Muskelrelaxans

Muskelrelaxanzien (auch: Muskelrelaxantia, Myotonolytika; Singular: Muskelrelaxans, Myotonolytikum) sind Arzneimittel, die eine reversible (vorübergehende) Entspannung der Skelettmuskulatur bewirken. Entsprechend ihrem Wirkmechanismus unterscheidet man zwischen den direkt an der motorischen Endplatte des Muskels angreifenden peripheren Muskelrelaxanzien und den zentralen Muskelrelaxanzien, die im Zentralnervensystem den Muskeltonus herabsetzen. Periphere Muskelrelaxanzien werden zur Durchführung von Narkosen im Rahmen von Operationen eingesetzt, um den Tonus der Skelettmuskulatur herabzusetzen oder gänzlich aufzuheben, zentrale Muskelrelaxanzien zur Behandlung von spinal ausgelösten Spastiken oder lokalen Muskelspasmen.

Periphere Muskelrelaxanzien

Periphere Muskelrelaxanzien (engl. peripheral muscle relaxants) blockieren die neuromuskuläre Reizübertragung an den motorischen Endplatten, was eine reversible Lähmung hervorruft, die der Organismus aber selbstständig abbaut. Die Dauer dafür ist abhängig von der Dosierung. Durch die Gabe von Antagonisten (Neostigmin, Sugammadex) kann die Wirkung aktiv aufgehoben werden, z. B. am Ende einer Operation oder Problemen bei der Atemwegssicherung. Durch den routinemäßigen Einsatz der Relaxometrie ist ein Relaxanzüberhang nach einer Narkose nahezu ausgeschlossen.

Wirkungsweise

Motorische Endplatte

Motorische Endplatte

Muskelrelaxanzien sind Hemmstoffe der neuromuskulären Übertragung an der motorischen Endplatte. Diese ist der Ort der Übertragung der Erregung von einer Nervenzelle auf die Muskelfaser.

Bei Erregung der Nervenzelle wird der Botenstoff Acetylcholin aus Vesikeln über die axonalen Freisetzungsstellen in den synaptischen Spalt abgegeben. Das Acetylcholin diffundiert zu den Rezeptoren der Muskelzelle, bindet dort und führt durch eine Änderung der allosterischen Konfiguration der Rezeptormoleküle zu einem Einstrom von Natrium-Ionen in die Muskelzelle. Damit kommt es zu einer Depolarisation des Membranpotentials zur Erregung und Kontraktion der Muskelzelle.

Acetylcholin wird rasch durch Diffusion und enzymatischen Abbau (Acetylcholinesterase) aus dem synaptischen Spalt entfernt. Damit sind die Bindungsstellen am Rezeptor frei und stehen für erneute Erregung zur Verfügung.

Wirkung der Muskelrelaxanzien

Die Substanzen lagern sich an die nikotinischen Acetylcholinrezeptoren der Muskelzelle an. Bei einer Erregung der Nervenzelle wird dann zwar der Botenstoff Acetylcholin freigesetzt, dieser kann aber an der Muskelzelle nicht adäquat wirken. Der Muskel ist somit vorübergehend gelähmt, aktive Bewegungen sind ausgeschlossen.

Depolarisierende Muskelrelaxanzien wirken als Agonisten (erregend) am Rezeptor, sie lösen eine lang anhaltende Depolarisation aus. Dabei führen sie am Anfang zu einer kurzen Kontraktion der Muskeln, was beim Patient als Faszikulieren (unkoordiniertes Muskelzittern) beobachtet wird, und gehen dann in eine schlaffe Lähmung über. Die fortbestehende Depolarisation verhindert eine erneute Erregung durch Acetylcholin, der Muskel ist unerregbar. Die Wirkung ist nicht durch andere Medikamente aufzuheben (antagonisierbar).

Nichtdepolarisierende Muskelrelaxanzien binden als kompetitive Antagonisten (hemmend) an den Rezeptor, ohne eine Depolarisation auszulösen. Durch die Blockade wird die Wirkung des Acetylcholins verhindert. Durch eine Erhöhung der Acetylcholinkonzentration kann die Wirkung durchbrochen werden. Dabei werden meist Cholinesterasehemmer wie Neostigmin eingesetzt, welche allerdings zusätzlich die Gabe von einem Vagolytikum erforderlich machen, da sie nicht spezifisch an der motorischen Endplatte angreifen. Neuerdings gibt es auch einen Chelatbildner namens Sugammadex, dessen hohe Spezifität bislang vielversprechende Ergebnisse brachte.

Wirkstoffe

Abgesehen von geringen und seltenen Nebenwirkungen haben bevorzugte Muskelrelaxanzien im Sinne guter Steuerbarkeit ihrer Wirkung einen raschen Wirkungseintritt und eine kurze Wirkdauer. Alle nicht-depolarisierenden Muskelrelaxanzien können in unterschiedlichem Maße Histamine freisetzen und für alle sind allergische Reaktionen beschrieben.

In struktureller Sicht werden die Benzylisochinoline (Atracurium, Cisatracurium, Mivacurium) und die Steroid-Derivate Pancuronium, Rocuronium, Vecuronium, Pipecuronium und Rapacuronium (die beiden letztgenannten sind nicht mehr verfügbar), unterschieden. Im Allgemeinen neigen Benzylisochinoline eher zur Histaminliberation als die Gruppe der Steroidderivate. Die Namen der Benzylisochinolon-Derivate enden auf -urium, die Steroide auf -uronium.

depolarisierende Muskelrelaxanzien
Name Wirkungs
eintritt
Wirkungs
dauer
Nebenwirkungen Bemerkungen
Suxamethonium/Succinylcholin 35-90 sek 3-5 min Herzrhythmusstörungen, Hyperkaliämie, Myoklonien, Triggersubstanz für maligne Hyperthermie, stark verlängerte Wirkdauer bei Mangel an Pseudocholinesterase einziger, beim Menschen eingesetzter Depolarisationsblocker, wegen seiner Nebenwirkungen zunehmend nur noch Standard für die Rapid Sequence Induction bei Notfallnarkosen; neuere Alternative: Rocuronium
Dekamethonium 10 min in der Humanmedizin nicht im Einsatz


nichtdepolarisierende (stabilisierende) Muskelrelaxanzien
Name Wirkungs
eintritt
Wirkungs
dauer
Nebenwirkungen Bemerkungen
Pancuronium 3-5 min 70-120 min Herzrhythmusstörungen, insbesondere Anstieg der Herzfrequenz (Tachycardie)
Pipecuronium 3-5 min 90-120 min sehr lange Wirkdauer. Nicht mehr im Handel.
Vecuronium 3-4 min 35-45 min gering
Rocuronium 0,45-3 min 30-40 min gering, einziges nichtdepolarisierendes MR für die modifizierte Rapid Sequence Induction (=RSI)
Rapacuronium 60-90 s 15-25 min Herzfrequenzanstieg, Ventilationsstörungen beschrieben. wurde vom Markt genommen.
Atracurium 3-4 min 35-45 min Herzfrequenzanstieg, Bronchospasmus Hofmann-Eliminierung, deshalb im Abbau unabhängig von Leber- und Nierenfunktion
Cisatracurium 4-6 min 40-50 min Hofmann-Eliminierung
Mivacurium 3-5 min 10-25 min Histaminfreisetzung (Flush) bis hin zu leichten anaphylaktischen Reaktionen vor allem bei zu schneller Injektion kurze Wirkdauer, Wirkverlängerung bei Cholinesterasemangel.
myotrope Muskelrelaxanzien
Name Wirkungs
dauer
Nebenwirkungen Bemerkungen
Dantrolen Halbwertszeit 7 h bei kurzer Anwendung keine Mittel der Wahl bei maligner Hyperthermie
weitere Muskelrelaxanzien
Name Herkunft Wirkmechanismus Anwendung
Botulinumtoxin Clostridium botulinum hemmen die Verschmelzung der Membran mit Acetylcholin enthaltenen Vesikeln bei Lidkrämpfen

Anwendungsgebiete

Muskelrelaxantien werden im Rahmen offener oder minimal-invasiver Operationen des Bauchraums (Laparotomie, Laparoskopie) und des Brustkorbes (Thorakotomie, Thorakoskopie) benötigt, um den Muskeltonus der Skelettmuskulatur zu reduzieren (Muskelrelaxierung), da sonst keine adäquaten Sicht- und Operationsbedingungen vorliegen. Eine weitere Indikation ist die Durchführung einer endotrachealen Intubation. Hierbei werden durch fehlende Abwehrbewegungen das Verletzungsrisiko verkleinert und die Sichtbedingungen auf die Stimmlippen sowie die Passage letzterer verbessert.

Überwachung der neuromuskulären Funktion

Als Relaxometrie oder neuromuskuläres Monitoring bezeichnet man die Überwachung der neuromuskulären Reizübertragung an der motorischen Endplatte beim Einsatz von Muskelrelaxanzien. Mittels zweier Elektroden wird dabei ein peripherer Nerv durch das Relaxometer stimuliert und die dadurch hervorgerufenen Muskelantwort quantitativ gemessen. Anhand dieser Werte kann der Anästhesist die Wirkung der Muskelrelaxanzien beurteilen und deren Dosierung entsprechend steuern.

Antagonisierung

Über zwei Prinzipien kann die Wirkung der nichtdepolarisierenden Muskelrelaxantien aufgehoben (antagonisiert) werden.

Durch die Gabe von Cholinesterasehemmstoffen wie Neostigmin wird die Wirkung der Acetylcholinesterase vermindert, wodurch Acetylcholin, der aktivierende Botenstoff an der muskulären Endplatte, weniger abgebaut wird. Durch die Verschiebung des quantitativen Verhältnisses verdrängt dieses das Relaxans von den nikotinischen Actetylcholinrezeptoren und hebt so dessen Wirkung auf. Nachteilig sind die Nebenwirkungen auf den Parasympathikus, die durch muskarinische Acetylcholinrezeptoren vermittelt werden und die zu einer Steigerung des Parasympathikotonus (Bradykardie, Bronchokonstriktion, etc.) führen. Diese versucht man durch die Gabe von Atropin zu mindern.

Nach intravenöser Gabe von Sugammadex, das seit 2008 zugelassen ist, wird das Muskelrelaxans fest gebunden („enkapsuliert“) und die Wirkung beendet. Sugammadex kann allerdings nur Rocuronium und in geringem Ausmaß Vecuronium binden. Im Unterschied zu den Acetylcholinesterase-Inhibitoren erfolgt damit die Wirkung nicht an der neuromuskulären Endplatte, sondern im Serum, parasympathische Nebenwirkungen treten nicht auf.

Myotrope Muskelrelaxantien

Myotrope Muskelrelaxantien wirken nicht an der motorischen Endplatte, sondern direkt am quergestreiften Muskel. Der wichtigste Vertreter ist Dantrolen, das durch eine direkte Blockade des intrazellulären Ryanodin-Rezeptors den Calciumeinstrom aus dem Sarkoplasma (intrazellulärer Calciumspeicher) in das Cytoplasma der Muskelzelle die elektromechanische Kopplung unterbricht und so eine Kontraktion verhindert. Die Indikation zur Verabreichung ist eine maligne Hyperthermie. An Herzmuskulatur und glatter Muskulatur hat Dantrolen kaum einen Effekt, da in dieser Muskulatur andere Rezeptoren vorherrschen.

Zentrale Muskelrelaxanzien (Myotonolytika)

Zentrale Muskelrelaxanzien (engl. central muscle relaxants) sind Medikamente, die eine Wirkung im zentralen Nervensystem haben, wie z. B. Tetrazepam, Flupirtin, Tizanidin, Baclofen, Pridinol, Tolperison, Eperison oder Methocarbamol. Sie werden bei krankhafter Steigerung (Spastik) des Muskeltonus eingesetzt. Hierbei wird durch die „dämpfende“ Wirkung der Medikamente der Muskeltonus verringert.

Literatur

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