局所麻酔薬の作用機序(歯科麻酔)

局所麻酔薬の作用機序についてこの記事では解説していきます。

まず作用機序を図で表してみます

まず、局所麻酔薬の作用機序を覚えるときは「スタート(注射液の中)とゴール(効果を発揮した時)はイオン型」と覚えておきましょう。

スタートからゴールまでを示すと以下の様になります。

よく分からなくなったらこの図に戻りましょう。

局所麻酔薬の作用機序

段階を追って説明していきます。

1、注射液~粘膜下組織まで

注射針の中にはイオン型(水溶性)の状態で局所麻酔薬の成分は入っています。

シリンジに液が押されると、注射針にガイドされて局所麻酔薬の成分は粘膜下組織まで入ります。

すると、イオン型の局所麻酔薬の成分の一部は非イオン型(脂溶性)の状態になります。

2、粘膜下組織~神経の軸索まで

神経を取り囲むシュワン細胞の膜や神経膜はリン脂質二重膜で出来ています。リン脂質二重膜をチャネル等介さずにそのままの形で通る事ができるのは、水、気体、脂溶性の物質の3つです。非イオン型(脂溶性)の局所麻酔薬の成分はリン脂質二重膜を通る事が出来るので、神経の軸索の内部に入ります。そこでまた一部がイオン型の局所麻酔薬の成分に戻ります。

3、ナトリウムチャネルのブロック

神経の興奮の伝達にはナトリウムチャネル(ナトリウムがリン脂質二重膜を通るための構造)が関わっています。これを局所麻酔薬の成分は軸索の内部からブロックすることが出来ます。よって、最終的に水溶性の局所麻酔薬の成分はナトリウムチャネルを内側からブロックします。これで、麻酔が効いたことになります。

炎症と局所麻酔薬の作用

炎症のときには粘膜下組織が酸性に傾きます。細かい説明はここでは省きますが、酸性に傾くと粘膜下組織で水溶性の方の局所麻酔薬の成分が多くなります。

すると、局所麻酔薬の成分はシュワン細胞や神経の軸索のリン脂質二重膜を通れないので結果的に麻酔が効きにくくなります。

なので、炎症の部位の「周り」を麻酔するほうが局所麻酔薬は聞きやすいのです。

局所麻酔薬の作用を決める因子

とりあえずこの4つの因子を覚えておけば問題は解けるかと思います。

  • 組織pHの高い/低い → 低いほうが効きにくい
  • 炎症の有無 → 炎症がある方が効きにくい
  • 解離定数(≒低いほうが脂溶性になりやすい) → 大きいと効きにくい
  • タンパク結合力 → 低いほうが効きにくい(ナトリウムチャネルはタンパク質なのでタンパク結合力は高い方が効きやすい。

本当はヘンダーソン・ハッセルバルヒの式を理解したほうが良いのでしょうが、これで私は何とかなってきたので大丈夫です!