Studien die Narkose

Det her kommer måske som en overraskelse – vi ved ikke præcist hvordan bedøvelse virker.

Jeg var i hvert fald overrasket, for vi har leget med alle mulige forskellige former for bedøvelse, stort set siden vi begyndte at tænke os om – for 6000 år siden fandt vi ud af at bruge opium, hash, senere forskellige svampe og vin. I de senere hundrede år er vi blevet rigtig gode, og i dag er forståelse af hvor meget og hvordan, meget høj.

Alligevel ved vi ikke præcist hvordan det fungere. Spøjst ikke?

Hvad vi dog ved, er at vi kan bruge en lang række stoffer og gasser til at bedøve med. Som det måske er tydeligt at se på billedet herunder, så kommer bedøvelse i mange former – fra enkelte atomer til komplekse molekyler.

På en eller anden måde formår alle disse forskellige stoffer at stoppe smertesignaler.

Vores generelle forståelse af hvordan nerveceller kommunikere blev skabt tilbage i 1950 og 60’erne af et makkerpar ved navn Alan Hodgkin og Andrew Huxley. I 1963 fik de en nobelpris for deres arbejde, og deres teori er i dag altdominerende i forståelsen af hvordan nerveceller fungere.

De fandt ud af at nerve-signaler kan beskrives som aktions potentialer, der bevæger sig lynhurtigt langs nervecellers membraner.

Når vi føler smerte sker det ved at specielle sensoriske nerveender reagere på et kemisk, temperaturmæssige eller mekaniske ændringer i vores krop. Kemiske stoffer frigives og påvirker nerveender, der påbegynder bevægelsen af et aktionspotentiale ind mod rygmarven og derfra videre til vores hjerne, så vi bruge vores højere kognitive processer til at stoppe hvad end det er der gør ondt.

Aktions potentialet startes ved at receptorer i nerveenderne stimuleres, som herefter åbner forskellige kanaler i nervens membran. Normalt er der en elektrisk forskel på tvær af membranen idet koncentrationen af ioner er forskellige, inden i og uden for cellen- cellen er således mere negativt ladet end dens omgivelser. Når kanalerne åbner, strømmer ioner ind i cellen, cellen bliver positiv ladet og den elektriske forskel bliver mindre. Et aktions potentiale er skabt. Næsten ligeså hurtig lukker kanalerne igen og begynder at pumpe ionerne ud, hvorefter cellen normaliseres. I den periode hvor den er åben, når den dog at påvirke kanaler i umiddelbar nærhed i membranen, som så til gengæld åbner deres kanaler og så fremdeles. Du kan se en dejlig illustrativ film her (klik på knappen).

Der er generel enighed om at de stoffer vi bruger som bedøvelse, på en eller anden måde hindre aktions potentialet i at bevæge sig ved at ’sætte sig på tværs’ eller obstruer kanalerne i membranen. Men hvordan, har man – så vidt jeg kan se – endnu ikke fundet ud af.

Men nu påstår forskere på Niels Bohr instituttet i København at de kan forklare hvordan bedøvelse ‘i virkeligheden’ virker. Ved at forkaste Hudgkin og Huxleys teori om aktions potentialer. At komme med sådan en påstand er noget nær forræderi, men de har alligevel nogle interessante pointer.

Først og fremmest synes de det er underligt, at så mange forskellige stoffer, med så vidt forskellige kemiske egenskaber, alle kan virke som bedøvelse, idet de alle i princippet skal kunne påvirke de samme kanaler. Hvordan kan det lade sig gøre spørger de?

Dernæst påpeger de – fysikere som de er – at nerveceller ifølge Hudgkin og Huxley bruger energi til pumpe ioner ind og ud af cellen. Når man bruger energi, danner man varme. Det er god termodynamik. Når man kigger på nerveceller ser man i stedet at der bliver løsladt varme, hvorefter varme optages igen. Det er ikke i overensstemmelse med at der bliver brugt energi, når cellen ‘nulstilles’.

Forskerne på Niels Bohr instituttet mener derfor slet ikke at aktions potentialer er en tilstrækkelig beskrivelse af hvordan nervesignaler bevæger sig. I stedet har de foreslået at signaler spredes som ‘bølger’ i celle membranen – såkaldte solitoner.

Dette siger de, forklare hvordan så mange forskellige stoffer kan virke som bedøvelse. Stofferne inkorporeres i membranen af cellerne, og hindre herved nervebølgen – solitonen – i at bevæge sig langs membranen.

Deres teori kan forklare en over 100 år gammel observation, nemlig at et stofs evne til at bedøve kan måles ved at se hvor opløselig stoffet er i olivenolie. Olivenolie minder groft sagt meget om vores cellemembraner. Observationen blev gjort af to forskere ved navn Meyer og Overton tilbage i 1899 og 1901.

Offentliggørelsen af deres teori har fået flere medier til at drage den lidt forhastede konklusion at nerveceller virker ‘med lyd’ i stedet for ‘elektricitet’, men det er lidt forenklet sat op. Imens er andre ikke just imponeret over teorien.

Når jeg sidder og roder igennem mine tekstbøger, så må jeg sige at der er frygteligt mange kloge mennesker, der har skrevet en frygtelig masse vrøvl såfremt Københavnerne har ret. Selvom der bestemt er rebelske dele af mig, der synes det er meget godt med lidt revolution, så er det svært ikke at være skeptisk. Der er i hvert fald mange ting der endnu mangler at blive forklaret, fx hvordan en soliton opstår og videregives.
Måske ligger problemet i, at vi endnu ikke helt har forstået hvordan smerte præcist opstår eller bliver registret. Eller måske er begrebet bedøvelse, simpelthen er en forenklet måde at betragte mange forskellige mekanismer på.

Hvorom alt er, så er det spændende læsning.

Link til The thermodynamics of general anesthesia

Link til generel artikel om nerver fra Niels Bohr instituttet

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Krævede felter er markeret med *