Neuromuskul ä re Übertragung und Monitoring SAFFET  KARACA ISTANBUL UNIVERSIT Ä T CERRAHPAŞA  MEDICINISCHE FAKULT Ä T ANAE...
NEUROMUSKUL Ä RE ÜBERTRAGUNG Neuromuscular  übertragung  ist ein lebenswichtiger Prozeß, der unserem Zentralnervensystem e...
Muskelrelaxanzien <ul><li>Neuromus k ulär e   Übertragung  wird durch  Muskelrelaxanzien  in der Anästhesiepraxis blockier...
Geschichte <ul><li>Kurare ist das  ä lteste Muskelrelaxans. </li></ul><ul><li>Diese Substanz wurde von südamerikanischen I...
<ul><li>Claude Bernard erkannte bei seinen Experimenten, da ß  das Pfeilgift an den peripheren Nervenendigungen bzw. Neuro...
Wenn der markhaltige Nerv die Muskelfascie erreicht hat,  verliert seine Myelinscheide.
<ul><li>Er teilt sich in einzelne Nervenfasern, von denen jede eine bestimmte Zahl von Muskelnfibrillen versogt. </li></ul...
<ul><li>Gegen den Muskel hin wird das terminele Axon des Nerven durch die pr ä synaptishe Membran abgedeckt. </li></ul><ul...
<ul><li>Die an der motorischen Nervenendigung eintreffende Errengung setzt aus den Vesikeln Azetylcholin frei. </li></ul><...
<ul><li>Durch die Bindung von Azetylcholin an den Rezeptor  ä ndert sich die Membran permeabilit ä t der Endplattenregion ...
<ul><li>Hierdurch entsthet aus dem  Ruhepotential  der Membran ein  Endplattenpotential . </li></ul><ul><li>Überschreitet ...
<ul><li>Der nikotinartigen cholinerge Rezeptor der motorischen Endplatte ist ein Glykoprotein, das aus 5 rosettenförmig an...
<ul><li>Das Ionophor öffnet sich, wenn die zwei   -Einheiten mit einem Agonisten besetz sind. Dadurch wird der Ionenkanal...
<ul><li>Ist die Nervenaktivit ä t eingeschr ä nkt, wie dies bei  Denervierung  oder  Trauma  der fall ist, proliferiert ei...
<ul><li>Depolarisierende Muskelrelaxanzien besetzen die zwei   -Einheiten lösen somit eine Kontraktion (Faszikulationen)...
<ul><li>Ist bereits eine der   -Einheten mit einem Antagonisten besetz, kann das Ionophor nicht mehr geöffnet werden. </l...
Desensitisationsblock <ul><li>Ionophore, die  Agonisten  binden, bei denen der Kanal aber  nicht ionendurchl ä ssig  wird,...
Offener Kanalblock <ul><li>Beim offenen Kanalblock “verklmemt”sich ein positiv geladenes Molekül im Kanal, der somit nicht...
Geschlossener Kanalblock <ul><li>Diese Blockadeform ensteht bei geschlossenem oder offenem Kanal, in dem sich gro ß e Mole...
Dual Block (Phase-II-Block) <ul><li>Ensteht durch die kontinuierliche oder hochdosierte Zufuhr von depolarisierenden Muske...
Neuromuskul ä res Monitoring <ul><li>Viele Einflu ß faktoren modulieren die Wirkung der Muskelrelaxanzien, so da ß  Wirkun...
Intraoperativ Beurteilung <ul><li>Spontanbewegung </li></ul><ul><li>Beurteilung durch den Operateur </li></ul><ul><li>Anst...
<ul><li>Die zur  Narkoseausleitung  oft verwendeten Parameter wie ausreichendes  AZV  oder  inspiratorische Kraft  schlies...
Meßverfahren <ul><li>Als relaxometrische Meßverfahren stehen neben dem Elektromyogramm (EMG) das Mechanomyogramm (MMG) und...
<ul><li>Üblicherweise wird die isometrische Kontraktionskraft des M.adductor pollicis bei supramaximaler Stimulation des N...
<ul><li>Es wird die Beschleunigung des stimulierten Muskel gemessen. </li></ul><ul><li>Zweiten Newtonschen Gesetzes Kraft ...
<ul><li>Bei der Muskelkontraktion treten niedrigfrequente Ger ä usche auf, die durch geeignete Mikrophone von der Hautober...
PHONOMYOGRAPHIE <ul><li>Eine erste klinische Studie, in der dieses Verfahren mit den klinisch etabilierten Methoden Mechan...
Elektrodenanlage über dem N.ulnaris (M.Adductor pollicis) Für die Relaxometrie wird als Standartmuskel der M.Adductor Poll...
Elektrodenanlage über dem N.Facialis (M.Orbicalis oculi)
Elektrodenanlage über dem N.Tibialis posterior (M.flexor hallucis)
Stromst ä rke, Reizform und Frequenz <ul><li>Bei dem elektrischen Reiz handelt es sich üblicherweise um einen monophasisch...
Stimulationsmuster Einzelreizung oder Single Twitch Stimulation Dabei handelt es sich um eine Einzelreizung mit supramaxim...
Vierer-Reizseri oder Train-of-Four (TOF) Bei TOF werden 4 Einzelreize mit einer Frequenz von 2 Hz in 2 sec  appliziert
<ul><li>Bei einer partiellen NMB mit nicht depolarisierende Muskelrelaxanzien kommt es bis zum vierten Reiz zu einer Abnah...
<ul><li>Ein TOF-Ratio von  grö ß er 75%  wird als zuverl ä ssiger Indikator für eine  klinisch ausreichende neuromuskul ä ...
<ul><li>Bei einem Depolarisationsblock werden alle vier Reizantwort gleich vermindert wiedergegeben, einen Ermüdungsreakti...
Double burst Stimulation ( DBS ) <ul><li>Bei der DBS handelt es sich um  zwei Reizeserien  mit jeweils  drei kurzen tetani...
Posttetanische Potanzierung <ul><li>Werden nach Injektion eines nicht depolarisierenden Muskelrelaxanz  Einzelreize vor un...
Post-Tetanic Count (PTC) <ul><li>Bei diesem Reizmuster werden Einzelreize (1 Hz über 1 min), danach eine Tetanus von 50 Hz...
<ul><li>PTC  dient der Erfassung und Steuerung sehr tiefer Muskelrelaxationsgrade z.B. Bei Eingrriffen, bei denen keine Zw...
<ul><li>Dosis-Wirkungs-Kurven von Muskelrelaxanzien am Zwerchfell sind im Vergleich zum M.adductor pollicis nach rechts ve...
Die Wahl des Testmuskels <ul><li>Intubation:  Corrugator supercilii </li></ul><ul><li>Intraoperativ:  Adductor pollicis (P...
Klinische Anwendung der einzelnen Stimulationsmuster TOF DBS TOF PTC TOF Neuromuskul ä re Erholung Intraoperatives Monitor...
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Giessen2 Sw

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Giessen2 Sw

  1. 1. Neuromuskul ä re Übertragung und Monitoring SAFFET KARACA ISTANBUL UNIVERSIT Ä T CERRAHPAŞA MEDICINISCHE FAKULT Ä T ANAESTHESIE ABTEILUNG
  2. 2. NEUROMUSKUL Ä RE ÜBERTRAGUNG Neuromuscular übertragung ist ein lebenswichtiger Prozeß, der unserem Zentralnervensystem ermöglicht, die Bewegung der Muskeln in unseren Körpern zu steuern und zu ermöglichen.
  3. 3. Muskelrelaxanzien <ul><li>Neuromus k ulär e Übertragung wird durch Muskelrelaxanzien in der Anästhesiepraxis blockiert. </li></ul><ul><li>Muskelrelaxanzien sind Subtanzen, die eine revesible schlaffe L ä hmung der Skelettmuskulatur hervorrufen. </li></ul><ul><li>Die L ä hmung entsteht durch eine Hemmung der Impulsübertragung an der motorischen Endplatte des Muskels. </li></ul>
  4. 4. Geschichte <ul><li>Kurare ist das ä lteste Muskelrelaxans. </li></ul><ul><li>Diese Substanz wurde von südamerikanischen Indianern als Pfeil und Speergift für die Jagd, verwendet. </li></ul><ul><li>Gewonen wurde das Gift aus Chondrodendron tomentosum </li></ul>Das Blatt der Kurare
  5. 5. <ul><li>Claude Bernard erkannte bei seinen Experimenten, da ß das Pfeilgift an den peripheren Nervenendigungen bzw. Neuromuskul ä ren Verbindungsstellen angreift und eine L ä hmung der quergestreiften Muskulatur hervorruft. </li></ul><ul><li>In die Anaesthesie wurde Curare am 23.1.1942 von Griffith und Johnson eingeführt. </li></ul>
  6. 6. Wenn der markhaltige Nerv die Muskelfascie erreicht hat, verliert seine Myelinscheide.
  7. 7. <ul><li>Er teilt sich in einzelne Nervenfasern, von denen jede eine bestimmte Zahl von Muskelnfibrillen versogt. </li></ul><ul><li>In den feinmotorischen Muskel, z.B. Am Auge, sind es nur wenige, in der gröberen Haltemuskulatur bis zu 150 Fasern, die mit dem zugehörigen Nervenende eine motorische Einheit bilden. </li></ul>
  8. 8. <ul><li>Gegen den Muskel hin wird das terminele Axon des Nerven durch die pr ä synaptishe Membran abgedeckt. </li></ul><ul><li>Ihr gegenüber liegt die postsynaptische Membran. </li></ul><ul><li>Beide Membranen sind durch den synaptischen Spalt von etwa 500 Å getrennt und gefaltet, so da ß sich eine gro ß e Kontaktfl ä che ergibt. </li></ul>
  9. 9. <ul><li>Die an der motorischen Nervenendigung eintreffende Errengung setzt aus den Vesikeln Azetylcholin frei. </li></ul><ul><li>Hierfür wird Ca 2+ benötigt. </li></ul><ul><li>Der Transmitter diffundiert durch den Synaptischen Spalt zum cholinergen Rezeptor in der subsynaptischen Membran der Muskelzelle </li></ul>
  10. 10. <ul><li>Durch die Bindung von Azetylcholin an den Rezeptor ä ndert sich die Membran permeabilit ä t der Endplattenregion für Natrium and Kalium ionen. </li></ul><ul><li>Natrium strömt von der Au ß enseite der Mebrane zur Innenseite. </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Hierdurch entsthet aus dem Ruhepotential der Membran ein Endplattenpotential . </li></ul><ul><li>Überschreitet das Endplattenpotential einen schwellenwert, so wird ein Aktionspotential ausgelöst, das sich über die gesamte Muskelfaser ausbreitet. </li></ul><ul><li>Anschlie ß end kontrahiert sich die Muskelfaser. </li></ul>
  12. 12. <ul><li>Der nikotinartigen cholinerge Rezeptor der motorischen Endplatte ist ein Glykoprotein, das aus 5 rosettenförmig angeordneten Untereinheiten (2  , 1  , 1  , 1  Einheit) aufgebaut ist, in deren Mitte ein Kanal (Ionophor) gebildet wird. </li></ul>
  13. 13. <ul><li>Das Ionophor öffnet sich, wenn die zwei  -Einheiten mit einem Agonisten besetz sind. Dadurch wird der Ionenkanal für Kationen durchl ä ssig, K + kann aus der Zelle aus und Na + in die Zelle einströmen, so dass ein Aksiyonpotential ausgelöst wird, was durch Übertragung auf die benachbarten Muskelzellen zur Kontraktion führt. </li></ul>
  14. 14. <ul><li>Ist die Nervenaktivit ä t eingeschr ä nkt, wie dies bei Denervierung oder Trauma der fall ist, proliferiert eine andere Art von Rezeptoren. </li></ul><ul><li>Diese liegen au ß erhalb der Endplatte extrasynaptisch im Sarkolemm, sind in ihren Aufbau ver ä ndert( eine  - statt einer  - Einheit). </li></ul><ul><li>Bei Aktivierung bleiben sie l ä nger geöffnet, was zur Hyperkali ä mie führen kann. </li></ul>
  15. 15. <ul><li>Depolarisierende Muskelrelaxanzien besetzen die zwei  -Einheiten lösen somit eine Kontraktion (Faszikulationen) aus, werden aber nicht durch die ACH-Esterase abgebaut, so da ß sie l ä nger am Rezeptor haften. </li></ul><ul><li>Die aufrechterhaltane Depolarisation führt zur Abnahme der Empfindlichkeit der Muskelmembran für weitere AP und l ä hmt somit den Muskel. </li></ul>Depolarisationsblock (Phase-I-Block)
  16. 16. <ul><li>Ist bereits eine der  -Einheten mit einem Antagonisten besetz, kann das Ionophor nicht mehr geöffnet werden. </li></ul><ul><li>Es ist also bei der kompetitiven Hemmung das Gleichgewicht zu Gunsten der nicht depolarisierende Muskelrelaxanzien verschoben. </li></ul><ul><li>Charakterisch für diese Blockadeform ist die Antagonisierbarkeit mit Cholineseterasinhibitoren. </li></ul>Nichtdepolarisationblock
  17. 17. Desensitisationsblock <ul><li>Ionophore, die Agonisten binden, bei denen der Kanal aber nicht ionendurchl ä ssig wird, werden als desensitiert bezeichnet. </li></ul><ul><li>Verschiedene Pharmaka können durch einen nicht kompetitiven Mechnismus zur Desensitisation führen: </li></ul><ul><li>ACH-Agonisten, Cholinesteraseinhibitoren </li></ul><ul><li>Barbiturate , Inhalationsan ä sthetika </li></ul><ul><li>LA, Kalzium antagonisten </li></ul><ul><li>Antibiotika, Alkohole </li></ul>
  18. 18. Offener Kanalblock <ul><li>Beim offenen Kanalblock “verklmemt”sich ein positiv geladenes Molekül im Kanal, der somit nicht mehr durchl ä ssig für Ionen ist. </li></ul><ul><li>Diese Blockadeart wird durch ACH potenziert, da dieses das Ionophor öffnet und somit zug ä nglich macht für die blockierende Substanz. </li></ul>
  19. 19. Geschlossener Kanalblock <ul><li>Diese Blockadeform ensteht bei geschlossenem oder offenem Kanal, in dem sich gro ß e Moleküle an die ä u ß ere Öffnung legen oder in diese eindringen und das Ionophor blockieren. </li></ul>
  20. 20. Dual Block (Phase-II-Block) <ul><li>Ensteht durch die kontinuierliche oder hochdosierte Zufuhr von depolarisierenden Muskelrelaxanzien. </li></ul><ul><li>Charakteristischerweise ist dieser Blockadetyp anfangs nicht, mit zunehmender Zeitdauer jedoch durch Cholinesteraseinhibitoren antagonisierbar. </li></ul>
  21. 21. Neuromuskul ä res Monitoring <ul><li>Viele Einflu ß faktoren modulieren die Wirkung der Muskelrelaxanzien, so da ß Wirkung, Wirkdauer und das Abklingen der Relaxation nicht mehr exakt vorhersagbar sind. </li></ul><ul><li>So wurde in Untersuchungen im Aufwachraum in bis zu 50% Relaxazienüberh ä nge gefunden. </li></ul><ul><li>Dies untermauert, da ß neben der klinischen Beurteilung eine zus ä tzich apparative Überwachung der Muskelrelaxation nötig ist. </li></ul>
  22. 22. Intraoperativ Beurteilung <ul><li>Spontanbewegung </li></ul><ul><li>Beurteilung durch den Operateur </li></ul><ul><li>Anstieg des Beatmungsdruckes </li></ul><ul><li>Zwichenatmen in der CO 2 -Kurve </li></ul>
  23. 23. <ul><li>Die zur Narkoseausleitung oft verwendeten Parameter wie ausreichendes AZV oder inspiratorische Kraft schliessen einen Relaxanzienüberhang nicht aus und sind weniger empfindlich wie das Drücken der H ä nde und Öffnen der Augen. </li></ul><ul><li>Der empfindlichste klinische Parameter ist das Heben des Kopfes über 5 sec. Kann aber nur am wachen Pat. Getestet werden. </li></ul><ul><li>Dies macht zur Vermeidung von Relaxansüberh ä ngen die Notwendigkeit einer zus ä tzlichen Kontrollmethode notwendig. </li></ul>
  24. 24. Meßverfahren <ul><li>Als relaxometrische Meßverfahren stehen neben dem Elektromyogramm (EMG) das Mechanomyogramm (MMG) und das Acceleromyogramm (AMG) zur Verfügung. </li></ul><ul><li>Elektromyographie :     mißt die biphasischen Summenaktionspotentiale unmittelbar vor Muskelkontraktion </li></ul><ul><li>Mechanomyographie : mißt die Kraft, z.B. des Daumens bei Muskelkontraktion </li></ul><ul><li>Acceleromyographie : mißt die Beschleunigung, z.B. des Daumens bei Muskelkontraktion. </li></ul>
  25. 25. <ul><li>Üblicherweise wird die isometrische Kontraktionskraft des M.adductor pollicis bei supramaximaler Stimulation des N.ulnaris gemessen. </li></ul><ul><li>Eine Hand wird supiniert und fixiert </li></ul><ul><li>Der Daumen wird unter einer Vorspannug von 2 bis 3 N abduziert und dieser Position gehalten </li></ul>Mechanomyographie
  26. 26. <ul><li>Es wird die Beschleunigung des stimulierten Muskel gemessen. </li></ul><ul><li>Zweiten Newtonschen Gesetzes Kraft = Masse x Beschleunigung </li></ul>Mit einem auf dem Daumen fixierten piezoelektrischen Sensor wird die Beschleunigung des Daumens gemessen. Akzeleromyographie
  27. 27. <ul><li>Bei der Muskelkontraktion treten niedrigfrequente Ger ä usche auf, die durch geeignete Mikrophone von der Hautoberfl ä che aufgezeichnet und mit ä hnlichen Algorithmen wie das EMG ausgewertet werden </li></ul>PHONOMYOGRAPHIE
  28. 28. PHONOMYOGRAPHIE <ul><li>Eine erste klinische Studie, in der dieses Verfahren mit den klinisch etabilierten Methoden Mechanomyographie, Elektromyographie und Akzelerographie verglichen wurde, zeigte eine gute Übereinstimmung mit der Mechanomyographie und Akzelerographie, jedoch grö ß ere Diskrepanzen zur Elektromyographie. </li></ul><ul><li>Dascalu A, Geller E at al.Acoustic monitoring of intraoperative neuromuscular block. Br J Anaesth 83:405-409 </li></ul>
  29. 29. Elektrodenanlage über dem N.ulnaris (M.Adductor pollicis) Für die Relaxometrie wird als Standartmuskel der M.Adductor Pollicis, der vom N.ulnaris innerviert wird, verwendet.
  30. 30. Elektrodenanlage über dem N.Facialis (M.Orbicalis oculi)
  31. 31. Elektrodenanlage über dem N.Tibialis posterior (M.flexor hallucis)
  32. 32. Stromst ä rke, Reizform und Frequenz <ul><li>Bei dem elektrischen Reiz handelt es sich üblicherweise um einen monophasischen Rechteckimpuls mit 0,1-0,2 ms Dauer. </li></ul><ul><li>Der Strom sollte zur Sicherheit supramaximal eingestellt werden </li></ul>Bei Stimulationsfrequenzen über 0.1 Hz ist eine Abnahme der muskul ä ren Antwort zu beobachten so da ß Einzelreizen bzw. TOF erst nach 10-15 sec wiederholt werden sollte.
  33. 33. Stimulationsmuster Einzelreizung oder Single Twitch Stimulation Dabei handelt es sich um eine Einzelreizung mit supramaximaler st ä rke mit der Dauer von 0,1-0,2 ms und einer Frequenz von unter 0.1Hz.
  34. 34. Vierer-Reizseri oder Train-of-Four (TOF) Bei TOF werden 4 Einzelreize mit einer Frequenz von 2 Hz in 2 sec appliziert
  35. 35. <ul><li>Bei einer partiellen NMB mit nicht depolarisierende Muskelrelaxanzien kommt es bis zum vierten Reiz zu einer Abnahme der muskul ä ren Antwort, was als Fading beziechnet wird. </li></ul><ul><li>Dieses Fading kann durch den TOF-Ratio , der das Verh ä ltnis der vierten zur ersten Reizantwort angibt, weiter quantifiziert werden. </li></ul>
  36. 36. <ul><li>Ein TOF-Ratio von grö ß er 75% wird als zuverl ä ssiger Indikator für eine klinisch ausreichende neuromuskul ä re Erholung angesehen. </li></ul><ul><li>Wenn die dritte und vierte Reizantwort nicht mehr wahrnehmbar ist, betr ä gt neuromuskul ä re Blockade 75-80% , wenn nur noch der erste Reiz beantwortet wird betr ä gt sie 90-95%. </li></ul><ul><li>Wenn drei Reizeantwort erfa ß t werden können, wird in der Regel eine Erhaltungsdosis notwendig. </li></ul>
  37. 37. <ul><li>Bei einem Depolarisationsblock werden alle vier Reizantwort gleich vermindert wiedergegeben, einen Ermüdungsreaktion ist nicht wahrnehmbar. </li></ul><ul><li>Kommt es unter depolarisierenden Muskelrelaxanzien zu einem Abfall des TOF-Ratio, so ist dies ein Hinweis auf einen Dual-Block. </li></ul>
  38. 38. Double burst Stimulation ( DBS ) <ul><li>Bei der DBS handelt es sich um zwei Reizeserien mit jeweils drei kurzen tetanischen Reizen (50 Herz für 20 ms) mit einem Abstand von 750 msec. </li></ul>
  39. 39. Posttetanische Potanzierung <ul><li>Werden nach Injektion eines nicht depolarisierenden Muskelrelaxanz Einzelreize vor und nach tetanischer Reizung appliziert, so ist nach dem Tetanus die Kontraktionsamplitude grö ß er. </li></ul><ul><li>Dies wird posttetanische Potenzierung bezeichnet. </li></ul>
  40. 40. Post-Tetanic Count (PTC) <ul><li>Bei diesem Reizmuster werden Einzelreize (1 Hz über 1 min), danach eine Tetanus von 50 Hz über 5 sec. Gefolgt von einer Latenzzeit von 3 sec.und anschlie ß end erneut Einzelreize (1Hz) appliziert. </li></ul><ul><li>Die erste bis letzten Reizantwort wird gez ä hlt und als PTC bezeichnet. </li></ul>
  41. 41. <ul><li>PTC dient der Erfassung und Steuerung sehr tiefer Muskelrelaxationsgrade z.B. Bei Eingrriffen, bei denen keine Zwerchfellbewegung (Husten oder Pressen) erlaubt ist. </li></ul><ul><li>Da das Zwerchfell eine grö ß ere Sicherheitsreserve als der M.adductor pollicis hat,bei denen trotz voller Relaxation des Daumens (TOF 0/4) Zwerchfellbewegungen wahr genommen werden können </li></ul>
  42. 42. <ul><li>Dosis-Wirkungs-Kurven von Muskelrelaxanzien am Zwerchfell sind im Vergleich zum M.adductor pollicis nach rechts verschoben. </li></ul><ul><li>Die Unterdrückung der Reizantwort des Zwerchfells erfordet verglichen mit dem M.adductor pollicis etwa die 1,5-bis 2fache Muskelrelaxanzien. </li></ul><ul><li>Die Anschlagszeiten am Zwerchfell sind in der Regel um 30 bis 50 s kürzer verglichen mit dem M.adductor pollicis. </li></ul>
  43. 43. Die Wahl des Testmuskels <ul><li>Intubation: Corrugator supercilii </li></ul><ul><li>Intraoperativ: Adductor pollicis (PTC) Corrugator supercilii (TOF) Fleksör hallucis brevis </li></ul><ul><li>Erholungs: Adductor pollicis </li></ul>
  44. 44. Klinische Anwendung der einzelnen Stimulationsmuster TOF DBS TOF PTC TOF Neuromuskul ä re Erholung Intraoperatives Monitoring Wirkungseintritt

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