麻酔薬の膜流動化に関する電気生理学的研究

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吸入麻酔薬は100〜200気圧下に動物を置くと麻酔作用が消失する。この現象は吸入麻酔薬分子が細胞膜で一定以上の体積を占めると、膜を構成する分子の配列が乱れイオン通過が障害され麻酔作用が発現するという臨界体積仮説(Miller,1973)によって説明されてきたが、麻酔作用機序を充分説明できうる仮説かは証明されていなかった。今回、ラット心筋単離細胞を用い吸入麻酔薬であるハロセン、セボフルレンあるいは静脈麻酔薬であるチオペンタールが膜流動化を起こすかどうかについて電気生理学的に検討した。方法は電流固定法による細胞膜の時定数の計測(過分極パルス)とwhole cell voltage clamp法による膜容量の計測を行い吸入麻酔薬ハロセン、セボフルレンと静脈麻酔薬チオペンタールについて実験した。その結果吸入麻酔薬ハロセン、セボフルレンは膜容量を明らかに増大させたが、この効果はハロセンがセボフルレンより大きかった。一方、チオペンタールは膜容量に対して影響を示さなかった。またCa電流を計測し吸入麻酔薬ハロセン、セボフルレンを適用した結果Ca電流の減少作用に先行して膜容量の増大が明らかとなった。このことは吸入麻酔薬ハロセン、セボフルレンはCaチャネルの遮断作用に先だって膜流動化が起こりその結果チャネルの開閉機構が影響されることが示唆されることが明らかとなった。チオペンタールでは膜容量の変化を起こさずCa電流を抑制し吸入麻酔薬の作用とは明らかに異なる知見を得た。