Receptorer

well kan svarer på noget af det i hvert fald (:

et stof kan virke smertestillende ved at blokker/sætte sig på de receptorer som skulle havde optaget det signalstof som skulle op til hjernen og fortælle det gjorde ondt.

det kan blandt andet være fordi stoffet er for "stort"

Der findes flere metoder til at smertemodulere via receptorbindinger på nerveceller. De mest almen velkendte er morfins udøvelse på centrale nerveceller samt lokalanalgetikas ionkanal-blokeringsmekanisme, så det er dem jeg hovedsageligt vil beskrive og derefter kort benævne andre metoder. Jeg beskriver først de essentielle processer i smerteveje og virkningsmekanismer af nerver.

Generel neurofysiologi/anatomi
Smerte ledes via nervebaner der løber fra de perifere sensoriske smerteneuroner (noci-ceptorer samt visse kemiske følsomme receptorer) ind til rygmarvens bagside (baghornet) hvor det danner synapse. Smertebanerne løber nu op til thalamus i den forlængede marv via nervebanen tractus spinothalamicus og danner igen synapse her hvorved det 3.neuron fører signalet videre til bevidstheden og andre øvre funktioner i hjernen. Den gængse smertebehandling er rettet mod at påvirke både de enkelte neuroner samt overnævnte bane generelt.

Nerveledningen foregår ved aktivering af dendritten i synapsen. Receptorer specifikke for diverse transmittersubstanser henholdsvis åbner og lukker ion-kanaler via direkte eller G-protein-koplede processer hvorved der kort fortalt skabes enten et aktiveringssignal (exitatorisk post-synaptisk potentiale - EPSP) eller et hæmmende signal (inhibitorisk post-synaptisk potentiale - IPSP). Vi antager der er skabt et EPSP med depolarisering af dendrittens synapsedel...Signalet skal nu rejse ned gennem dendritten til selve nervecellelegemet og videre ned i axonet. Dog er signalet i dendritten ikke selvaktiverende som det er i axonet idet dendritten ikke har de spændingsafhængige natriumkanaler der kræves for dette. Idet der er modstand i dendritten vil signalet stille og roligt miste styrke mens det løber ned mod cellelegemet/axonet og de fleste potentialer vil ikke have styrke nok til at aktivere de føromtalte spændingsafhængige natriumkanaler i axonets start-segment selvom der måske blev udløst et EPSP i dendrittens start. Det kræver derfor et meget kraftig EPSP som regel fra flere synapser på nervens dendrit for at signalet er stærkt nok til at det vil ledes videre i nervens axon. De spændingsafhængige natrium-kanaler i axonet kræver en spænding på ca. -40mV for at aktiveres. Hvis EPSP'et yderst i dendritten medførte en spændingsforskel på -10mV, men potentialet lige så stille tabes mens det rejser nedad mod axonet til fx -55mV er det ikke nok til at de spændingsafhængige natriumkanaler vil åbnes og føre signalet videre i axonet. Hvis potentialet er større, fx -20mV ved axonets start, så åbnes natriumkanalerne og axonet fører signalet videre til dets synapse.

EPSP'et er en stigning i cellens membranpotentiale pga. indstrømning af positive ioner via de førnævnte synaptiske ionkanaler. Membranpotentiale dannes pga. natrium/kalium-pumpen hvor 3 natrium-ioner pumpes ud af cellen og 2 kalium-ioner ind ved forbrug af 1 ATP. Dvs. der pumpes flere positivt ladede ioner ud end ind hvorved der dannes et potentiale på omkring -70mV i nerveceller (cellens hvilemembranpotentiale) samt en lav koncentration af Na+ inde i cellen samt en stor uden for, og omvendt for K+. Derfor vil en åbning af natriumkanaler ved fx et EPSP medføre at en masse positivt ladede ioner strømmer ind i nervecellen og potentialet vil nu stige til ca. +30mV - en depolarisering. Omvendt vil en åbning af kaliumkanaler medføre at en masse positivt ladede kalium-ioner vil løbe ud af nervecellen og potentialet vil nu falde til fx -120mV (hyperpolarisering). Hvis nerven nu skal depolariseres kræver det massivt større og flere EPSP'er for at opnå en depolarisering i axonet og en videreledning af fx et smertesignal til bevidstheden. Og det er netop her morfins virkningsmekanisme kommer ind i billedet.

Morfin og indvirkning på smertebanerne/neuronerne
Opioidreceptorer findes i de fleste nerveceller i kroppen, især i axonets og dendrittens synapsedel. Der findes tre typer benævnt ved de græske tegn for my, delta og  kappa. Og My og delta udøver netop deres funktion ved at åbne K+-kanaler i nervecellen hvorved der sker nøjagtig det samme som ovenstående. Nervecellen der fx er involveret i smerteledning bliver ved aktivering af disse receptorer hyperpolariseret og det kræver nu en enorm intensitet (massive EPSP'er) at aktivere den så et smertesignal kan ledes videre til bevidstheden - ofte så mange at det ikke kan lade sig gøre.
Kappa-receptoren hæmmer Ca2+ influx i nervecellen hvilket interfererer med frigivelsen af transmittersubstans i synapsen - frigivelsen af transmitter fra den præsynaptiske nerveterminal er betinget af stigning i Ca2+ koncentrationen, lidt i stil med musklernes aktin/myosin interaktion ved en sammentrækning.
Så kort fortalt virker morfin på disse receptorer og derved hæmmer nerveledningen i smertefibrene via åbning af K+ kanaler samt hæmme synapsefunktionen via nedsætte Ca2+ indholdet i axonets synapsedel. Virkningen defineres i almen videnskabelig litteratur som værende central i nervesystemet, dvs. hjernen og rygmarven, men der ses dog også virkning i nerverne ude i den perifere del af kroppen.

Lokalanalgetika (Midler til lokalbedøvelse)
Disse stoffer bruger vi til lokal-bedøvelse af et område hvis jeg fx skal sy en flænge eller sætte et knoglebrud på plads uden at patienten behøver at skulle i fuld narkose under indgrebet. Stofferne er specifikke ion-receptorblokkere i såvel nerveledningsmekanismen forklaret ovenfor, som synapsefunktionen. Stofferne virker både perifert (lokalbedøvelse af hud osv) og centralt (rygmarvsblokade ved fx fødsler). De blokerer hovedsageligt Natrium-kanalerne så nerverne lammes midlertidigt - de kan ikke depolariseres. Af eksempler kan nævnes Lidokain, Bupivakain og Carbocain - stoffer der alle har generelt samme virkningsmekanisme, men er forskellige i forhold til hurtighed, varighed osv. Desuden er stoffernes virkning relateret til tykkelsen af de nervefibre de skal virke på. Smertefibre er små og stoffet virker derfor hurtigt på dem, mens fx fibrene til alm. følesans er store og lokalbedøvelsen har langsom og lille effekt på disse. Det er derfor man godt kan mærke man bliver fx syet, men det gør ikke ondt.

Andre typer:
Andre opioider (fx Metadon, Heroin, Haldid, Mandolgin, Petidin m.fl.)
Virker i samme boldgade som morfin, men har visse andre egenskaber i form af påvirkning af andre receptortyper, hastighed, varighed, styrke osv.

NSAID og Acetylsalicylsyre (Fx magnyl, ubuprofen, ipren m.fl.)
Virker ved at hæmme dannelse af prostaglandiner og leukotriener der gør de perifere smertefibre mere følsomme overfor smertestimuli ved bl.a. at modulere deres synapsefunktion.

Paracetamol (fx Pamol, pinex m.fl.)
Virker hæmmende på smerteoverledningen i synapsedelen i rygmarven. Den specifikke virkningsmekanisme kendes ikke.

Antidepressiva (fx Cipramil, Fontex,  Noritren m.fl.)
Hæmmer genoptaget/frigivelsen af bl.a. serotonin og noradrenalin i det centrale nervesystem. Specifikke virkningsmekanisme kendes ikke.

Antiepileptika (fx Karbamazepin, Valproat m.fl.)
Formodentlig blokering af natriumkanaler og påvirkning af GABA-receptorer (hæmmende receptorer) i centrale nervesystem, men meget lidt kendes til virkningsmekanismen bag disse stoffer.

Benzodiazepiner (Fx Stesolid, Klopoxid, Rivotril m.fl.)
Modulerer GABA-receptoren så den bliver mere følsom overfor neurotransmittere i det centrale nervesystem.

Mht dit andet spørgsmål er det nok snarere en biofysiker du skal ha fat på til det, men mit forslag er enten kvantitativ måling via en markør på stoffet og udsætte det for opioid-receptorer, eller funktionel forsøg med patch-clamping.