Lokalanästhetika
Lokalanästhetika blockieren spannungsabhängige Na⁺-Kanäle von intrazellulär und unterbrechen so örtlich und reversibel die Erregungsleitung. Den Kern bilden die pH-Abhängigkeit der Wirkung, der Differentialblock, Ester vs. Amid und die systemische Toxizität mit Lipid-Rescue.
Dein roter Faden
- Einordnung: Lokalanästhetika blockieren reversibel und örtlich die Erregungsleitung; Ester werden im Plasma gespalten, Amide hepatisch abgebaut und sind heute Standard.
- Mechanismus: Die Base penetriert die Membran, das intrazellulär gebildete Kation blockiert den Na⁺-Kanal von innen, bevorzugt im offenen und inaktivierten Zustand.
- pH-Abhängigkeit: Im sauren, entzündeten Gewebe liegt mehr protonierte Form vor, die die Membran kaum passiert, daher Wirkverlust.
- Differentialblock: Dünne Fasern fallen zuerst aus: Sympathikus, dann Schmerz und Temperatur, Berührung, zuletzt Motorik.
- Anwendung: Oberflächen-, Infiltrations-, Leitungs-, Spinal- und Periduralanästhesie; Adrenalinzusatz verlängert die Wirkung, aber nicht an Endstromgebieten.
- Toxizität: LAST zeigt erst ZNS-Erregung bis Krampfanfall, dann kardiale Depression; Therapie mit Benzodiazepinen und Lipid-Rescue; Prilocain und Benzocain bilden Methämoglobin, Ester sind allergen.
- Substanzvergleich: Lidocain als Standard, Bupivacain lang und am stärksten kardiotoxisch, Ropivacain als S-Enantiomer sicherer, Articain wegen Knochendiffusion und Esterspaltung in der Zahnmedizin.
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Überblick
Lokalanästhetika blockieren spannungsabhängige Na⁺-Kanäle und unterbrechen damit reversibel die Erregungsleitung in Nervenfasern. Die Wirkung bleibt örtlich begrenzt, das Bewusstsein erhalten. Jede systemische Wirkung ist unerwünscht.
- Grundstruktur: lipophiler Aromat (Membranpassage) + Zwischenkette + hydrophiles tertiäres Amin (bindet als Kation).
- Ester-Typ: Esterbindung, im Plasma rasch gespalten, kurz wirksam, allergen.
- Amid-Typ: Amidbindung, hepatisch abgebaut, länger wirksam, kaum allergen; heute Standard.
- Einsatz: Oberflächen-, Infiltrations-, Leitungs- und rückenmarksnahe Anästhesie.
Amide tragen zwei „i“ im Namen (Lidocain, Bupivacain, Articain), Ester nur eines (Procain, Benzocain).
Typischer Vertreter ist Lidocain, das mittellang wirksame Standard-Amid.
- Prinzip: Na⁺-Kanal-Blocker mit schnellem Wirkeintritt und mittlerer Wirkdauer.
- Kinetik: hepatisch über CYP1A2 und CYP3A4, hoher First-Pass-Effekt, daher nicht oral.
- Einsatz: Infiltration, Leitung, Oberfläche (Gel, Spray, Pflaster), systemisch als Antiarrhythmikum.
Vertreter
Alle Vertreter teilen Grundstruktur und Mechanismus. Sie unterscheiden sich in der Zwischenkette (Ester oder Amid) und, innerhalb der Amide, über Lipophilie und Proteinbindung in Wirkdauer und Toxizität.
Wirkmechanismus
Der Angriffspunkt liegt innen in der Pore des Na⁺-Kanals. Daher muss das Molekül erst die Membran überwinden und dann geladen binden, ein Wechsel, den der pKa (meist etwa 7,6 bis 9) ermöglicht.
- Penetration: Die ungeladene Base diffundiert durch Perineurium und Axonmembran (Membrantransport).
- Protonierung: Im Axoplasma entsteht nach Henderson-Hasselbalch wieder das Kation.
- Bindung: Das Kation bindet von intrazellulär im Segment S6 der Domäne IV.
- Blockade: kein Na⁺-Einstrom → kein Aktionspotenzial → Leitungsblock.
Die Bindung ist zustands- und frequenzabhängig: Das Kation erreicht bevorzugt offene Kanäle und stabilisiert den inaktivierten Zustand. Häufig feuernde Fasern werden deshalb stärker blockiert.
Beim Differentialblock fallen dünne Fasern zuerst aus, weil bei ihnen eine kürzere Strecke (wenige eng stehende Schnürringe oder marklose Membran) für den Block genügt. Reihenfolge: sympathische B-Fasern → C- und Aδ-Fasern (Schmerz, Temperatur) → Aβ (Berührung) → Aα (Motorik), Erholung umgekehrt.
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Entzündetes Gewebe ist sauer. Bei niedrigem pH liegt extrazellulär mehr protoniertes Lokalanästhetikum vor, das die Membran kaum passiert, und zu wenig Base gelangt ins Axon. Zusätzlich transportiert die Hyperämie den Wirkstoff rascher ab.
Wirkungen und Anwendung
Die Anwendungsform richtet sich danach, wo entlang der Nervenbahn blockiert wird (Schmerztherapie).
- Oberflächenanästhesie: Schleimhaut, Kornea; intakte Haut nur mit Spezialzubereitung (eutektische Lidocain-Prilocain-Creme), weil das Stratum corneum schlecht durchlässig ist.
- Infiltrationsanästhesie: Umspritzen des Gebiets, blockiert freie Nervenendigungen.
- Leitungsanästhesie: Injektion an Nervenstamm oder Plexus → Ausfall des gesamten Innervationsgebiets.
- Spinalanästhesie: Injektion in den Liquor unterhalb des Conus → kleine Menge, rascher, dichter Block inklusive Motorik.
- Periduralanästhesie: Injektion in den Epiduralraum, meist über Katheter → langsamer, segmental, steuerbar, aber mehr systemische Resorption.
Ein Vasokonstriktor (meist Adrenalin, α-Sympathomimetika) senkt die Resorption: Die Wirkung hält länger, Plasmaspiegel und Blutung sinken. Grenzen setzen Endstromgebiete und kardiovaskuläre Risiken.
Systemisch dient Lidocain als Klasse-Ib-Antiarrhythmikum, topisch als Pflaster bei neuropathischen Schmerzen.
Pharmakokinetik
Die Zwischenkette bestimmt den Abbauweg, Lipophilie und pKa bestimmen Potenz und Zeitverlauf.
- Ester: Hydrolyse durch Plasmacholinesterase → sehr kurze Halbwertszeit, Metabolit p-Aminobenzoesäure (PABA).
- Amide: Abbau in der Leber → Clearance abhängig von Leberdurchblutung und Leberfunktion.
- Lipophilie und Proteinbindung: hoch → höhere Potenz und längere Wirkdauer (Bupivacain).
- pKa: je näher am Gewebe-pH, desto mehr Base, desto schnellerer Wirkeintritt (Lidocain vor Bupivacain).
- Articain: Amid mit zusätzlicher Methylester-Seitenkette → im Plasma rasch zur inaktiven Articainsäure hydrolysiert, systemisch kurzlebig.
Unerwünschte Wirkungen
Systemische UAW entstehen, wenn Lokalanästhetika in den Kreislauf gelangen (intravasale Injektion, stark durchblutetes Gebiet) und dort Na⁺-Kanäle in ZNS und Herz blockieren.
Lokalanästhetika-Intoxikation (local anesthetic systemic toxicity): systemische Vergiftung, typischerweise erst ZNS-Symptome, dann Herz-Kreislauf-Versagen. Bei Bupivacain kann das Herz zuerst versagen.
| UAW | warum | |
|---|---|---|
ZNS |
periorale Taubheit, Metallgeschmack, Unruhe, Krampfanfall | hemmende Interneurone zuerst blockiert → Enthemmung |
ZNS · Atmung |
Koma, Atemdepression | später auch erregende Bahnen blockiert |
Herz |
Bradykardie, AV-Block, Kammerarrhythmien, negative Inotropie | kardiale Na⁺-Kanäle; Bupivacain löst sich langsam („fast in, slow out“) |
Gefäße |
Hypotonie bei Spinal- und Periduralanästhesie | Sympathikusblockade → Vasodilatation |
Blut |
Methämoglobinämie | Prilocain (o-Toluidin) und Benzocain oxidieren Fe²⁺ zu Fe³⁺ |
Immunsystem |
Allergie | Ester → PABA als Hapten; bei Amiden selten |
Bei LAST: Zufuhr stoppen, Atemweg sichern, Krampfanfälle mit Benzodiazepinen durchbrechen und früh Lipid-Rescue. Die Lipidemulsion i.v. bindet lipophile Lokalanästhetika im Plasma (Lipid-Sink) und entzieht sie dem Myokard. Methämoglobinämie: Methylenblau.
Kontraindikationen und Wechselwirkungen
Die Kontraindikationen folgen aus Allergie, kardialer Na⁺-Kanal-Blockade und Applikationsort.
- Allergie: gegen Ester → Gruppenallergie, auf ein Amid ausweichen; bei Amid-Präparaten an Parabene und Sulfit (adrenalinhaltige Lösungen) denken.
- Schwere Überleitungsstörungen: AV-Block höheren Grades, weil die Na⁺-Kanal-Blockade die Leitung weiter verzögert.
- Gerinnungshemmung: rückenmarksnahe Verfahren nur mit Zeitabstand zu Antikoagulanzien, weil ein epidurales Hämatom das Rückenmark komprimiert.
- Säuglinge: Prilocain zurückhaltend, weil die Methämoglobinreduktase unreif ist und fetales Hämoglobin leichter oxidiert; andere Methämoglobinbildner verstärken das.
- Wechselwirkungen: CYP1A2-Hemmer (Fluvoxamin) und Betablocker (Leberdurchblutung ↓) erhöhen Lidocainspiegel; Antiarrhythmika addieren die Kardiotoxizität.
An Fingern, Zehen, Penis, Ohr und Nasenspitze klassisch kein Adrenalinzusatz, weil die Vasokonstriktion Ischämie und Nekrose auslösen kann. Vorsicht auch bei tachykarden Arrhythmien und Hyperthyreose.
Unterschiede innerhalb der Klasse
Innerhalb der Amide steigen mit der Lipophilie Wirkdauer und Toxizität, der Wirkeintritt verzögert sich.
| Wirkstoff | Eintritt | Dauer | Besonderheit |
|---|---|---|---|
| Lidocain | schnell | mittel | Standard, auch topisch |
| Prilocain | schnell | mittel | geringe systemische Toxizität, Methämoglobinämie |
| Articain | schnell | kurz bis mittel | gute Knochendiffusion, rasche Inaktivierung |
| Bupivacain | langsam | lang | stärkste Kardiotoxizität |
| Ropivacain | langsam | lang | weniger kardiotoxisch, sensibel > motorisch |
Ropivacain statt Bupivacain: reines S-Enantiomer (Chiralität) mit Propyl- statt Butylrest, dadurch weniger lipophil. Es ist weniger kardio- und neurotoxisch und blockiert die Motorik schwächer, was bei Periduralanalgesie unter der Geburt und postoperativ hilft.
Articain in der Zahnmedizin: Der Thiophenring macht es lipophil, es durchdringt den Kieferknochen gut, oft genügt Infiltration. Die Esterspaltung im Plasma macht es systemisch kurzlebig und damit sicher.
Teste dich
Aussage 1
Dünne C-Fasern werden vor motorischen Aα-Fasern blockiert.
Beim Differentialblock genügt bei dünnen Fasern eine kürzere blockierte Strecke, daher fallen Schmerz und Temperatur vor der Motorik aus.
Reihenfolge
Warum?
Aussage 4
Lokalanästhetika binden als ungeladene Base von extrazellulär an den Na⁺-Kanal.
Die Base dient nur der Membranpassage. Gebunden wird die protonierte, kationische Form von intrazellulär in der Kanalpore.
Aussage 5
Ropivacain ist das R-Enantiomer und deshalb weniger kardiotoxisch als Bupivacain.
Ropivacain ist das reine S-Enantiomer mit Propyl- statt Butylrest, weniger lipophil und daher weniger kardiotoxisch.
Aussage 6
Prilocain kann über seinen Metaboliten o-Toluidin eine Methämoglobinämie auslösen.
o-Toluidin oxidiert Fe²⁺ im Hämoglobin zu Fe³⁺; besonders gefährdet sind Säuglinge.
Zuordnen
Lückentext
Aussage 9
Ester-Lokalanästhetika werden überwiegend in der Leber über CYP-Enzyme abgebaut.
Ester werden durch die Plasmacholinesterase hydrolysiert. Hepatisch abgebaut werden die Amide.
Prüferin fragt
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