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Inhalationsanästhetika (Inhalative Anästhetika)

Abstract

Inhalationsanästhetika können zur Einleitung und Aufrechterhaltung einer Allgemeinanästhesie eingesetzt werden. Ihre Wirkung ist hauptsächlich hypnotisch. Unterschiede finden sich in den spezifischen Charakteristika wie bspw. Löslichkeit im Blut, An- und Abflutung im Organismus, Metabolisierung, Nebenwirkungen und Kontraindikationen. Eine Sonderrolle nimmt das Lachgas mit seiner zusätzlichen analgetischen Wirkung ein.

Wirkstoffe und Dosierungshinweise

Desfluran [1][2]

Wirkstoff Desfluran (z.B. Desfluran Piramal®--------, Suprane®--------)
Applikation
  • Inhalativ (mit einem speziellen Verdampfer am Narkosegerät) [2][3]
Standarddosierung
  • Dosierung individuell anpassen: Richtet sich nach klinischem Ansprechen, Alter und verabreichtem Inhalationsgemisch
  • Narkoseeinleitung bei Erwachsenen
  • Aufrechterhaltung der Narkose bei Erwachsenen
    • 2–6 Vol.-% (endexspiratorisch) bei Lachgas-Sauerstoff-Gemisch [4]
    • 2,5–8,5 Vol.-% (endexspiratorisch) bei reinem Sauerstoff oder bei mit O2 angereicherter Luft [4]
  • Aufrechterhaltung der Narkose bei Kindern
    • 5,2–10 Vol.-% (endexspiratorisch) mit oder ohne gleichzeitige Gabe von Lachgas
Indikationen
Zu beachten
  • Bei vorbestehender Lebererkrankung, bspw. Zirrhose, Virushepatitis anderes (nicht-halogeniertes) Inhalationsanästhetikum bevorzugen
  • Bei bronchialer Hyperreagibilität nur mit besonderer Vorsicht anwenden
  • Dosisanpassung bei
  • Hochpotentes Treibhausgas [6]
  • Nebenwirkungen: Siehe Allgemeine Nebenwirkungen der Flurane und Nebenwirkungen von Desfluran

Kontraindikationen

DANI
DALI
  • Leberinsuffizienz: Keine Dosisanpassung erforderlich
Gravidität/Stillzeit

Sevofluran [7]

Wirkstoff Sevofluran (z.B. Sevofluran Piramal®--------, Sevofluran Baxter®-------, Sevorane®---------)
Applikation
  • Inhalativ (mit einem Standard-Verdampfer am Narkosegerät)
Standarddosierung
  • Dosierung individuell anpassen: Richtet sich nach klinischem Ansprechen, Alter und verabreichtem Inhalationsgemisch
  • Narkoseeinleitung bei Erwachsenen und Kindern
    • Beginn mit 0,5–1 Vol.-% (inspiratorisch) bei reinem Sauerstoff oder bei Lachgas-Sauerstoff-Gemisch
    • Steigerung alle 2–3 Atemzüge um 0,5–1% innerhalb der ersten 2 min auf max. 8 Vol.-% (inspiratorisch)
  • Aufrechterhaltung der Narkose bei Erwachsenen und Kindern [5]
    • 0,5–3 Vol.-% (endexspiratorisch) bei Lachgas-Sauerstoff-Gemisch [4]
    • 1,5–3 Vol.-% (endexspiratorisch) bei reinem Sauerstoff oder bei mit O2 angereicherter Luft [4]
Indikationen
Zu beachten

Kontraindikationen

DANI
DALI
  • Leberinsuffizienz: Individuelle Entscheidung über Anwendung von Sevofluran
Gravidität/Stillzeit

Isofluran [8][9][10]

Wirkstoff Isofluran (z.B. Isofluran Piramal®--------, Isofluran Baxter®-------, Forene®-------)
Applikation
  • Inhalativ (mit einem Standard-Verdampfer am Narkosegerät)
Standarddosierung
  • Dosierung individuell anpassen: Richtet sich nach klinischem Ansprechen, Alter und verabreichtem Inhalationsgemisch
  • Narkoseeinleitung bei Erwachsenen
    • Beginn mit 0,5 Vol.-% (inspiratorisch), Steigerung alle 2–3 Atemzüge um 0,5% innerhalb der ersten 7–10 min auf 1,3–3,0 Vol.-% (inspiratorisch)
    • Kombination mit kurzwirksamem Barbiturat, Propofol, Etomidat oder Midazolam empfohlen
  • Aufrechterhaltung der Narkose bei Erwachsenen und Kindern
    • 0,5–2,5 Vol.-% (endexspiratorisch) bei Lachgas-Sauerstoff-Gemisch [4]
    • 1,0–3,5 Vol.-% (endexspiratorisch) bei reinem Sauerstoff oder bei mit O2 angereicherter Luft [4]
Indikationen
Zu beachten

Kontraindikationen

DANI
DALI
  • Leberinsuffizienz: Keine Dosisanpassung erforderlich
Gravidität/Stillzeit

Lachgas (N2O) [11][12]

Wirkstoff

Lachgas (z.B. Livopan®--------, Stickoxydul medizinisch Linde®------, Distickstoffmonoxid Messer®-------)

Applikation
  • Inhalativ
    • Zur Allgemeinanästhesie über Narkosegerät
    • Zur Analgesie bei erhaltenem Bewusstsein bspw. mittels Gesichtsmaske oder Nasenbrille
Standarddosierung
  • Dosierung individuell anpassen: Richtet sich nach klinischem Ansprechen, max. 70 Vol.-% (inspiratorisch)
  • Narkoseeinleitung und Aufrechterhaltung der Narkose bei Erwachsenen und Kindern
  • Analgesie: Lachgas-Sauerstoff-Gemisch mit einem Lachgas-Anteil von 30–50 Vol.-% (inspiratorisch)
    • Dosierung wird durch Patient:in selbst gesteuert
    • Beginn der analgetischen Wirkung nach 4–5 Atemzügen
    • Maximale Wirkung nach 2–3 min erreicht
    • Wirkdauer: Schnelles Abklingen nach Beendigung der Zufuhr (innerhalb weniger Minuten)
Indikationen
  • Allgemeinanästhesie: Zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Narkose bei Erwachsenen und Kindern
  • Analgesie: Bei akuten, leichten bis moderaten Schmerzen in der Geburtshilfe/Gynäkologie, Pädiatrie, Urologie, Zahnmedizin oder Notfallaufnahme [13][2]
Zu beachten
  • Bei bekannter Oxygenierungsstörung nur mit besonderer Vorsicht anwenden: Lachgas-Sauerstoff-Gemisch mit einem O2-Anteil >30 Vol.-% (inspiratorisch) geben
  • Anwendung von offenen Systemen (bspw. Gesichtsmaske) nur in gut belüfteten Räumen
  • Sicherheitsmaßnahmen beachten [14]
  • Nebenwirkungen: Siehe Nebenwirkungen von Lachgas

Kontraindikationen [2]

  • Fehlende personelle und technische Voraussetzungen
  • Alter <1 Monat
  • Überempfindlichkeit gegenüber dem Wirkstoff
  • Schwerer Vitamin-B12-Mangel
  • Tauchgang innerhalb der letzten 24 h
  • Luftansammlung in Körperhöhlen
  • Herzinsuffizienz, kardiale Dysfunktion, Z.n. Herzoperation
  • Kopfverletzungen oder Hinweise für erhöhten intrakraniellen Druck
  • Zusätzliche Kontraindikationen für Lachgas zur Analgesie
    • Unkooperativität, insb. bei Kindern
    • Bewusstseinstrübung, akute Psychose
    • Nasenatmung eingeschränkt, bspw. bei OSAS
    • Schwere Vorerkrankungen (ASA ≥3)
    • Adipositas (Risikofaktor für OSAS)
    • Größere operative Eingriffe
DANI
DALI
  • Leberinsuffizienz: Keine Dosisanpassung erforderlich
Gravidität/Stillzeit
  • Gravidität
    • Nicht empfohlene Substanz während der ersten zwei Trimester der Schwangerschaft
    • Anwendung während des 3. Trimesters sowie in der Geburtshilfe möglich: Plazentagängigkeit beachten
  • Stillzeit: Die Substanz kann in der Stillzeit verwendet werden

Um bei Anwendung eines Lachgas-Sauerstoff-Gemischs eine Diffusionshypoxie zu vermeiden, muss die inspiratorische O2-Konzentration mind. 30 Vol.-% betragen und zur Narkoseausleitung 100% O2 verabreicht werden!

Xenon [3]

Wirkstoff Xenon (z.B. Lenoxe®-------)
Applikation
  • Inhalativ (über Narkosegerät)
Standarddosierung
  • Dosierung individuell anpassen: Richtet sich nach klinischem Ansprechen und verabreichtem Inhalationsgemisch
  • Aufrechterhaltung der Narkose bei Erwachsenen
    • 51–69 Vol.-% (inspiratorisch)
    • Beimischung von mind. 30% Sauerstoff
Indikationen
Zu beachten

Kontraindikationen

  • Überempfindlichkeit gegenüber dem Wirkstoff
  • Alter <18 Jahre
  • (Potenziell) erhöhter intrakranieller Druck
  • (Potentiell) erhöhter Sauerstoffbedarf, bspw. bei eingeschränkter Herzfunktion
  • Präeklampsie/Eklampsie
  • Atemwegserkrankung
DANI
  • Niereninsuffizienz: Vorsichtige Anwendung, wahrscheinlich keine Dosisreduktion notwendig
DALI
  • Leberinsuffizienz: Vorsichtige Anwendung, wahrscheinlich keine Dosisreduktion notwendig
Gravidität/Stillzeit

Nachteil aller Inhalationsanästhetika ist eine Raumluftbelastung bei undichtem Beatmungssystem. Gerade bei schwangerem Personal ist dies zu beachten, und stattdessen bevorzugt eine TIVA durchzuführen!

Keine Gewähr für Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität der bereitgestellten Inhalte. Die Angaben erfolgen nach sorgfältigster redaktioneller Recherche. Insbesondere aktuelle Warnhinweise und veränderte Empfehlungen müssen beachtet werden. Soweit nicht anders genannt, beziehen sich die genannten Empfehlungen auf Erwachsene.

Übersicht

Volatile Anäs­the­ti­ka (Dampfnarkotika) [2][15]

  • Definition: Bei Raumtemperatur flüssige Inhalationsanästhetika
  • Applikation: Überführung in gasförmigen Zustand mithilfe eines Verdampfers/Verneblers (=Vapor), anschließend Beimischung zur Inspirationsluft
  • Wirkstoffe
    • Flurane
    • Ha­lo­than (in Europa und den USA außer Handel)
    • Diethylether (in Europa und den USA außer Handel) [3]
    • Chloroform (in Deutschland außer Handel) [3]

Narkosegase [15]

  • Definition: Bei Raumtemperatur gasförmige Inhalationsanästhetika (unter Druck verflüssigt abgefüllt)
  • Applikation: Direkte Beimischung zur Inspirationsluft (ohne Verdampfer)
  • Wirkstoffe

Charakteristika der Inhalationsanästhetika

Übersicht der Inhalationsanästhetika
Wirkstoff Blut/Gas-Verteilungskoeffizient [2][16] Gehirn/Blut-Verteilungskoeffizient [2][16] Charakteristika
Vorteile Nachteile
Desfluran [1]
  • 0,45
  • 1,3
Sevofluran [7]
  • 0,65
  • 1,7
  • Milder Geruch und keine Atemwegsirritation
  • Schnelles An- und Abfluten bei kurzer OP-Dauer
  • Inhalative Einleitung möglich (bspw. in der Kinderanästhesie)
Isofluran [8]
  • 1,4
  • 1,6
  • Von allen Fluranen die beste muskelrelaxierende Wirkung [15][17][18]
Lachgas [11]
  • 0,47
  • 1,1
  • Gute Analgesie
  • Schnelle An- und Abflutung
  • Nur geringer Einfluss auf renale, kardiovaskuläre, respiratorische und hepatische Funktionen
Xenon [3][18][19]
  • 0,12 [20]
  • 0,76 [20]
  • Sehr gut steuerbar
  • Keine Metabolisierung
  • Keine Atemwegsreizung
  • Keine kardiozirkulatorischen Nebenwirkungen
  • Fast ideales Inhalationsanästhetikum

Hohe Konzentrationen von Desfluran und Isofluran können die Atemwege reizen, zur Narkoseeinleitung ist am ehesten Sevofluran geeignet!

Je kleiner der Blut/Gas-Verteilungskoeffizient und der Gehirn/Blut-Verteilungskoeffizient sind, desto besser ist die Steuerbarkeit des Wirkstoffs (rasche An- und Abflutung)! [16]

Wirkung

Allgemeine Wirkungen

Übersicht der klinischen Wirkung von Inhalationsanästhetika [21]
Flurane Lachgas Xenon
Hypnose (✓)
Muskelrelaxation [17][18]
Bronchodilatation
Analgesie
Postoperative Analgesie
Amnesie

Alle Inhalationsanästhetika haben eine hypnotische Wirkung!

Wirkmechanismen und Rezeptoren [22][23]

Die genauen Wirkmechanismen werden derzeit noch erforscht, diskutiert werden u.a.

Die lipophilen Inhalationsanästhetika diffundieren durch die Blut-Hirn-Schranke und entfalten ihre Wirkung an zahlreichen ligandengesteuerten und spannungsabhängigen Ionenkanälen am ZNS!

Anästhetische Potenz der Inhalationsanästhetika

MAC-Wert (MAC) [18]

  • Definition: Minimale alveoläre Konzentration eines Inhalationsanästhetikums; im klinischen Gebrauch meist synonym verwendet zur MAC50
  • Bedeutung: Indirektes, altersabhängiges Maß für die Wirkungsstärke eines Inhalationsanästhetikums
  • Spezifische MAC-Werte: Bezeichnen jeweils die alveoläre Konzentration eines Inhalationsanästhetikums, bei der
    • MACawake: 50% der Patient:innen auf Ansprache nicht mehr die Augen öffnen
    • MAC50 und MAC95: 50% bzw. 95% der Patient:innen auf den Hautschnitt nicht mehr mit Abwehrbewegungen reagieren
    • MAC BAR50 und MAC BAR95: 50% bzw. 95% der Patient:innen auf den Hautschnitt nicht mehr mit Blutdruckanstieg und Tachykardie reagieren
    • MAC EI50 und MAC EI95: 50% bzw. 95% der Patient:innen auf die endotracheale Intubation nicht mehr mit Abwehrbewegungen, Husten oder Pressen reagieren
  • Mögliche Einflussfaktoren auf die MAC [18]
  • Einheit des MAC-Wertes
    • Prozentual als Anteil der endexspiratorischen Atemluft (Vol.-%)
    • Angabe als Zahl ohne Einheit, bspw. 0,8 MAC
      • Bezeichnung der äquipotenten Konzentration des Anästhetikums
      • 1 MAC entspricht der MAC50 des jeweiligen Inhalationsanästhetikums
      • Angabe gelegentlich auch mit Multiplikationszeichen zwischen Zahl und MAC

Je niedriger der MAC-Wert ist, desto höher ist die Potenz eines Inhalationsanästhetikums!

Übersicht der MAC-Werte der Inhalationsanästhetika
MAC50 (Vol.-%) bei 100% O2 MAC50(Vol.-%) bei 70% N2O
Desfluran [1]
  • Ca. 6,0
    • Erwachsene
      • 25 Jahre: 7,3
      • 45 Jahre: 6,0
      • 70 Jahre: 5,2
    • Kinder/Säuglinge
      • 2 Wochen: 9,2
      • 10 Wochen: 9,4
      • 9 Monate: 10
      • 2 Jahre: 9,1
      • 4 Jahre: 8,6
      • 7 Jahre: 8,1
  • 2,8
Sevofluran [7]
  • Ca. 2,05
    • Erwachsene
      • 25 Jahre: 2,6
      • 40 Jahre: 2,1
      • 60 Jahre: 1,7
      • 80 Jahre: 1,4
    • Kinder/Säuglinge
      • 0–1 Monat: 3,3
      • 1–<6 Monate: 3
      • 6 Monate – <3 Jahre: 2,8
      • 3–12 Jahre: 2,5
  • 1,1
Isofluran [8]
  • Ca. 1,15
  • Erwachsene
    • 26 +/-4 Jahre: 1,28%
    • 44 +/-7 Jahre: 1,15%
    • 64 +/-5 Jahre: 1,05%
  • Kinder/Säuglinge
    • Frühgeborene: Gestationsalter <32 Wochen: 1,28%, Gestationsalter 32–37 Wochen: 1,41%
    • 0–1 Monat: 1,6%
    • 1–6 Monate: 1,87%
    • 6–12 Monate: 1,8%
    • 1–5 Jahre: 1,6%
    • 6–10 Jahre: 1,4%
    • 10–15 Jahre: 1,16%
  • 0,5
Lachgas [11]
  • Ca. 105 (altersunabhängig)
Xenon [3][19]
  • Erwachsene: Ca. 60 +/- 5
  • Ältere: Ca. 50 bei , 70 bei

Zur Steuerung der Narkosetiefe kann bei der balancierten Anästhesie der altersadaptierte MAC-Wert verwendet werden!

Für alle Inhalationsanästhetika außer Lachgas gilt: Mit zunehmendem Alter nimmt der MAC-Wert ab!

Pharmakokinetik

Aufnahme und Verteilung der Inhalationsanästhetika

Anflutung

  • Definition: Aufnahme des Inhalationsanästhetikums über mehrere Kompartimente bis zum Wirkort (Gehirn) durch Konzentrationsausgleich zwischen
    1. Inspirationsluft und Blut
    2. Blut und Gehirn
  • Durchführung: Applikation des Inhalationsanästhetikums
    • Zufuhr einer festgelegten Konzentration aus dem Vapor
    • Aufbau einer suffizienten inspiratorischen Konzentration

Einflussfaktoren auf die Anflutung [17][18]

Alle Inhalationsanästhetika sind lipophil und können durch Diffusion ungehindert die Blut-Hirn-Schranke überwinden! [3]

Optimal zur schnellen Anflutung sind eine geringe Blutlöslichkeit sowie eine hohe Fettlöslichkeit!

Praktische Hinweise zur Dosierung

  • Inspiratorische Konzentration (gemessen in Vol.-%), abhängig von
  • Endexspiratorische Konzentration (gemessen in Vol.-%), entspricht
    • Alveolärer Konzentration
    • Maß für die Konzentration des Inhalationsanästhetikums im Gehirn (nach abgeschlossener Anflutung )
    • Basis für den MAC-Wert
    • Entscheidendem Parameter für die intraoperative Dosissteuerung
    • Isoliert betrachtet: Kein sicheres Maß für Narkosetiefe [16]

Insb. in der An- und Abflutungsphase ergeben sich deutliche Unterschiede in der eingestellten Konzentration am Vapor, der inspiratorischen Konzentration, der alveolären Konzentration und der Konzentration im Gehirn!

Im Vergleich zu intravenösen Anästhetika sind Inhalationsanästhetika durch Messung der Konzentration sehr gut steuerbar!

Abflutung

  • Definition: Senkung der Wirkstoffkonzentration im Gehirn durch Konzentrationsausgleich zwischen
    1. Inspirationsluft und Blut
    2. Blut und Gehirn
  • Durchführung: Beendigung der Applikation des Inhalationsanästhetikums
    • Reduktion der Zufuhr aus dem Vapor gegen OP-Ende
    • Beendigung der Zufuhr aus dem Vapor (bspw. bei Abschluss der Naht)
    • Ggf. Spülen des Beatmungssystems mit 100% O2
    • Frische Inspirationsluft enthält kein Inhalationsanästhetikum mehr

Ausscheidung der Inhalationsanästhetika

Nebenwirkung

Allgemeine Nebenwirkungen der Flurane [2][15][1][7][8][9]

  • Erhöhtes Risiko für PONV (emetogen)
  • Triggersubstanzen für maligne Hyperthermie
  • Postoperatives Shivering
  • Bei Anwendung zur Narkoseeinleitung: Exzitationen
  • Bildung von CO durch Interaktion mit trockenem Atemkalk [3]
  • Hepatische Metabolisierung → Bildung von (potentiell) nephrotoxischem Fluorid bzw. (potentiell) hepatotoxischer Trifluoressigsäure (TFA) [3]
    • Sehr selten: Hepatitis oder Fälle von leichter bis schwerer postoperativer Leberfunktionsstörung bis hin zum akuten Leberversagen
  • Dosisabhängig

Alle volatilen Inhalationsanästhetika sind Triggersubstanzen der malignen Hyperthermie, Lachgas und Xenon nicht! [27]

Die intraoperative Aufrechterhaltung des mittleren arteriellen Blutdrucks begünstigt den renalen und hepatischen Blutfluss und beugt so Funktionsstörungen vor. [3]

Spezielle Nebenwirkungen der Flurane [2][15][1][7][8][9][28]

Nebenwirkungen von Lachgas [11]

Nebenwirkungen von Xenon [3]

Es werden die wichtigsten Nebenwirkungen genannt. Kein Anspruch auf Vollständigkeit.

Interaktion

Die Gabe von Benzodiazepinen oder Opioiden verringert den MAC-Wert von Inhalationsanästhetika um ca. 60%!