RSS-Feed abonnieren
DOI: 10.1055/s-2001-17678
Wirkmechanismen von Xenon und anderen volatilen Anästhetika
Xenon and Other Volatile Anesthetic Agents- Mode of ActionPublikationsverlauf
Publikationsdatum:
05. Oktober 2001 (online)
![](https://www.thieme-connect.de/media/ains/200110/lookinside/thumbnails/10.1055-s-2001-17678-1.jpg)
Der Wirkmechanismus von Xenon und anderen volatilen Anästhetika wird seit kurzem zunehmend diskutiert. Im laufe des letzten Jahrzehnts hat sich eine komplexe, teilweise unterschiedliche Ansicht über die Wirkung von Anästhetika an neuronalen Synapsen entwickelt. Dennoch konnte ein weitgehender Konsens über die Auswirkungen der Anästhetika auf die prä- und vor allem postsynaptischen Membranen der Neurone gefunden werden. Dieser besagt, dass Inhalationsanästhetika, wie z. B. Isofluran, dämpfend auf exzitatorische Synapsen und stimulierend auf inhibitorische Synapsen wirken [13]. Unklarheit besteht jedoch darüber, welcher der beiden Mechanismen überwiegt. Derzeit werden zwei Rezeptortypen für die Vermittlung der anästhetischen Wirkung der Narkosegase verantwortlich gemacht:
GABA = γ-Aminobuttersäure-Rezeptor L-Glutamat-Rezeptor, mit den SubtypenNMDA = N -methyl-D -Aspartat-RezeptorAMPA = α-Amino-5-methyl-4-isoxazolepropionsäure-Rezeptor
Die meisten Anästhetika, wie z. B. Halothan oder Isofluran, wirken offensichtlich im wesentlichen durch eine Aktivierung der inhibitorischen Aktivität des GABAA-Rezeptors. Dieser Effekt wird durch den Anstieg der langsamen Komponente der inhibitorischen postsynaptischen Ionenaufnahme vermittelt. Eine Wirkung der teilhalogenierten Kohlenwasserstoffanästhetika am NMDA-Rezeptor scheint eine nur untergeordnete Rolle zu spielen [13]. Trotzdem konnte auch bei diesem Rezeptortyp eine signifikante Wirkung im Sinne einer Reduzierung des exzitatorischen postsynaptischen Ionenstroms gezeigt werden.
Demgegenüber scheint die Wirkung von Xenon ausschließlich über Hemmung des exzitatorischen postsynaptischen Ionenstroms an den L-Glutamat-Rezeptoren vermittelt zu sein. Hier spielt vor allem der NMDA-Rezeptor eine große Rolle. Die Wirkung auf den AMPA-Rezeptor war dagegen nur in einem sehr geringen Ausmaß nachweisbar. Xenon scheint den GABA-Rezeptor vermittelten inhibitorischen postsyriaptischen Ionenstrom nicht zu beeinflussen. Diese Selektivität überrascht etwas, bedeutet jedoch, dass Xenon aufgrund der fehlenden GABAnergen-Eigenschaften seine narkotische Wirkung als reiner NMDA-Rezeptor Antagonist vermittelt [13]. Diese Wirkungsweise erklärt einerseits den guten analgetischen Effekt dieses Edelgases, andererseits aber auch die weitgehend fehlende analgetische Wirkung der anderen volatilen Anästhetika. Betrachtet man die Wirkungsweise von N2O (Lachgas), so zeigen sich viele Effekte in ähnlicher Weise wie bei Xenon. Auch deshalb wurde Xenon anfänglich als ein neues „Lachgas” gesehen [14]. Mittlerweile konnte gezeigt werden, dass N2O ebenfalls ein NMDA-Rezeptor-Antagonist ist [15].
Literatur
- 1 Cullen S C, Gross E G. The anesthetic properties of xenon in animals and human beings with additional observations on krypton. Sciende 1951: 580-582
- 2 Lachmann B, Armbruster S, Schairer W, Landstra M, Trouwborst A, van Daal G-J, Kusuma A, Erdmann W. Safety and efficacy of cenon in routine use as an inhalational anaesthetic. The Lancet. 1990; 335 1413-1415
- 3 Baum J. (Low flow anesthesia with xenon). AINS. 1997; 32 51-55
- 4 Marx T, Froeba G, Wagner D, Baeder S, Goertz A, Georgieff M. Effects on haemodynamics and catecholamine release of xenon anaesthesia compared with total i. v. anaesthesia in the pig. Br J Anaest. 1997; 78 326-327
- 5 Froeba G, Marx T, Pazhur J, Baur C, Baeder S, Calzia E, Eichinger H M, Rademacher P, Georgieff M. Xenon does not trigger malignant hyperthermia in susceptible swine. Anesthesiology. 1999; 91 1047-1052
- 6 Goto T, Saito H, Shinkai M, Nakata Y, Ichinose F, Morita S. Xenon provides faster emergence from anesthesia than does nitrous oxide-sevoflurane or nitrous oxide-isoflurane. Anesthesiology. 1997; 86 1273-1278
- 7 James P B. Xenon for anaesthesia. Lancet. 1990; 336 324
- 8 Dingley J, Ivanova-Stoilova T M, Grundler S, Wall T. Xenon: recent developments. Anaesthesia. 1999; 54 335-346
- 9 Franks N P, Dickinson R, de Sousa S L, Hall A C, Lieb W R. How does xenon produce anaesthesia?. Nature. 1998; 396 324
- 10 Cullen S C, Eger E I, Cullen B F, Gregory P. Observations on the Anesthetic Effect of the Combination of Xenon and Halothane. Anesthesiology. 1969; 31 305-309
- 11 Luttropp H H, Romner B, Perhag L, Eskilsson J, Fredriksen S, Werner O. Left ventricular performance and cerebral haemodynamics during xenon anaesthesia. A transoesophageal echocardiography and transcranial Doppler sonography study. Anaesthesia. 1993; 48 1045-1049
- 12 Boomsma F, Rupreht J, Man in 't Veld A J, de Jong F H, Dzoljic M, Lachmann B. Haemodynamic and neurohumoral effects of xenon anaesthesia. A comparison with nitrous oxide. Anaesthesia. 1990; 45 273-278
- 13 de Sousa S L, Dickinson R, Lieb W R, Franks N P. Contrasting synaptic actions of the inhalational general anesthetics isoflurane and xenon. Anaesthesiology. 2000; 92 1055-1066
- 14 Bowler I, Mecklenburgh J, Dingley J, Findlay G. Xenon as a replacement for nitrous oxide. Anaesthesia. 1998; 53 1234
- 15 Jevtovic-Thodorovic V, Todorovic S M, Mennerick S, Powell S, Dikranian K, Benshoff N, Zorumski C F, Olney J W. Nitrous oxide (laughing gas) is an NMDA antagonist, neuroprotectant and neurotoxin. Nat Med. 1998; 4 460-463
- 16 Gallagher T M, Farcsi F, Burrows F A, Miyasaka K, Volgyesi G A, Lerman J. Sevoflurane in Newborn Swine: Anesthetic Requirements (MAC) and Circulatory Responses. Anesthesiology. 1987; 67 3A-A503
- 17 Koblin D D, Weiskopf R B, Holmes M A, Knopka K, Rampil I J, Eger II E I, Waskell L. Metabolism of I-653 and Isoflurane in Swine. Anesth Analg. 1989; 68 147-149
- 18 Rampil I J, Lockhart S H, Zwass M S, Peterson N, Yasuda N, Eger E I, Weiskopf R B, Damask M C. Clinical Characteristics of Desflurane in Surgical Patients: MInimum Alveolar Concentration. anesthesiology. 1991; 74 429-433
- 19 Weiskopf R B, Bogetz M S. Minimum Alveolar Concentrations (MAC) of Halothane and Nitrous Oxide in Swine. Anesth Analg. 1984; 63 529-532
- 20 Cole D J, Kalichman M W, Shapiro H M, Eger E I, Drummond J C. The Nonlinear Potency of Sub-MAC Concentrations of Nitrous Oxide in Decreasing the Anesthetic Requirement of Enflurane, Halothane, and Isoflurane in Rats. Anesthesiology. 1990; 73 93-99
- 21 Eisele P H, Talken L, Eisele J H. Potency of isoflurane and Nitrous Oxide in conventional Swine. Lab Animal Science. 1985; 35 76-78
- 22 Katoh T, Ikeda K, Bito H. Potency of isoflurane and Nitrous Oxide in conventional Swine. Br J Anesth. 1997; 79 465-468
- 23 Eger E I. Does 1 + 1 = 2?. Anesth Analg. 1989; 68 551-555
- 24 Cole D J, Kalichman M W, Shapiro H M, Eger II E I. Does 1 + 1 = 2? - A Continuing Debate. Anesth Analg. 1990; 70 115-128
-
25 Hecker K, Reyle-Hahn M, Baumert J H, Horn N, Eletr D, Rossaint R.
Minimum Anesthetic Concentration (MAC) of Isoflurane with Different Xenon Concentrations in Swine. Paris; 22nd Annual Meeting EAA 2000: P77
Dr. med. Klaus Hecker
Klinik für Anästhesiologie
Universitätsklinikum Aachen
Pauwelsstraße 30
52074 Aachen