Выяснение сложных механизмов действия общих анестетиков на процессы, связанные с формированием и распространением возбуждения в нервной системе, несмотря на резко возросшие в последние десятилетия методические возможности, связано с большими трудностями. Сложившееся представление об этих механизмах предусматривает влияние анестетиков прежде всего на процессы образования и распространения потенциала действия на уровне самих нейронов и, особенно, межнейронных контактов. Поскольку синапсы являются в рефлекторной цепи звеном не только наиболее сложным, но и наиболее подверженным влиянию на его функцию различного рода эндогенных и экзогенных факторов, тормозящее влияние анестетиков на передачу импульсов в них проявляется больше, чем на возбудимость мембраны нейрона.
Предположение о том, что общие анестетики реализуют свое специфическое действие в основном через синапсы, впервые высказал в 1906 г. известный английский физиолог Ch. Sherrington. В дальнейшем было установлено, что общие анестетики оказывают выраженное тормозящее действие на синаптическую передачу в дозах, которые существенно не влияют на распространение возбуждения по мембране нейрона. Для торможения распространения потенциала действия на мембране необходимы более значительные концентрации анестетика, хотя сам механизм торможения в том и другом случае аналогичен.
Механизм угнетения возбудимости нейронов и торможения синаптической передачи возбуждения под влиянием анестетиков полностью не раскрыт. При объяснении его некоторые исследователи исходят из того, что молекулы анестетика образуют на мембране нейрона своеобразный плащ, затрудняющий прохождение через нее ионов и, следовательно, препятствующий процессу деполяризации мембраны. Другое представление основано на изменении под влиянием анестетиков функции катионных "каналов" клеточных мембран [Mullins L. J., 1975; Kendic J. J., Tradell J., 1976]. Эти авторы допускают два варианта такого рода блокады. Первый из них сводится к перекрытию молекулами анестетика входа в "каналы", предназначенные для транспорта Na+. Второй вариант предусматривает такие изменения в структуре липидов мембраны или белковых ее элементов, которые лишают натриевые "каналы" способности раскрываться в ответ на возбуждение (рис.1). Есть предположение, что в этом процессе играют значительную роль Са2+, которые под влиянием анестетиков теряют подвижность и задерживаются в мембране.
Тот факт, что тормозящее влияние общих анестетиков на распространение возбуждения больше проявляется в синапсах, чем в пределах самого нейрона, вызвал интерес ряда исследователей. В этой области накоплены некоторые данные [Шаповалов А.И., 1966; Gage P. W., Hammil О. R., 1981], свидетельствующие о вероятности действия анестетиков на различные звенья синаптической передачи возбуждения (Рис.6.2). Выяснено, что торможение передачи возбуждения под влиянием некоторых анестетиков начинает проявляться на подходе к пресинаптической мембране. Здесь, в терминальной части нервного волокна, анестетики снижают гарантийный фактор потенциала действия. В самом синапсе влияние анестетиков может проявляться угнетением образования медиатора, снижением чувствительности к нему рецепторов пресинаптической и постсинаптической мембран [Alper M., Flock W., 1969; Franks N., Lieb W., 1982; Souter S. Q. et al., 1980]. В результате уменьшается возможность формирования постсинаптического возбуждающего потенциала, необходимого для распространения возбуждения. Однако и в тех случаях, когда постсинаптический потенциал приводит к формированию потенциала действия, при небольшом гарантийном факторе он может гаснуть в результате действия анестетика на терминаль нервного волокна нейрона, воспринимающего возбуждение.
Естественно, что различные анестетики неодинаково влияют на основные функциональные звенья синапсов. Это связано как с неоднородностью последних, так и с особенностями свойств отдельных анестетиков. Одни из них тормозят передачу возбуждения преимущественно на уровне терминалей нервных волокон, другие - путем снижения чувствительности рецепторов мембран к медиатору или угнетения его образования.