Die Narkose (griech.: ναρκαν = erstarren) ist eine Form der Anästhesie. Die Narkose bewirkt die zeitweilige, umkehrbare Funktionshemmung des zentralen Nervensystems (ZNS) mit Herbeiführung von Bewusstseinsverlust (Bewusstlosigkeit, Hypnose) und Ausschaltung des Schmerzempfindens (Analgesie). Sekundäre, aber durchaus erwünschte Effekte sind ebenso die schlaffe Lähmung der Willkür-Muskulatur und die Dämpfung von Reflexen.
Die Narkosetiefe wird anhand von bestimmten Symptomen und Parametern, z.B. Blutdruck, Herzfrequenz, Pupillengröße, EEG-Kenngrößen, festgestellt.
Geschiche (Auswahl)
Es finden sich antike und mittelaterliche Quellen für künstlich herbeigeführte schlafähnliche (hypnotische) und schmerzfreie (analgetische) Zustände:
| etwa 3500 v. Chr. | Genesis II, 21: "Da ließ Gott der Herr einen tiefen Schlaf fallen auf den Menschen, und er schlief ein. Und er nahm seiner Rippen eine und schloss die Stätte zu mit Fleisch" |
| etwa 1200 v. Chr. | Asklebios (Griechenland): unter Anwendung eines Trunkes wird Schmerzunempfindlichkeit für chirurgische Eingriffe herbeigeführt |
| etwa 1300 | Guy de Chaliac (Frankreich): berichtet erstmals über Komplikationen während der Anwendung von Schlafschwämmen |
Im ausgehenden Mittelalter und Anfangs des industriellen Zeitalters wurden die entscheidenden Grundlagen für die Entwicklung der modernen Narkose gelegt:
| 1546 | Valerius Cordus (Deutschland): Synthese von Äther. |
| 1771 | Priestley, Scheele (England und Schweden): Entdeckung des Sauerstoffs. |
| 1775 | Priestley (England): Synthese von Lachgas |
| 1831 | Guthrie, Liebig, Soubeiran (Europa): Synthese von Chloroform |
Die Anfänge der wissenschaftlichen Anästhesie (Narkose) sind untrennbar mit den Namen H. Wells, W. T. Morton, J. Snow und J. Simpson verbunden:
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1844 | Horace Wells (1815-1848, amerikanischer Zahnarzt) wohnte einer öffentlichen Vorführung des experimentierenden Chemikers G. Q. Colton bei, der einen jungen Mann Lachgas inhalieren ließ. Dabei konnte Wells beobachten, wie dieser sich zufällig, unter dem Einfluss des Gases zwar schwer am Schienbein verletzte, Schmerz aber anscheinend nicht verspürte. |
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Wells testete mit Coltons Hilfe die Methode bei der Extraktion eines Zahnes mit Erfolg. Leider endete aber eine Demonstration an der Havard-Universität (Boston) im Fiasko, da der Patient trotz Lachgasgabe unter Schmerzen litt. | |
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Wells veröffentlichte seine Ergebnisse 1847. Das Lachgas geriet aber in der medizinischen Fachwelt zunächst aufgrund der Bostoner Vorführung in Vergessenheit. Zu Unrecht, denn Lachgas ist das einzige Anästhetikum der Pionierzeit (wie Äther, Chloroform), das heute noch in Anwendung ist. | |
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1846 |
Wiliam Thomas Green Morton (1819-1868, amerikanischer Chirurg) erkannte die Bedeutung des Äthers zu Narkosezwecken und führte am 16. Oktober eine erfolgreiche Narkose vor, an gleicher Stelle, wie vor ihm der glücklose Wells. Dieses Datum gilt als die Geburtsstunde der modernen Anästhesie (AINS 2003;38). |
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1847 |
James Young Simpson (1811-1870, amerikanischer Geburtshelfer) suchte unter dem Eindruck der Nachteile des Äthers nach einem alternativen Narkosegas und fand das Chloroform. |
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Dabei hat er sich auf der Suche nach dem geeigneten Mittel seiner Familie bedient. Die Wirkung der unterschiedlichen Dämpfe muss beeindruckend gewesen sein. Ein Zeitgenosse berichtete, dass er die Aufgabe übernommen hatte, ab und zu bei den Simpsons vorbei zu schauen, ob sich dort noch alles beim Rechten befände. | |
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1853 |
John Snow (1813-1885, amerkanischer Anästhesist) war der erste Arzt, der sich ausschließlich der Anästhesiologie widmete. |
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Er entwickelte u.a. 1847 den ersten Ätherverdampfer. | |
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1853 ermöglichte er die schmerzlose Geburt des Prinzen Leopold durch Queen Victoria. |
Ziele
Die Narkose verfolgt vier Ziele:
- Bewusstseinsverlust (Hypnose), hiermit wird psychischer Stress während einer Narkose vermieden.
- Die Schmerzausschaltung (Analgesie)
- Die Muskelentspannung (Relaxation) macht verschiedene Operationen technisch erst möglich. So sind große Bauch-OPs (z.B. an Darm und Magen) erst unter Muskelentspannung möglich geworden. Sie ist aber nicht bei allen Eingriffen notwendig.
- Die Reflexdämfung verhindert das Auftreten von Störungen u.a. durch Schluck- und Hustenreflexe
Phasen
Es werden
- Einleitung (syn.: Anflutung)
- Unterhaltung (syn.: statische Phase)
- Ausleitung (syn.: Abflutung)
der Narkose unterschieden.
- Einleitung
- Phase, in der die zur Narkose verwendeten Medikamente im Organismus eine zu ihrer Wirkung ausreichende Konzentration erst erreichen müssen. In diesem Zeitraum ist eine andere medizinische Intervention (z.B. OP) nicht möglich.
- Unterhaltung
- die Medikamente haben eine ausreichende Konzentration im Gehirn erreicht. Konzentration und damit Wirkung ermöglichen die medizinische Intervention (z.B. die OP).
- Ausleitung
- nach Beendigung der Intervention werden die Narkosemittel aus dem Organismus eliminiert.
Einleitung und Ausleitung sind in medizinischem Sinne nicht von Nutzen, deshalb sollen diese Phasen möglichst kurz sein. Die Narkosemittel unterscheiden sich diesbezüglich in ihren physikalisch-biologischen Eigenschaften (s. u.). Moderne Narkosemittel erfüllen diese Forderung immer besser.
Systematik der Narkoseformen
Kriterium: Sicherung der Atemwege (airway management)
- Intubationsnarkose
- unter Einführung eines Schlauches (Trachealtubus) durch Mund oder Nase in die Luftröhre (Intubation) zum sicheren Abdichten der Atemwege.
- Maskennarkose
- Der Sauerstoff und evtl. die Narkosegase werden über eine vor Mund und Nase dicht aufgesetzte Maske zugeführt.
- Larynxmaskennarkose
- eine speziell geformte Maske wird vor dem Kehlkopf platziert.
Kriterium: Narkotikum
- Inhalationsnarkose
- Verwendung von gasförmigen Narkosemitteln (z.B. Lachgas, Halothan, Sevofluran)
- iv.-Anästhesie
- Verwendung von injizierbaren Narkosemitteln (Barbiturate, Propofol, Opiate)
Sonderformen (Beispiele)
- Neuroleptanalgesie
- Zustand der Schmerzfreiheit (Analgesie) mit Gleichgültigkeit (Affektindifferenz, Neurolepsie) den Ereignissen gegenüber. Die Neurolepanalgesie (auch Neuroleptanästhesie) wird heute nicht mehr angewendet, da manche Personen sich an Ereignisse während der OP erinnern konnten.
- TIVA
- Totale Intravenöse Anästhesie unter ausschließlicher Verwendung von injizierbaren (einspritzbaren) Anästhetika. Man kombiniert ein Schlafmittel (Propofol, Methohexital) mit einem schmerzstillenden Mittel (Remifentanil, Fentanil). Das Verfahren verdrängt derzeit die Inhalationsanästhsie, da es sehr nebenwirkungsarm ist.
Narkotika
Entsprechend der Ziele der Narkose (s.o.) werden die verwendeten Medikamente wie folgt eingeteilt.
- Hypnotika (Schlafmittel)
- Analgetika (schmerzdämpfende Mittel)
- Muskelrelaxantien (Mittel zur Erschlaffung der Willkürmuskulatur)
- Reflexdämpfende Mittel
Die Grenzen sind fließend, so haben z.B. die Hypnotika oft auch analgetische Wirkung und die Analgetika hypnotische Eigenschaften. In der Praxis werden einzelne Medikamente der Gruppen miteinander kombiniert. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass dieses Vorgehen eine Dosisreduktion der Einzelmedikamente erlaubt, was zu weniger Nebenwirkungen führt.
Hypnotika
Bei den Hypnotika finden einige medizinische Gase, volatile (dampfförmige) und injizierbare (einspritzbare) Medikamente Anwendung. Gase und Dämpfe unterscheiden sich in ihren physikalischen, chemischen und biologischen Kenngrößen grundlegend von den Injektionsnarkotika.
Gase und Dämpfe
- Gase
- Lachgas, Xenon
- volatile Anästhetika
- Äther, Chloroform, Halothan, Enfluran, Sevofluran, Desfluran
Narkosegase werden zu Beginn der Narkose (Einleitung, Anflutung) dem Patienten durch die Atmung (Ventilation) zugeführt. Da es sich um Gase oder Dämpfe handelt, muss also die Konzentration in der Einatemluft höher sein als die Konzentration in der Ausatemluft.
Die Einleitung mittels Inhalation wird als unangenehm empfunden und kommt nur in Ausnahmefällen in Anwendung (z. B. bei Kindern). Fast immer werden Inhalationsnarkosen per Injektion eingeleitet und dann mit Gasen/Dämpfen fortgeführt.
Während der Unterhaltung (statische Phase) der Narkose muss die Zufuhr des Narkosemittels der Ausfuhr entsprechen. Die Konzentration des gasförmigen Narkosemittels in der Einatemluft ist der Konzentration in der Ausatemluft gleich.
Zur Ausleitung (Abflutung)werden die Narkosegase dem Organismus durch die Ventilation entzogen. Dazu muss nur die Zufuhr des Narkosemittels unterbrochen und die abgeatmeten Gase müssen abgeleitet werden. Die Konzentration in der Einatemluft ist niedriger als diejenige in der Ausatemluft.
Sollte ein Mittel eine schnelle Ein- oder Ausleitung ermöglichen, dann wird es als gut steuerbar bezeichnet. Diese Eigenschaft hängt von verschiedenen physikalisch-biologischen Faktoren ab, die wesentlich die Güte eines Inhalationsanästhetikums beschreiben. Zwei der wichtigsten Parameter sind:
- Blut/Gas-Verteilungsquotient
- minimale alveoläre Konzentration
- Blut/Gas-Verteilungskoeffizient
- Beschreibt das Lösungsverhalten eines gas- oder dampfförmigen Anästhetikums. Ein hoher Koeffizient bedeutet, dass bei einer Narkoseeinleitung erst große Mengen an Anästhestikum im Blut gelöst werden, bevor ein Ausgleich zwischen den Partialdrücken in Atemluft (der Luft in den Lungenbläschen - Alveole) und Blut eintritt. Somit kommt es indirekt zu verzögerter Abgabe des Narkotikums in das Gehirn, womit sich die Einleitungsphase verlängert. Geringe Blut/Gas-Verteilungskoeffizienten stehen für hohe Qualität des Narkotikums (siehe Tabelle).
- minimale alveoläre Konzentration (MAC)
- Maß für die Wirkungsstärke eines Anästhetikums. Die MAC gibt die Konzentration des Anästhestikums in den Alveolen an, bei der 50% aller Patienten nicht mehr auf einen Hautschnitt reagieren. Je niedriger die MAC eines Anästheitkums ist, umso größer ist die Wirkstärke.
| BGV | MAC in % | Bemerkung | |
|---|---|---|---|
| Äther | 12,1! | 58 | starke Nebenwirkungen (Übelkeit u.a.), nur von historischem Interesse! |
| Chlorophorm | 8,4 | ? | starke Nebenwirkungen bis hoch giftig!! Nur von historischem Interesse |
| Halothan | 2,3 | 0,76 | gewisse Nebenwirkungen auf Leber (sog. Leberhepatitis), deshalb heute immer seltener in Anwendung |
| Sevofluran | 0,69 | 2,05 | geringste Nebenwirkungen, gut verträglich, modernes Anästhetikum! |
| Lachgas | 0,47 | 104 | Lachgas ist ein gutes Schmerzmittel; muss mit Schlafmittel kombiniert werden, Nebenwirkungen durch hohe MAC. An der hohen MAC ist auch zu erkennen, dass man eine Narkose ohne Kombination mit anderen Mittel nur unter
erhöhtem Umgebungsdruck machen könnte! |
| Desfluran | 0,42 | 6-7 | stechender Geruch kann zu Hustenreflex führen |
| Xenon | 0,14 | 71 | sehr gut, aber zu teuer, bisher keine Routineanwendung in der Klinik. Aus der hohen MAC von 71 ergibt sich, dass Xenon dann nicht verwendet werden kann, wenn die Zufuhr von hohen Sauerstoffkonzentrationen (>30%) benötigt werden sollte. Es ist also nicht universell einsetzbar. Wesentlich sparsamer ist die intravenöse Verabreichung einer Lösung von Xenon in einer Fettemulsion. |
So kann der Anästhesist also mit Sevofluran eine Narkose wesentlich schneller ein- und ausleiten als mit Äther. Bis 1959 stand außer Äther (im Wesentlichen) nur noch Chloroform als Alternative zum Äther zur Verfügung. Siehe dazu den folgenden Überlieferungsbericht.
| Überlieferungsbericht |
|---|
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Einer meiner ehemaligen Chefs (Ch. Rieger, Frankfurt/Oder) berichtete das Folgende: Den alten Anästhesisten war bekannt, dass eine Narkoseeinleitung mit Äther sehr langsam vonstatten gehen konnte (bis zu einer halben Stunde, wenn man es ungeschickt anfing!), was sehr unangenehm für die Patienten war. Auf der anderen Seite stand Chloroform zur Verfügung, das besser steuerbar war. Chloroform hatte aber den Nachteil, dass seine Anwendung sehr komplikationsanfällig war. (siehe Tabelle oben). Man machte es so, dass die Narkose mit Chloroform begonnen wurde. Um die Einwirkung des gefährlichen Mittels so kurz wie möglich zu halten, ließ man die Patienten zählen. Irgendwann im Laufe der Einleitung verzählten sich die Leute, was das Zeichen für den Anästhesisten war, dass die Patienten am Einschlafen waren. Die kritische Phase war überstanden und somit konnte jetzt Äther zur Fortführung der Narkose eingesetzt werden. |
Äther und Chloroform werden in den Industrienationen seit langem nicht mehr eingesetzt! Selbst Lachgas, Halothan und Enfluran werden schon unmodern. In der klinischen Routine befinden sich derzeit Isofluran, Sevofluran und Desfluran.
Injektionsnarkotika
Aufnahme und Elimination eines Injektionsnarkotikums unterscheiden sich generell von den Inhalationsnarkotika. Während die Gase im Wesentlichen durch die Atmung dem Organismus zugeführt oder entzogen werden, erfolgt die Zufuhr bei den Injektionsnarkotika durch einspritzen (Injektion) und die Elimination durch Verstoffwechslung in der Leber oder Ausscheidung durch die Nieren.
Die Einleitungsphase ist bei den Injektionsnarkotika wesentlich kürzer als bei den Inhalationsnarkotika. Sie dauert nur so lange, bis das Narkotikum den Weg von der Injektionsstelle (meist periphere Vene) bis zum Gehirn zuurückgelegt hat (wenige Sekunden).
In der statischen Unterhaltungsphase müssen Zufuhr und Elimination im Gleichgewicht stehen, um immer eine konstante Konzentration im Blut (und damit Narkosetiefe) zu halten.
In der Ausleitungsphase wird die Zufuhr gestoppt, damit lediglich die Eliminationsprozesse zur Geltung kommen können.
Zu den wichtigsten Parameter gehören:
- Clearance in ml/kg/min
- Die Clearance bezeichnet diejenige Menge an Blut, die je Zeiteinheit durch die Wirkung der Nieren von der betreffenden Substanz befreit wird. Eine hohe Clearance spricht also für gute Steuerbarkeit des Narkosemittels.
- HWZ
- Ist die Halbwertzeit im Sinne der Konzentration im Blut.
- hepatische Ausscheidung
- Ist das Maß für die Elimination des Narkosemittels über die Leber.
| Clearance | HWZ | hepatische | Bemerkung | |
|---|---|---|---|---|
| (ml/kg/min) | (Stunden) | Ausscheidung | ||
| Methohexital | 10,9 | 3,9 | 0,5 | Barbiturat |
| Etomidat | 17,9 | 4,6 | 0,9 | |
| Propofol | 59,4 | 0,9 | 0,9 | meist gebräuchlich im Rahmen der TIVA (siehe oben) |
| S(+)-Ketamin | 20-33 | 2-3,5 | Sehr neu, weniger psychotrope Nebenwirkungen als bei seinem Razemat, das Mittel ist eigentlich auch ein Analgetikum. Man kann es verwenden, ohne es mit anderen Mitteln zu kombinieren, das ist bei den anderen Injektionsnarkotika nicht der Fall (siehe Einleitung zu Punkt Narkotika) | |
| Diazepam | 0,4 | 32 | 0,03 | Die Daten zeigen: Diazepam wird kaum über Niere und Leber ausgeschieden und hat deshalb eine extrem lange HWZ und damit Wirkdauer. Es ist somit sehr schlecht steuerbar und kaum für die Durchführung einer Narkose geeignet |
| Midazolam | 7,5 | 2,5 | 0,51 | Weiterentwicklung des Diazepam und schon aufgrund dieser Daten besser zu Narkosezwecken geeignet |
Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Halbwertzeit (HWZ) nur bedingt auf die Wirkdauer schließen lässt. Durch regionale Anreicherungs- und Umverteilungsvorgänge ergeben sich Abweichungen von einfachen exponentiellen Konzentrationsverläufen im Gehirn (Kompartmentmodelle).
Alle aufgeführten Injektionsnarkotika sind heute gebräuchlich. Die letzten auf den Markt gekommenen sind Midazolam, Propofol und S(+)-Ketamin.
Analgetika
Die in der Anästhesie verwendeten Analgetika stammen aus zwei Substanzgruppen:
- Opioide
- Nicht-Opioid-Analgetika
- Sonderfall: Ketamin
- Opioide
- im allgemeinen Gebrauch sind Fentanyl, Sufentanil, Alfentanil und Remifentanil. Wegen seiner extrem kurzen Wirkdauer ist Remifentanil besonders gut im Rahmen der TIVA (siehe oben) einsetzbar.
- Nicht-Opioid-Analgetika
- die Nicht-Opioid-Analgetika sind zur Verwendung während der Narkose nicht geeignet. Ihre Wirkung, die auf der Hemmung des Enzyms Cyclooxygenase beruht, ist nicht unmittelbar. Diese Substanzen werden vorrangig zur Behandlung des postoperativen Schmerzes eingesetzt.
- Ketamin
- die unter Hypnotika schon genannte Substanz hat unter anderem μ- und δ-agonistische Eigenschaften und ist deshalb auch ein gutes Analgetikum.
Muskelrelaxantien (siehe dort die Definition) kommen in Abhängigkeit von zugrundeliegendem Eingriff und dem Narkoseverfahren in Anwendung. So sind die Operationen in den größen Körperhöhlen, wie Brustkorb und Bauch ohne Muskelrelaxantien schwer vorstellbar.
An anderer Stelle, wie z.B. in der Kniegelenkchirurgie, kommen sie heute aufgrund verbesserter Narkosetechniken (siehe Larynxmaske) kaum noch in Anwendung.
Gebräuchliche Mittel sind unter anderem Suxamethonium, Mivacurium, Atracurium, Rocuronium und Vecuronium.
reflexdämpfende Mittel
in Bearbeitung