Kaip pagrindinė perioperacinės medicininės priežiūros priemonė, anestetikų veikimo mechanizmai yra pagrįsti tarpdisciplininiais neurologijos, farmakologijos ir fiziologijos pagrindais. Jų tikslas – įsikišti į nervinių signalų ir fiziologinių refleksų perdavimą naudojant konkrečias medžiagas ar technologijas, taip siekiant kelių tikslų, tokių kaip sąmonės praradimas, skausmo blokados ir streso slopinimas, raumenų atsipalaidavimas. Gilus jų veikimo mechanizmų supratimas ne tik padeda optimizuoti klinikinius protokolus, bet ir suteikia teorinį pagrindą kuriant ir saugiai naudojant naujus anestetinius produktus.
Bendrosios anestezijos produktų principai daugiausia sukasi apie grįžtamąjį centrinės nervų sistemos slopinimą. Intraveniniai anestetikai (pvz., propofolis ir barbitūratai) sustiprina GABA-sukeliamą slopinamąją neurotransmisiją arba slopina sužadinamųjų aminorūgščių (pvz., glutamato) receptorių aktyvumą, sumažina smegenų žievės ir talamo jaudrumą, todėl pacientams sukelia sedaciją, hipnozę ar net sąmonės praradimą. Įkvepiamieji anestetikai (pvz., sevofluranas ir izofluranas) difunduoja į nervų ląstelių membranas dėl savo lipidų tirpumo ir didelio afiniteto smegenų audiniams, keičia jonų kanalų konformaciją ir neuromediatorių išsiskyrimo modelius, taip slopindami centrinę integracinę funkciją. Sinerginis inhaliuojamųjų anestetikų ir izoflurano poveikis palaiko tinkamą anestezijos gylį visos operacijos metu, tuo pačiu kontroliuojant indukciją ir pabudimą reguliuojant alveolių koncentraciją ir intrakranijinį dalinį slėgį.
Vietiniai anestetikai veikia periferinio nervo laidumo blokados principu. Dažniausiai naudojami vaistai (pvz., lidokainas ir ropivakainas) jungiasi prie nervinių skaidulų membranų{1}}priklausomų natrio kanalų, užkertant kelią natrio jonų antplūdžiui ir slopindami veikimo potencialo susidarymą bei laidumą, taip blokuodami skausmo, temperatūros ir lytėjimo signalų perdavimą injekcijos vietoje. Jų veikimo diapazonas priklauso nuo vaisto koncentracijos, dozės ir injekcijos vietos; didelė koncentracija gali sukelti motorinių nervų blokadą, o maža koncentracija išsaugo motorinę funkciją, tenkindama skirtingus klinikinius poreikius. Be to, vietinių anestetikų tirpumo lipiduose skirtumai turi įtakos jų difuzijos greičiui ir trukmei, todėl yra pagrindas individualiai pasirinkti chirurgines procedūras ir analgezijos režimus.
Miorelaksantų veikimo mechanizmas nepriklauso nuo sąmonės ir skausmo moduliacijos. Jie pirmiausia atpalaiduoja skeleto raumenis, trukdydami signalo perdavimui neuromuskulinėje jungtyje. Depoliarizuojantys raumenis atpalaiduojantys preparatai (pvz., sukcinilcholinas) imituoja acetilcholino veikimą, nuolat aktyvindami nikotino acetilcholino receptorius, sukeldami nuolatinę membranos depoliarizaciją ir raumenų paralyžių. Ne-depoliarizuojantys raumenų relaksantai (pvz., vekuronis ir rokuronis) konkurenciškai užima receptorius, neleidžia acetilcholinui prisijungti ir taip nutraukia nervinio impulso{4}}sukeliamus susitraukimus. Šie vaistai naudojami tik kartu su mechanine ventiliacija ir turi būti vartojami kartu su tinkamomis raminamųjų ir analgetikų dozėmis, kad būtų išvengta operacijų suvokimo ir diskomforto.
Papildomų anestetinių vaistų principas yra optimizuoti bendrą anestezijos poveikį ir sumažinti nepageidaujamas reakcijas. Opioidiniai analgetikai (pvz., fentanilis ir sufentanilis) suaktyvina μ receptorius, slopina skausmo perdavimo kelius nugaros smegenyse ir smegenyse, padidina skausmo slenkstį ir mažina streso hormono lygį. Alfa₂ receptorių agonistai (pvz., deksmedetomidinas) veikia locus coeruleus, sukeldami raminamąjį, anksiolitinį ir simpatinį slopinamąjį poveikį, o tai suteikia kraujotakos stabilizavimo ir anestetikų dozės mažinimo pranašumus. Anticholinerginiai vaistai blokuoja M receptorius, slopina liaukų sekreciją ir makšties refleksus, užtikrina kvėpavimo takų drėkinimą ir širdies ritmo stabilumą.
Šiuolaikiniai anestezijos gaminiai taip pat apima stebėjimo ir grįžtamojo ryšio mechanizmus. Elektroencefalografijos (EEG) stebėjimas (pvz., BIS ir entropijos indeksas) kiekybiškai įvertina anestezijos gylį, analizuodamas žievės elektrinio aktyvumo charakteristikas, o tai yra pagrindas koreguoti vaistų dozes. Raumenų atsipalaidavimo stebėjimas įvertina blokados lygį, pagrįstą periferinių nervų stimuliacijos -sukeliamų reakcijų susilpnėjimu, ir nustatomas raumenų relaksantų vartojimo nutraukimo laikas. Taikant šiuos principus, anestezija pakeičiama nuo patirties{4}} prie tikslios kontrolės, o tai žymiai sumažina riziką, pvz., intraoperacinį sąmoningumą, kraujotakos svyravimus ir pooperacinį pažinimo sutrikimą.
Apskritai anestezijos produktų veikimo mechanizmas yra pagrįstas grįžtama neurofunkcine intervencija, kuri sukuria saugias, neskausmingas ir raumenis atpalaiduojančias, idealias sąlygas chirurginėms procedūroms ir kritinės priežiūros valdymui dėl kelių taikinių ir mechanizmų sinergetinio poveikio. Tobulėjant molekulinei farmakologijai ir neuromoduliacijos technologijoms, jos principų tyrimai ir toliau bus gilinami, todėl anestezijos produktai bus tikslesni ir pritaikyti asmeniniams poreikiams.