Inhalative Sedierung

Was ist das ideale volatile Anästhetikum?


zur inhalativen Sedierung

 
Prof. Dr. med. Jörg Rathgeber

Jörg Rathgeber

Prof. Dr. med., Hamburg

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Isofluran, Sevofluran, Desfluran?

Grundsätzlich sind sowohl Isofluran als auch Sevofluran und Desfluran zur Sedierung in der Intensivmedizin geeignet. In Deutschland ist der Gebrauch von Isofluran am weitesten verbreitet, was sicher auch an den niedrigen Kosten für die Substanz liegt. Andererseits ist die Studienlage für Isofluran mit Abstand am größten, so dass der Anwender – gerade auch angesichts der off-label-use-Debatte – mit Isofluran auf der sicheren Seite ist. Sevofluran ist eine Alternative, allerdings ist die Frage der Nephrotoxizität bei Langzeitanwendung noch nicht abschließend geklärt, so dass regelmäßige Flouridspiegelmessungen empfohlen werden. Von einem Einsatz bei Patienten mit schwerer Niereninsuffizienz wird allerdings allgemein abgeraten, obgleich derzeit noch keine Studien vorliegen, die auf eine Verschlechterung der Nierenfunktion unter Sevofluran hinweisen.

Allerdings ist Desfluran um ein Vielfaches teurer als Sevofluran und erst recht als Isofluran und wird zudem deutlich schlechter reversibel im Kohlefasermaterial der Reflektoren gespeichert, wodurch die Sedierungskosten zusätzlich ansteigen.

Die für Sedierungszwecke eingesetzten volatilen Anästhetika Isofluran, Sevofluran und Desfluran lassen sich im Gegensatz zu intravenösen Substanzen hervorragend steuern, da sie über die Lungen ins Blut und umgekehrt diffundieren. Die An- und Abflutungsgeschwindigkeit hängt somit ganz wesentlich zum einen vom Konzentrationsgefälle zwischen Luft und Blut und damit der inspiratorischen Konzentration des Narkosemittels in den Alveolen ab, zum anderen von der Löslichkeit des Anästhetikums im Blut. Sind die Gaskonzentrationen in beiden Kompartimenten und damit auch die Partialdrücke in Blut und Luft gleich, beträgt der Blut/Gas-Koeffizient 1. Je niedriger dieser Koeffizient also ist, desto schlechter löslich ist das Anästhetikum im Blut, desto mehr Anästhetikum muss in das Blut übertreten, bis es zum Ausgleich der Partialdrücke kommt. Die Folge ist ein langsameres Anfluten des Anästhetikums, also eine langsame Einschlafen (bzw. Vertiefen der Sedierung). Ist der Koeffizient dagegen deutlich niedriger als 1, so spricht dies für eine schlechte Löslichkeit: Der Partialdruck steigt schnell an, was als "schnelles Anfluten" der Narkose, einhergehend mit schnellem Einschlafen bzw. Vertiefen der Narkose, bezeichnet wird. In gleicher Weise wird ein schlecht lösliches Gas (mit niedrigem Blut/Gas-Verteilungskoeffizienten) schnell abfluten, sobald die Alveole mit anästhetikafreiem Luftgemisch durchspült wird (bei der Narkoseausleitung). Desfluran besitzt den geringsten Blut/Gas-Koeffizienten von allen derzeit verwendeten volatilen Anästhetika und ist deswegen am besten steuerbar. Bei der Ausleitungszeit spielt jedoch auch die Dauer der vorangegangenen Narkose eine Rolle, da mit zunehmender Expositionsdauer eine Anreicherung im Körper, hauptsächlich im Fettgewebe, stattfindet.

Die Gase unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Steuerbarkeit sowie ihrer sedierenden Potenz, die unter anderem auf ihre physikochemischen Eigenschaften zurück zu führen sind. wie Dampfdruck, Sättigungskonzentration, Siedepunkt usw. , die maßgeblich für ihre Steuerbarkeit und die sedierende Potenz verantwortlich sind. So verfügt Desfluran über den höchsten Dampfdruck fluten generell schnell an als Anästhetika mit einem niedrigen Dampfdruck. Ursächlich ist das höhere Konzentrationsgefälle zwischen Luft und Blut aufgrund der höheren Sättigungskonzentration, wodurch die Diffusion erheblich begünstigt wird. Die Geschwindigkeit des Wirkungseintritts hängt jedoch auch von der Löslichkeit des Anästhetikums im Blut: je schlechter die Löslichkeit ist, desto schneller ist der der Anstieg des Partialdruckes im Blut und desto schneller tritt die Wirkung ein. Das Verhältnis der Konzentration des Anästhetikums im Blut zur Konzentration in der Alveolarluft wird als Blut/Gas-Verteilungskoeffizient bezeichnet. Ein Koeffizient von 1 besagt, dass bei Ausgleich der Partialdrücke zwischen den beiden Kompartimenten Blut und Luft in beiden Kompartimenten die gleiche Konzentration herrscht. Je höher der Koeffizient ist, desto besser löslich ist das Anästhetikum im Blut, desto langsamer kommt es zum Ausgleich der Partialdrücke, oder, umgekehrt, je niedriger der Quotient, desto schneller der Ausgleich. Isofluran besitzt mit 1,45 einen hohen Blut/Gas-VerteilungskKoeffizienten, Desfluran dagegen mit 0,42 einen vergleichsweise niedrigen Quotienten. Für die Praxis bedeutet dies, dass Desfluran nicht nur schneller anflutet, sondern vor allem auch schneller abflutet als Isofluran, das heißt, die Patienten sind nach mehrtägiger Sedierung mit Desfluran deutlich schneller wach und adäquat (unter 10 Minuten) als nach Sedierung mit Isofluran (unter 30 Minuten).

Ob diese Unterschiede in der klinischen Praxis tatsächlich relevant sind, muss der Anwender entscheiden.

Bei der Wahl werden allerdings oftmals auch ökonomische Aspekte eine Rolle spielen, denn Desfluran ist nicht nur wesentlich teurer als Isofluran, sondern erfordert auch deutlich höhere Wirk-Konzentrationen. Ursächlich hierfür ist der Öl/Gas-Verteilungskoeffizient, der die Anreicherung der volatilen Anästhetika im Fettgewebe charakterisiert. Da auch der Wirkort der volatilen Anästhetika, das Gehirn, im Wesentlichen aus lipophilen Strukturen besteht, ist ein Anästhetikum umso potenter, je höher der Öl/Gas-Verteilungskoeffizient ist. Isofluran ist demnach erheblich potenter als Desfluran.

Zur Erzielung einer ausreichenden Sedierungstiefe sind daher für Desfluran relativ hohe MAC-Werte erforderlich. Hohe inspiratorische Konzentrationen bedeuten jedoch auch, dass - bei begrenzter Speicherkapazität des Kohlenstoffmaterials im Reflektor - die exspiratorischen Verluste deutlich höher sind als bei Verwendung von Isofluran oder Desfluran, so dass Desfluran aus ökonomischen Gründen für die Langzeitsedierung derzeit nicht empfohlen werden kann.

Tabelle: Physikalische Daten volatiler Anästhetika.

 Dampfdruck [bar]Siedepunkt [°C]Sättigungs-konzentration [Vol.%]Minimale alveoläre Konzentration Blut/Gas Verteilungs-koeffizienzÖl/Gas Verteilungs-koeffizienzAtemwegs-irritation
 bei 20°Cbei 760 Torrbei 20°CMAC50 [%]   
Isofluran0,3148,5311,21,4591ja
Sevofluran0,2158,6211,70,6553nein
Desfluran0,8922,8886,60,4219ja

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