mécanisme d'action des anesthésiants

 Anesthésie : mécanisme d’action général

A.   L’anesthésie générale

       Comment fonctionne notre système nerveux ?

L’organisme est desservi par un vaste réseau de neurones, qui part du cerveau, descend le long de la moelle épinière et se prolonge par des nerfs. À l’extrémité des nerfs, des récepteurs captent les informations venues de l’extérieur: douceur, chaleur, pression. Par exemple, lorsque nous posons notre main sue une tablette de chocolat, les informations captées par nos doigts remontent jusqu’au cerveau sous forme de signaux électriques. Le cerveau analyse et identifie cette sensation. Comme par ailleurs nos yeux et notre nez ont capté des effluves qui ne trompent pas, le cerveau confirme que c’est du chocolat, et comme nous sommes gourmands, il envoie un ordre à notre main de se refermer et de porter le chocolat à notre bouche.

Mais comment une information sous forme de signaux électriques peut passer d’un neurone à un autre ?

Entre deux neurones, il y a un espace que l’on appelle fente synaptique. Alors si l’information circule sous forme de signal électrique le long du neurone, c’est sous forme chimique qu’elle franchit la synapse. Sous l’effet du signal électrique, il y a ouverture des canaux sensibles au voltage (qui se situent dans la membrane du neurone), et entrée de certains ions. L’extrémité du neurone libère alors des neurotransmetteurs : substances chimiques qui traversent la fente synaptique  et  viennent se loger sur les canaux ioniques de la membrane  du neurone suivant dans des récepteurs prévus à cet effet. Les canaux ioniques s’ouvrent, d’autres ions passent, ils entraînent une dépolarisation de la membrane, permettant au

signal électrique de circuler le long du neurone etc. Il existe deux types de neurotransmetteurs : ceux qui sont destinés à maintenir le neurone en activité (excitateurs), et ceux qui sont destinés à bloquer l’activité du neurone (inhibiteurs). Quand un neurone reçoit des messages excitateurs, il réagit en produisant lui-même un signal électrique, l’information circule. Si en revanche, un neurone reçoit d’avantage de messages inhibiteurs, il est mis en sommeil, l’information ne passe plus.

 

 

 

 

 

 

	Pourquoi sommes-nous éveillés ; pourquoi sommes-nous endormis ?

Nous sommes équipés d’une horloge interne. Elle gère nos phases de sommeil et nos phases de réveil. Quand on est éveillé, le centre de l’éveil est actif, il est maintenu par une foule d’informations en provenance de nos différents sens. Activé pas l’horloge interne, le centre du sommeil envoie des messages inhibiteurs qui vont bloquer l’activité du centre de l’éveil. Nos différents sens captent alors des informations, mais elles vont être bloqué au niveau du centre de l’éveil. C’est pourquoi quand on dort, on ne ressent rien.

       Mais comment fonctionnent les hypnotiques sur notre système nerveux ?

L’hypnotique agit au niveau du centre de l’éveil. Des composants viennent se placer sur les récepteurs des neurones au niveau des synapses. Ils ressemblent comme deux gouttes d’eau neurotransmetteurs. Les neurones du centre de l’éveil sont persuadés qu’il s’agit d’un message d’inhibition destiné à bloquer les neurones du centre de l’éveil. L’hypnotique bloque également la circulation du signal électrique le long des neurones. Du coup ces neurones ne produisent pas de neurotransmetteurs. Au final, les neurones les neurones de l’éveil sont inhibés et le patient s’endort.

       Comment fonctionne le circuit de la douleur ?

Quand on approche la main d’une flamme par exemple, les récepteurs au niveau de la paume captent l’intense chaleur, l’information remonte jusqu'à la moelle épinière, avant que cette information n’atteigne le cerveau, l’organisme réagit, la moelle épinière envoie un ordre et la victime retire son bras. C’est l’arc réflexe. Cette réaction permet de gagner du temps, de se protéger avant que l’information n’atteigne le cerveau. Parallèlement, l’information continue son chemin et arrive au cerveau, c’est à ce moment qu’on ressent la douleur.

 

       Le circuit de la douleur est-il arrêté grâce aux hypnotiques ?

Une zone du cerveau est toujours active : l’hypothalamus. Les messages de douleur arrivent toujours à son niveau. Il commande d’autre fonction quand l’organisme est agressé comme l’augmentation du rythme cardiaque (il se passe la même chose quand on a peur). Or, les neurones qui arrivent a la moelle épinière sont encore actifs, l’arc réflexe a lieu, et l’hypothalamus commande l’augmentation du rythme cardiaque qui durant une opération peut être dangereux. Le circuit de la douleur n’est donc pas inhibé.

       Comment les antalgiques vont-il agir sur le circuit de la douleur?

Les antalgiques agissent sur les neurones de la moelle épinière et sur ceux de l’hypothalamus. Leurs composants viennent se fixer sur les côtés des synapses et bloquer le neurone. De cette manière, même si les neurones transmetteurs de la douleur franchissent la synapse, le neurone qui reçoit ne peut rien transmettre. Résultat la moelle épinière ne reçoit plus aucun message de douleur, il n’y a plus d’arc réflexe et l’hypothalamus ne reçoit plus non plus de messages de douleurs, le circuit de la douleur est bloqué.

Les plus forts de tous les antalgiques sont les dérivés de la morphine, extraits --de l’opium obtenus à partir des fleurs du pavot.

       Comment se contracte le muscle ?

Un muscle se contracte quand les neurones qui les commandent libèrent un neurotransmetteur spécifique: l’acétylcholine. Quand ce neurotransmetteur  se glisse dans ses récepteurs, les fibres musculaires se contractent.

       Comment agissent les curares ?

Les curares n’agissent que sur les muscles striés, comme biceps ou triceps. Ils vont aller boucher les récepteurs de l’acétylcholine, empêchant l’ouverture du canal ionique et la dépolarisation. Le muscle ne se contracte plus. Leur action est annulée grâce à une augmentation de la concentration de l’acétylcholine.

B.    L’anesthésie locale

       Comment fonctionne l’anesthésie locale ?

On ne peut endormir qu’une partie du corps. Dans ce cas, le liquide anesthésiant,qui n’est pas du tout le même que celui de l’anesthésie générale, baigne tous les nerfs que l’on veut endormir, il ne circule pas dans le sang (on pratique une intramusculaire. Il faut anesthésier les nerfs de la douleur.

 

 

 

III . Fiches de certains anesthésiques

            1 . Les hypnotiques : les benzodiazépines et les barbituriques

 

 

 

Les sites GABA sont retrouvés en fortes concentrations dans le cortex cérébral, les noyaux thalamiques et la couche granulaire du cervelet. Ils sont majoritairement post-synaptiques : leur activation est responsable de potentiels post-synaptiques inhibiteurs classiques.

 

Le récepteur GABA présente une variété de sites récepteurs capables de reconnaître des substances actives, comme les benzodiazépines (BZDs) - les barbituriques...La plupart des benzodiazépines (BZD) sont des agonistes des neurotransmetteurs GABA qui favorisent l'ouverture du canal Cl^- par le cnal ionique GABA et ont donc un effet inhibiteur. Elles ont des propriétés pharmacologiques communes : elles sont anxiolytiques et hypnotiques

Les benzodiazépines comme le diazépam (Valium) ou le clonazépam (Rivotril) sont des anxiolytiques qui peuvent aussi avoir des effets hypnotiques ou amnésiants. Ils augmentent l’efficacité des synapses au neurotransmetteur GABA en agissant sur ses récepteurs.

Le récepteur GABA est en réalité un complexe macromoléculaire qui, en plus des sites de fixation du GABA, comporte des sites de fixation pour d’autres molécules comme les benzodiazépines qui vont moduler son activité. 

En se liant à une sous-unité spécifique du récepteur GABA, les benzodiazépines ne stimulent pas directement le récepteur mais le rend plus efficace. En effet, Elles augmentent la fréquence d’ouverture du canal chlore lorsque le GABA se fixe à son récepteur. L’élévation du Cl- intracellulaire qui s’ensuit va immédiatement hyperpolariser le neurone et le rendre moins excitable. C’est à une autre sous unité du récepteur GABA que se lient les barbituriques pour produire des effets semblables. Mais l’avantage des benzodiazépines est que, contrairement aux barbituriques, elles n’ouvrent pas directement les canaux Cl- mais agissent plus subtilement en potentialisant l’effet du récepteur GABA.

 

Exemple de barbiturique : le thiopental

C’est un médicament très utilisé. Il induit rapidement une narcose profonde de durée brève. Le thiopental facilite et potentialise l’action de l’acide gamma-

aminobutyrique (GABA). Il augmente la fréquence d’ouverture des canaux chlorés et prolonge leur durée d’ouverture. Le passage intracellulaire de chlore entraîne une hyperpolarisation de la membrane, créant un potentiel inhibiteur post-synaptique. L’activité neuronale est alors déprimée. Le thiopental possède une action hypnotique utilisée en anesthésie générale. En revanche, il n’a pas de propriété analgésique spécifique. Il provoque une dépression du système nerveux central s’exerçant essentiellement sur la zone réticulée mésencéphalique. Cette région participe à la régulation de l’alternance veille sommeil et du niveau d’éveil.

Posologie : 3 à 5 mg/kg en solution aqueuse à 2.5% chez l’adulte ; 8 à 10 mg/kg en solution aqueuse à 1% chez l’enfant de 1 à 3 ans ; 5 à 6 mg/kg en solution aqueuse à 1% chez l’enfant de 4 à 10 ans.

 

             2 . Les analgésiques : les opioïdes

 

 

La morphine bloque les synapses dans le cheminement central de la douleur ; agoniste des récepteurs mû, mais aussi delta et kappa.

Elle a un effet modérateur sur les messages engendrés par les stimuli nociceptifs qui vont vers le cortex cérébral.

       Mais qu'est ce que les récepteurs mu, kappa et delta ?

Ces récepteurs sont localisés dans différents organes de notre corps ; ainsi mû se situe dans le cerveau, kappa et delta dans la moelle épinière.

Ils ont pour rôle la réception des messages nerveux, comme la douleur.

Déclenché par une stimulation (mécanique, thermique ou chimique), le message douloureux est un influx nerveux généré par ces récepteurs répartis dans le corps. La morphine bloque les influx nerveux véhiculant la douleur. Notre organisme utilise naturellement des substances similaires aux opiacés comme neurotransmetteurs. Il s'agit des endorphines, des enképhalines et de la dynorpine, que l'on désigne souvent sous l'appellation d'opioïdes endogènes. Ces molécules modulent les réactions aux stimuli douloureux, régulent les fonctions vitales comme la faim ou la soif, interviennent dans le contrôle de l'humeur, de la réponse immunitaire, etc. Les effets très puissants des opiacés comme l'héroïne ou la morphine s'expliquent par le fait que ces substances vont se fixer sur les mêmes récepteurs que nos opioïdes endogènes. Ces récepteurs, par l'entremise de seconds messagers, influencent la probabilité d'ouverture de canaux ioniques ce qui leur permet par exemple de diminuer l'excitabilité des neurones. Cette baisse d'excitabilité serait à l'origine de l'effet euphorisant des opiacés et serait médiée par les récepteurs mu et delta.