskelrelaxationsgrade z.B. Bei Eingrriffen, bei denen keine Zwerchfellbewegung (Husten oder Pressen) erlaubt ist.
    • Da das Zwerchfell eine grö ß ere Sicherheitsreserve als der M.adductor pollicis hat,bei denen trotz voller Relaxation des Daumens (TOF 0/4) Zwerchfellbewegungen wahr genommen werden können
    • Dosis-Wirkungs-Kurven von Muskelrelaxanzien am Zwerchfell sind im Vergleich zum M.adductor pollicis nach rechts verschoben.
    • Die Unterdrückung der Reizantwort des Zwerchfells erfordet verglichen mit dem M.adductor pollicis etwa die 1,5-bis 2fache Muskelrelaxanzien.
    • Die Anschlagszeiten am Zwerchfell sind in der Regel um 30 bis 50 s kürzer verglichen mit dem M.adductor pollicis.
  • Die Wahl des Testmuskels
    • Intubation: Corrugator supercilii
    • Intraoperativ: Adductor pollicis (PTC) Corrugator supercilii (TOF) Fleksör hallucis brevis
    • Erholungs: Adductor pollicis
  • Klinische Anwendung der einzelnen Stimulationsmuster TOF DBS TOF PTC TOF Neuromuskul ä re Erholung Intraoperatives Monitoring Wirkungseintritt