Inhalationsanästhetika
Pharmakokinetik
Inhalationsanästhetika ( IA ) werden dem Organismus pulmonal zugeführt, diffundieren in das Blut, gelangen physikalisch gelöst mit dem Blutstrom zu den Wirkorten im ZNS und werden anschließend zum überwiegenden Teil wieder pulmonal eliminiert. Ihre Wirksamkeit ist somit abhängig von den physiko-chemischen Substanzeigenschaften sowie dem Funktionszustand von Lunge und Kreislauf
Folgende Größen beeinflussen die Aufnahme, Verteilung und Elimination der IA
- Die alveoläre Konzentration ( Partialdruck ) des IA
- Die Wasser bzw. Blutlöslichkeit des IA
- Die Gewebe bzw. Gehirnlöslichkeit des IA
- Die alveoläre Ventilation
- Das Herzzeitvolumen ( HZV )
- Die Hirndurchblutung
Aufnahme
- Um der Atemluft beigemengt werden zu können müssen IA im gasförmigen Zustand vorliegen. Hierzu werden spezielie Narkosemittelverdampfer ( Vaporen ) benötigt.
- Der Dampfdruck gibt Auskunft darüber in welchem Ausmaß ein IA bei Raumtemperatur in den gasförmigen zustand übergeht
- Je höher der Dampfdruck ist, desto größer sind die inspiratorisch zu erreichenden Konzentrationen
- Das Narkosegasgemisch ( O2+evtl. N2+IA ) gelangt mit den Atemzügen in die Alveolen und vermischt sich dort mit der Alveolarluft. Konzentrationsausgleich zwischen Alveolarluft und Inspirationsluft erst nach kurzer Zeit, da erst die FRC ausgewaschen werden muss.
- Die Geschwindigkeit des Konzentrationsausgleichs ist abhängig von der alveolären Ventilation. Je kleiner die FRC und je größer die alveoläre Ventilation ist, umso schneller ist die Anflutung.
- Der Übertritt des IA aus der Alveole in die Lungenkapillare ( Diffusion ) wird vom Partialdruck des IA in der Alveolarluft bestimmt. Ein hohes Partialdruckgefälle zwischen Alveole und Lungenkapillare führt zu einem raschen Übertritt. Das Anästhetikum diffundiert solange in das Blut, bis die Partialdrücke in der Alveole und dem Blut gleich sind
- Die so erreichte Konzentration im Blut hängt unter anderem von der physikalischen Blutlöslichkeit des IA ab. Je geringer die Blutlöslichkeit desto höher müssen die Partialdrücke eines IA sein. Der Übertritt in das Gehirn ist bei erhöhter Blutlöslichkeit langsamer als bei geringer Blutlöslichkeit eines IA
- Eine Weitere wichtige Größe für die pulmonale Aufnahme ist die Lungendurchblutung das dem Herzzeitvolumen unterliegt.Je größer das HZV desto mehr Anästhetikum kann pro Zeiteinheit in das Blut aufgenommen werden. Dadurch sinkt, bei gleichbleibender Ventilation, die Konzentration in den Alveolen. Der Konzentrationsgradient zum Blut wird kleiner und weniger Anästhetikum wird aufgenommen so das die Blutkonzentration nur langsam ansteigt.
- Narkoseeinleitung bei hohem HZV verlangsamt, bei niedrigem HZV ( z.B. Schock ) beschleunigt.
Verteilung
Der Transport des Anästhetikums von der Lungenkapillare zur Hirnzelle ist abhängig vom HZV und von der Hirndurchblutung. Die Hirndurchblutung wird durch den Gefäßwiederstand reguliert. Gesteuert wird der Gefäßwiederstand über das CO2 bzw. den pO2 im art. Blut.
- Eine hohes HZV und eine gute Hirndurchblutung beschleunigen die Anflutung im Gehirn und umgekehrt.
- Die Aufnahme in die Hirnzelle wird unter anderem durch die Löslichkeit, eines IA, in der lipithaltigen (fetthaltigen) Hirnsubstanz bestimmt.
- Hohe Fettlöslichkeit eines IA begünstigt die Aufnahme in das Gehirn.
Zusammenfassend:
Faktoren die die Anflutung eines IA beschleunigen :
- Hoher Partialdruck in der Inspirationsluft
- Kleine FRC
- Große alveoläre Ventilation
- Niedriges Herzzeitvolumen
- Große Hirndurchblutung
- Niedrige Blutlöslichkeit
- Hohe Löslichkeit im Gehirn ( fettlöslich )
Eliminierung
Inhalationsanästhetika werden zum größten Teil unverändert wieder abgeatmet, d. h. ihre Eliminierung ist von der Größe der Ventilation abhängig
- Gut im Blut lösliche Anästhetika werden langsamer abgeatmet als schlecht löslichen
- Bei lang andauernder Narkose ist die Ausleitung verlangsamt, da größere Anästhetikamengen aus den Gewebedepots mobilisiert werden müssen
- Die Verstoffwechselung über die Leber spielt nur eine untergeordnete Rolle