スキサメトニウム作用機序と脱分極性遮断
スキサメトニウム分子構造とアセチルコリン受容体結合
スキサメトニウムは、アセチルコリン2分子を連結した独特な分子構造を持つ脱分極性筋弛緩薬です。この分子は神経筋接合部のニコチン性アセチルコリン受容体に結合し、アセチルコリンと同様の作用を示しますが、その作用時間が大幅に延長されています。
受容体レベルでの作用機序を詳しく見ると、スキサメトニウムは筋型ニコチン性アセチルコリン受容体のα/ε（α/γ）およびα/δ接合部に2分子が同時に結合します。この結合により、イオンチャネルが開放され、ナトリウムイオンの流入とカリウムイオンの流出が起こり、終板電位の脱分極が生じます。
通常のアセチルコリンと異なる点は、スキサメトニウムが神経筋接合部内の真性コリンエステラーゼによって分解されないことです。この特性により、受容体への結合が持続し、反復性の受容体活性化が起こります。さらに、神経終末でも反復性発火を生じさせ、アセチルコリンの放出を促進し、終板の脱分極を持続させる悪循環を形成します。
この持続的な脱分極により、典型的な線維束攣縮（fasciculation）が観察されます。攣縮は顔面から上肢、下肢へと順次進行し、体表から細かい筋収縮として確認できます。
スキサメトニウム第一相遮断と第二相遮断機序
スキサメトニウムの筋弛緩作用は、投与法と用量により異なる2つの遮断パターンを示します。これは第一相遮断（phase I block）と第二相遮断（phase II block）として知られています。
第一相遮断は、スキサメトニウムの典型的な作用パターンです。終板の持続的脱分極により、終板とその周囲筋膜上のナトリウムチャネルが不活化状態となり、筋弛緩が生じます。この段階では、四連刺激（TOF）やテタヌス刺激などの連続刺激を加えても、通常は減衰反応が見られないか、あるいは軽度にとどまります。
第一相遮断の持続時間は比較的短く、通常10分程度で回復が得られます。これは、スキサメトニウムが神経筋接合部から血中に拡散し、偽性コリンエステラーゼにより分解されるためです。
第二相遮断は、反復投与や持続投与により投与量が6mg/kgを超えた場合に発現します。この段階では、遮断作用は脱分極を起こさず、受容体がアセチルコリンに対して不感応となります。このパターンは非脱分極性筋弛緩薬と類似した特徴を示し、テタヌス刺激やTOFで減衰反応が観察されます。
第二相遮断の発現機序については、受容体の脱感作化が主要な要因と考えられています。持続的な刺激により、受容体がアセチルコリンやスキサメトニウムに対する感受性を失い、非脱分極性遮断様の状態となります。
スキサメトニウム血中動態とコリンエステラーゼ分解
スキサメトニウムの血中動態は、その臨床的特性を理解する上で重要な要素です。スキサメトニウムは血漿中の偽性コリンエステラーゼ（血漿コリンエステラーゼ）により速やかに分解されます。
分解経路は二段階で進行します。まず、スキサメトニウムがコリンとサクシニルモノコリンに分解され、続いてサクシニルモノコリンがコリンとコハク酸に分解されます。この代謝過程により、スキサメトニウムの作用時間は約6-11分と短時間に制限されています。
血中からの消失も迅速で、100mg静脈内投与後、5分以内に投与量の39.4%が、60分以内に71%が排出されます。未変化体の尿中排泄率は平均2.2%と低く、大部分が代謝により不活性化されることが示されています。
偽性コリンエステラーゼ活性に影響を与える要因として、以下が挙げられます。
- 薬物による阻害：抗コリンエステラーゼ薬、エコチオパート、β遮断薬、抗癌薬、アプロチニンなど
- 病態による活性低下：肝疾患、栄養不良、妊娠など
- 遺伝的要因：異型コリンエステラーゼ（ジブカインナンバーによる診断）
特に異型コリンエステラーゼ保持者では、スキサメトニウムの作用時間が数時間に延長する可能性があります。ホモ接合体患者では特に注意が必要で、事前のジブカインナンバー測定による評価が推奨されます。
スキサメトニウム副作用機序と高カリウム血症
スキサメトニウムは多様な副作用を示し、その機序を理解することは安全な使用のために不可欠です。最も重篤な副作用として高カリウム血症があり、時に致命的な不整脈を引き起こします。
高カリウム血症の発現機序は、イオンチャネルの開放により細胞内カリウムが放出されることにあります。正常患者でも、筋束攣縮後に血清カリウム濃度が0.5mmol/L程度上昇しますが、特定の病態では異常な高カリウム血症を呈します。
高カリウム血症のリスクが高い病態として、以下が挙げられます。
これらの病態では、正常な神経筋接合部が破壊された後、接合部外の筋膜上にアセチルコリン受容体のアップレギュレーションが生じます。この現象により、スキサメトニウム投与時に異常量のカリウムが放出されます。
その他の副作用とその機序。
- 徐脈・血圧変動：迷走神経刺激とガングリオン刺激の二重作用
- 眼内圧上昇：外眼筋の攣縮による
- 胃内圧上昇：腹筋群の攣縮による
- 術後筋肉痛：線維束攣縮による筋線維の微細損傷
- アナフィラキシー：四級アンモニウム構造による直接的ヒスタミン放出
スキサメトニウム禁忌疾患と臨床判断基準
スキサメトニウムの禁忌は、主に高カリウム血症のリスクと関連しています。臨床現場では、これらの禁忌を正確に把握し、適切な代替手段を選択することが重要です。
絶対禁忌とされる疾患。
- 広範囲麻痺：麻痺が存続する限り高カリウム血症のリスクが持続
- 広範囲熱傷：熱傷後6ヶ月まで、治癒後最低1年間は投与回避
- 長期不動化：1週間以上のベッド上安静で高カリウム血症誘発の可能性
- 異型コリンエステラーゼ血症：作用時間の異常延長
相対禁忌として考慮すべき状況。
- 筋ジストロフィーなどの筋疾患
- 重篤な電解質異常の既往
- 悪性高熱症の家族歴
- 重度の肝機能障害
臨床判断における評価ポイントは以下の通りです。
まず、患者背景の詳細な聴取が必要です。特に神経疾患、筋疾患、熱傷歴、長期臥床歴、家族歴について確認します。血液検査では、基礎的な電解質、肝機能、腎機能を評価し、必要に応じてクレアチンキナーゼ値も測定します。
代替薬の選択肢として、ロクロニウムが第一選択となります。ロクロニウムは非脱分極性筋弛緩薬で、高カリウム血症のリスクがなく、スガマデクスによる拮抗も可能です。ただし、ロクロニウムは作用発現がスキサメトニウムより遅く、作用時間も長いため、使用に際しては十分な準備が必要です。
ECTなどの特殊な状況では、ロクロニウムの使用により発作持続時間の延長や認知機能への影響が懸念されるため、慎重な検討が必要です。これらの場合、スキサメトニウムの禁忌がないことを十分に確認した上で使用するか、ロクロニウムを使用する場合は適切な拮抗薬の準備を含めた包括的な管理が求められます。