Zerebrale Effekte volatiler
Anästhetika
- was wissen wir eigentlich?

Historische Entwicklung der Forschung

Obwohl wir heute auf ca. 100 Jahre anästhesiologische Forschung zurück blicken, ist wenig darüber bekannt, was im Verlauf einer Narkose im Zentralnervensystem geschieht. Was sind die Gründe dieses Defizits? Um 1900 erkannten Meyer und Overton, dass die Wirksamkeit vieler Allgemeinanästhetika mit ihrer Lipidlöslichkeit positiv korreliert [1] [2]. Die Entdeckung der sogenannten Meyer-Overton Regel markiert zugleich den Beginn einer fieberhaften Suche nach einem für alle Allgemeinanästhetika gültigen molekularen Wirkmechanismus. Die experimentelle Bestätigung der Einheitshypothese der Narkose avancierte zum überragenden Schwerpunkt der Forschung, während die systemischen Aspekte der Allgemeinanästhesie auf wenig Interesse stießen. Seit kurzem wissen wir definitiv, dass unterschiedliche volatile Allgemeinanästhetika sich im Hinblick auf ihre molekularen Wirkmechanismen unterscheiden. Dies gilt auch dann, wenn nur jene Effekte berücksichtigt werden, die im Bereich klinisch relevanter Konzentrationen auftreten. Die Einheitshypothese der Narkose gilt heute als widerlegt [3] [4] [5].

Literatur

• 1 Meyer H. Welche Eigenschaft der Anästhetica bedingt ihre narkotische Wirkung?.  Arch Exp Pathol Pharmakol (Naunyn-Schmiedebergs). 1899;  42 109-118
• 2 Overton E. Studien über die Narkose, zugleich ein Beitrag zur allgemeinen Pharmakologie. Ref Type: Book, Whole Jena; Gustav Fischer 1901
• 3 Harrison N L. Ion channels take center stage - Twin spotlights on two anesthetic targets.  Anesthesiology. 2000;  92 936-938
• 4 Collins J G, Kendig J J, Mason P. Anesthetic actions within the spinal cord: contributions to the state of general anesthesia.  Trends Neurosci. 1995;  18 549-553
• 5 Eckenhoff R G, Johansson J S. On the relevance of „clinically relevant concentrations” of inhalted anesthetics in in vitro experiments.  Anesthesiology. 1999;  91 856-860
• 6 Urban B W, Friederich P. Anesthetic mechanisms in-vitro and in general anesthesia.  Toxicol Lett. 1998;  100 9-16
• 7 Rampil I J, Mason P, Singh H. Anesthetic potency (MAC) is independent of forebrain structures in the rat.  Anesthesiology. 1993;  78 707-712
• 8 Antognini J F, Carstens E. Macroscopic sites of anesthetic action: brain versus spinal cord.  Toxicol Lett. 1998;  100 51-58
• 9 Alkire M T, Haier R J, Shah N K, Anderson C T. Positron emission tomography study of regional cerebral metabolism in humans during isoflurane anesthesia.  Anesthesiology. 1997;  86 549-557
• 10 Alkire M T, Pomfrett C JD, Haier R J, Gianzero M V, Jacobsen B P, Fallon J H. Functional brain imaging during anesthesia in humans. Effects of halothane on global and regional glucose metabolism.  Anesthesiology. 1999;  90 701-709
• 11 Fiset P, Paus T, Daloze T, Plourde G, Meuret P, Bonhomme V, Hajj-Ali N, Backman S B, Evans A C. Brain mechanisms of propofol-induced loss of consciousness in humans: a positron emission tomographic study.  J Neurosci. 1999;  19 5506-5513
• 12 Schwender D, Daunderer M, Klasing S, Mulzer S, Finsterer U, Peter K. Monitoring intraoperative awareness. Vegetative signs, the isolated forearm technique, the electroencephalogram and auditory evoked potentials.  Anaesthesist. 1996;  45 708-721
• 13 Thornton C, Barrowcliffe M P, Konieczko K M, Ventham P, Doré C J, Newton D EF, Jones J G. The auditory evoked response as an indicator of awareness.  Br J Anaesth. 1989;  63 113-115
• 14 Peterson D O, Drummond J C, Todd M M. Effects of halothane, enflurane, isoflurane, and nitrous oxide on somatosensory evoked potentials in humans.  Anesthesiology. 1986;  65 35-40
• 15 Samara S K, Vanderzant C W, Domer P A, Sackellares J C. Differential effects of isoflurane on human median nerve somatosensory evoked potentials.  Anesthesiology. 1987;  66 35
• 16 Sebel P S, Erwin C W, Neville W K. Effects of halothane and enflurane on far and near field somatosensory evoked potentials.  Br J Anaesth. 1987;  59 1492-1496
• 17 Clark D L, Rosner B S. Neurophysiologic effects on general anesthetics: I. The electroencephalogram and sensory evoked responses in man.  Anesthesiology. 1973;  38 564-582
• 18 Steriade M. Central core modulation of spontaneous oscillations and sensory transmission in thalamocortical systems.  Curr Opin Neurobiol. 1993;  3 619-625
• 19 McCormick D A, Bal T. Sleep and arousal: thalamocortical mechanisms.  Annu Rev Neurosci. 1997;  20 185-215
• 20 Mesulam M-M. The cholinergic contribution to neuromodulation in the cerebral cortex.  Semin Neurosci. 1995;  7 297-307
• 21 Antkowiak B, Helfrich-Förster C. Effects of small concentrations of volatile anesthetics on action potential firing of neocortical neurons in vitro.  Anesthesiology. 1998;  88 1592-1602
• 22 Antkowiak B. Different actions of general anaesthetics on the firing patterns of neocortical neurons mediated by the GABA_A receptor.  Anesthesiology. 1999;  91 500-511
• 23 Antkowiak B, Hentschke H. Cellular mechanisms of gamma rhythms in rat neocortical brian slices probed by the volatile anaesthetic isoflurane.  Neurosci Lett. 1997;  231 87-90
• 24 Mennerick S, Jevtovic-Todorovic V, Todorovic S M, Shen W, Olney J W, Zorumski C F. Effects of Nitrous oxide on excitatory and inhibitory synaptic transmission in hippocampal cultures.  J Neurosci. 1998;  18 9716-9726
• 25 Jevtovic-Todorovic 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.  Nature Med. 1998;  4 460-463
• 26 de Sousa S LM, Dickinson R, Lieb W R, Franks N P. Contrasting synaptic actions of the inhalational general anesthetics isoflurane and xenon.  Anesthesiology. 2000;  92 1055-1066