Muskelrelaxantien

1. Das Endknöpfchen eines α-Motoneurons wird durch ein Aktionspotential erregt
2. Es folgt ein Calciumeinstrom, welcher zur Fusion des synaptischen Vesikels mit der präsynaptischen Membran führt
3. Acetylcholin wird in den synaptischen Spalt ausgeschüttet und bindet auf der postsynaptischen Seite an nikotinerge ACh-Rezeptoren (nACh)
4. Dies resultiert in einer Konformationsänderung ⟶ Der Ionenkanal öffnet sich und Natrium (Na⁺) kann in die Muskelzelle einströmen
5. Dies führt zu einer Depolarisation (exzitatorisches postsynaptisches Potential/EPSP)
6. Dadurch werden spannungsabhängige Natriumkanäle geöffnet
7. Ausbildung eines Aktionspotentials, welches sich über das Sarkolemm (Zellmembran der Muskelzelle) bis in den T-Tubulus fortleitet
8. Konformationsänderung von Dihydropyridin und durch direkte Protein-Protein-Interaktion Öffnung des Ryanodin-Rezeptors am sarkoplasmatischen Retikulum
9. Calciumausstrom aus dem sarkoplasmatischen Retikulum
10. Initiation der Kontraktion durch Interaktion von Aktin und Myosin

Nicht-depolarisierende Muskelrelaxantien (NDMR) wirken als kompetitive Antagonisten an den nikotinischen Acetylcholinrezeptoren der neuromuskulären Endplatte, wodurch die Übertragung von Nervensignalen an die Muskulatur verhindert und eine Muskelrelaxation bewirkt wird. Nicht-depolarisierende Muskelrelaxantien werden häufig bei chirurgischen Eingriffen eingesetzt, um eine vollständige Muskelrelaxation zu erreichen, die die Intubation erleichtert und dem Chirurgen bessere Operationsbedingungen bietet. Nicht-depolarisierende Muskelrelaxantien wie Rocuronium und Atracurium haben den Vorteil, dass sie keine unkontrollierten Muskelkontraktionen (Faszikulationen) verursachen und dass ihre Wirkung durch die Gabe von Acetylcholinesterase-Inhibitoren wie Neostigmin oder, im Falle von Rocuronium, Sugammadex aufgehoben werden kann.

• Kompetitiver Antagonismus am nikotinergen ACh-Rezeptor (nACh-Rezeptor)
• Keine Ausbildung eines Aktionspotentials, keine Depolarisation („Nichtdepolarisationsblock“)
• Keine hypnotische oder analgetische Wirkung

 Achtung

Eine neuromuskuläre Restblockade (Relaxantienüberhang) sollte durch die Relaxometrie (TOF-Messung) bei der Narkoseausleitung (TOF-Ratio > 90 %) ausgeschlossen werden.

 Merke

Die Hofmann-Eliminierung ist eine nicht-enzymatische, organunabhängige chemische Degradation, die pH- und temperaturabhängig abläuft. Azidose/niedriger pH und Hypothermie verlangsamen den Abbau, während Alkalose/höherer pH und Hyperthermie ihn beschleunigen.

• Wirkung: Durch die Gabe von Acetylcholinesterase-Inhibitoren wie Neostigmin kann die Acetylcholinkonzentration im synaptischen Spalt erhöht werden
  ⟶ Antagonisierung der nicht-depolarisierenden Muskelrelaxantien
• Indikation: Nur bei geringer neuromuskulärer Restblockade (TOF-Ratio >0,2)
• Cholinerge Nebenwirkungen durch Acetylcholinesterase-Inhibitoren: Bradykardie, Bronchokonstriktion, vermehrte Schleimbildung

 Tipp

In der klinischen Praxis werden die Acetylcholinesterase-Inhibitoren daher oft mit Atropin kombiniert, um die unerwünschten Nebenwirkungen zu reduzieren.

• Sugammadex ist ein ringförmiges Oligosaccharid, daher ist auch „Sugar“  im Namen enthalten → wirkt nur bei Muskelrelaxantien vom Steroidtyp (Rocuronium und Vecuronium)
• Enkapsulierung: Sugammadex kann Rocuronium umhüllen und so die Wirkung unterbinden

• Sugammadex hat keine cholinergen Effekte

  

• Allergische Reaktion bis hin zur Anaphylaxie
  • Bsp.: Rötung des Infusionsarms nach Narkoseeinleitung mit einem nicht-depolarisierenden Muskelrelaxans
• Verstärkte Wirkung bei neuromuskulären Erkrankungen (Muskeldystrophien, Myasthenien)

 Info

Anaphylaktische Reaktionen in der Anästhesie

Bei Erwachsenen werden ca. 54 % der anaphylaktischen Reaktionen durch Muskelrelaxantien ausgelöst. Meist handelt es sich um milde allergische Reaktionen, die durch eine unspezifische Histaminfreisetzung verursacht werden. 

Die wichtigste Therapie ist, die Antigenzufuhr zu stoppen! Daneben kann bei Hypotonie und Schock Adrenalin intravenös, intraossär oder intramuskulär verwendet werden. Weitere Medikamente sind H1-Antihistaminika (Dimetinden), Glukokortikoide (Prednisolon) und β2-Sympathomimetika (Salbutamol).

Depolarisierende Muskelrelaxantien, insbesondere Succinylcholin, binden an die nikotinischen Acetylcholinrezeptoren der neuromuskulären Endplatte und verursachen eine anhaltende Depolarisation der Muskelmembran. Diese initiale Depolarisation führt kurzzeitig zu Muskelkontraktionen, bekannt als Faszikulationen, gefolgt von einer vollständigen Muskelrelaxation, die eine rasche und effektive Intubation ermöglicht.

• Nicht-kompetitiver Agonismus am nikotinergen Acetylcholinrezeptor (nACh)

Bild links:

• 1. Succinylcholin (Hauptvertreter) bindet an den nACh
• 2. Konformationsänderung des nACh ⟶ Der Ionenkanal öffnet sich und Natrium (Na⁺) kann in die Muskelzelle einströmen
• 3. Dies führt zu einer Depolarisation
• 4. Initial kommt es daher über die oben beschriebenen Schritte zu Muskelfaszikulationens daher über die oben beschriebenen Schritte zu Muskelfaszikulationen

Bild rechts:

• 5. Aufgrund der anhaltenden Depolarisation kommt es zur Inaktivierung von spannungsabhängigen Natriumkanälen („Depolarisationsblock“)
• 6. Eine erneute Erregung durch Acetylcholin ist dann nicht mehr auslösbar

 Achtung

Hyperkaliämie durch Succinylcholin

Bei verschiedenen neuromuskulären Erkrankungen (z.B. Muskeldystrophien, myotone Dystrophien, amyotrophe Lateralsklerose), nach längerer Immobilisierung, Denervierung oder schweren Verbrennungen exprimieren Muskelzellen fetale Acetylcholinrezeptoren nicht nur an der motorischen Endplatte, sondern auf der gesamten Muskelmembran.

Diese Rezeptoren haben eine höhere Ionenleitfähigkeit, sodass bei Depolarisation durch Succinylcholin massiv Kalium freigesetzt wird. Das kann zu schwerer Hyperkaliämie, Herzrhythmusstörungen oder Asystolie führen.

• Absolute Kontraindikationen:
  • Vorgeschichte von maligner Hyperthermie
  • Allergie
  • Gestörte Eliminierung durch atypische Cholinesterase (autosomal-rezessive Vererbung, homozygote Form kommt mit einer Häufigkeit von 1:2.500 vor)
  • Keine Möglichkeit der künstlichen Beatmung
  • Muskelerkrankungen/Myopathien (z.B. Muskeldystrophien, amyotrophe Lateralsklerose, myotone Dystrophien etc.)
• Relative Kontraindikationen:
  • Bettlägerigkeit >48 Stunden oder Lähmungen
  • Vorhandensein von Hyperkaliämie (Succinylcholin erhöht das Serumkalium um etwa 0,5 mmol/l)
  • Verbrennungen (ab 24 Stunden nach einer Verbrennung kontraindiziert, bis zur vollständigen Abheilung)
  • Perforierende Augenverletzungen

Bei bestimmten Operationen, z.B. in der Neurochirurgie oder bei laparoskopischen Eingriffen, ist eine tiefe Muskelrelaxation vorteilhaft, um optimale Bedingungen für die Operation zu schaffen. Daher kann es notwendig sein, nach der initialen Applikation zur Narkoseeinleitung eine „Nachrelaxation“ durchzuführen. Diese sollte stets durch eine Relaxometrie überprüft werden.

 Achtung

Die wiederholte Gabe von Muskelrelaxantien geht mit einem erhöhten Risiko für postoperative pulmonale Komplikationen einher (Nutzen-Risiko-Abwägung)!

 Tipp

Bei wiederholter Gabe von nicht-depolarisierenden Muskelrelaxantien beträgt die Repetitionsdosis zur Aufrechterhaltung der Muskelrelaxation ungefähr 25 % der Initialdosis.

Muskulär blockierende Wirkstoffe (Myotrope Muskelrelaxantien)

• Wirkung:
  • Hemmung der Calcium-Freisetzung aus dem sarkoplasmatischen Retikulum
• Wirkstoff:
  • Dantrolen
• Indikationen:
  • Maligne Hyperthermie
  • Malignes neuroleptisches Syndrom
  • Spastische Syndrome

Muskulotrope Spasmolytika

• Wirkung:
  • Verringern Tonus der glatten Muskulatur
• Wirkstoffe:
  • Mebeverin
  • Hymecormon
• Indikationen:
  • Reizdarmsyndrom
  • Krämpfe im GIT oder Urogenitaltrakt

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