Մասնակից:Lilit Davtyan/Ավազարկղmedical

Այս դեղերը չպետք է շփոթել անքնության դեմ քնաբեր դեղահաբերի հետ։

General anaesthetics (or anesthetics) are often defined as compounds that induce a loss of consciousness in humans or loss of righting reflex in animals.Ընդհանուր անզգայացուցիչները հաճախ սահմանվում են որպես միացություններ, որոնք հանգեցնում են մարդկանց գիտակցության կորստի կամ կենդանիների մոտ զգայուն ռեֆլեքսների կորստի: Clinical definitions are also extended to include an induced coma that causes lack of awareness to painful stimuli, sufficient to facilitate surgical applications in clinical and veterinary practice. Կլինիկական սահմանումները նաև ընդլայնվում են՝ ներառելով ... կոման, որն առաջացնում է ցավոտ գրգռիչների զգայության թուլացման, որը բավարար է կլինիկական և անասնաբուժական պրակտիկայում վիրաբուժական կիրառությունները հեշտացնելու համար: General anaesthetics do not act as analgesics and should also not be confused with sedatives. Ընդհանուր անզգայացնող միջոցները չեն գործում որպես ցավազրկող և չպետք է շփոթել հանգստացնող միջոցների հետ: General anaesthetics are a structurally diverse group of compounds whose mechanisms encompass multiple biological targets involved in the control of neuronal pathways. Ընդհանուր անզգայացնող միջոցները միացությունների կառուցվածքային բազմազան խումբ են, որոնց մեխանիզմները ներառում են բազմաթիվ կենսաբանական թիրախներ, որոնք ներգրավված են նեյրոնային ուղիների վերահսկման մեջ: Ճշգրիտ սահմանումը դեռևս որոշ բանավեճերի և շարունակական հետազոտության առարկա է:

General anesthetics elicit a state of general anesthesia.Ընդհանուր անզգայացնող միջոցները առաջացնում են ընդհանուր անզգայացման վիճակ: It remains somewhat controversial regarding how this state should be defined.Որոշակի հակասություն կա այս կարգավիճակը սահմանելու մասին: General anesthetics, however, typically elicit several key reversible effects: immobility, analgesia, amnesia, unconsciousness, and reduced autonomic responsiveness to noxious stimuli.Ընդհանուր անզգայացնող միջոցները, սակայն, սովորաբար առաջացնում են մի քանի հիմնական շրջելի էֆեկտներ՝ անշարժություն, ցավազրկում, ամնեզիա, ուշագնացություն և վնասակար գրգռիչների նկատմամբ վեգետատիվ (ինքնավար) արձագանքման նվազում:

Mode of administration Կիրառման եղանակը

General anaesthetics can be administered either as gases or vapours (inhalational anaesthetics), or as injections (intravenous or even intramuscular).Ընդհանուր անզգայացնող միջոցները կարող են կիրառվել ինչպես գազերի, այնպես էլ գոլորշիների (ներշնչառական (ինհալացիոն) անզգայացնող միջոցներ), կամ ներարկումների (ներերակային կամ նույնիսկ ներմկանային) միջոցով:

All of these agents share the property of being quite hydrophobic (i.e., as liquids, they are not freely miscible—or mixable—in water, and as gases they dissolve in oils better than in water). Այս բոլոր դեղանյութերն ունեն բավականին հիդրոֆոբ լինելու հատկություն (այսինքն՝ հեղուկ վիճակում նրանք ազատ են կամ միախառնվում են ջրի հետ, իսկ որպես գազ՝ ավելի լավ լուծվում են յուղերում, քան ջրում)։ It is possible to deliver anaesthesia solely by inhalation or injection, but most commonly the two forms are combined, with an injection given to induce anaesthesia and a gas used to maintain it. Անզգայացումը կարող է իրականացվել բացառապես ներշնչառական (ինհալացիա) կամ ներարկման միջոցով, բայց շատ հաճախ այդ երկու ձևերը համակցված են. ներարկում են անում՝ անզգայացում առաջացնելու համար, իսկ գազի միջոցով այն պահպանում:

Inhalation Ինհալացիա

General anesthetics are frequently administered as volatile liquids or gases.

Inhalational anaesthetic substances are either volatile liquids or gases, and are usually delivered using an anaesthesia machine. Ինհալացիոն (ներշնչառական) անզգայացնող միջոցները ցնդող հեղուկներ կամ գազեր են և սովորաբար կիրառվում են անզգայացման մեքենայի միջոցով:

An anaesthesia machine allows composing a mixture of oxygen, anaesthetics and ambient air, delivering it to the patient and monitoring patient and machine parameters. Անզգայացման մեքենան թույլ է տալիս ստեղծել թթվածնի, անզգայացնող միջոցների և շրջակա օդի խառնուրդ, այն հասցնել հիվանդին և վերահսկել հիվանդի և մեքենայի պարամետրերը:

Liquid anaesthetics are vapourised in the machine. Հեղուկ անզգայացնող միջոցները գոլորշիանում են տվյալ սարքում:

Many compounds have been used for inhalation anaesthesia, but only a few are still in widespread use.Բազմաթիվ միացություններ օգտագործվել են ինհալացիոն անզգայացման համար, բայց միայն մի քանիսն են դեռ լայնորեն կիրառվում: Desflurane, isoflurane and sevoflurane are the most widely used volatile anaesthetics today. Դեսֆլուրանը, իզոֆլուրանը և սևոֆլուրանը այսօր ամենաշատ օգտագործվող ցնդող անզգայացնող միջոցներն են: They are often combined with nitrous oxide. Հաճախ դրանք զուգակցվում են ազոտի օքսիդի հետ: Older, less popular volatile anaesthetics include halothane, enflurane, and methoxyflurane. Ավելի հին և ավելի քիչ տարածված ինհալացիոն անզգայացնող միջոցները ներառում են հալոթանը, էնֆլուրանը և մետօքսիֆլուրանը:

Researchers are also actively exploring the use of xenon as an anaesthetic. Հետազոտողները նաև ակտիվորեն ուսումնասիրում են քսենոնը՝ որպես անզգայացնող միջոց օգտագործելու հնարավորությունը:

Injection Ներարկում

Injectable anaesthetics are used for the induction and maintenance of a state of unconsciousness.Ներարկվող անզգայացնող միջոցներն օգտագործվում են անգիտակից վիճակի մակածման (ինդուկցիայի) և պահպանման նպատակով: Anaesthetists prefer to use intravenous injections, as they are faster, generally less painful and more reliable than intramuscular or subcutaneous injections. Անեսթեզիոլոգները նախընտրում են օգտագործել ներերակային ներարկումներ, քանի որ դրանք ավելի արագ են, ընդհանուր առմամբ ավելի քիչ ցավոտ և ավելի հուսալի, քան միջմկանային կամ ենթամաշկային ներարկումները: Among the most widely used drugs are:Ամենատարածված դեղամիջոցների թվում են.

• Propofol Պրոպոֆոլ
• Etomidate Էտոմիդատ
• Barbiturates such as methohexital and thiopentone/thiopental Բարբիտուրատներ, ինչպիսիք են մեթոհեքսիտալը և թիոպենտոնը/թիոպենտալը
• Benzodiazepines such as midazolam Բենզոդիազեպիններ ինչպիսին է միդազոլամը
• Ketamine is used in the UK as "field anaesthesia", for instance in road traffic incidents or similar situations where an operation must be conducted at the scene or when there is not enough time to move to an operating room, while preferring other anaesthetics where conditions allow their use. It is more frequently used in the operative setting in the US. Կետամինը Մեծ Բրիտանիայում օգտագործվում է որպես «դաշտային անզգայացնող միջոց», օրինակ՝ ճանապարհատրանսպորտային պատահարների կամ նմանատիպ իրավիճակներում, երբ անհրաժեշտ է վիրահատություն կատարել դեպքի վայրում, կամ երբ բավարար ժամանակ չկա վիրահատարան գնալու համար, մինչդեռ այլ անզգայացնող միջոցների կիրառումը նախընտրելի է այն դեպքերում, երբ պայմանները թույլ են տալիս դրանց օգտագործումը:

Benzodiazepines are sedatives and are used in combinations with other general anaesthetics. Բենզոդիազեպինները հանգստացնող են և օգտագործվում են այլ ընդհանուր անզգայացնող միջոցների հետ համատեղ:

Mechanism of action Գործողության մեխանիզմ

Տե՛ս նաև՝ Theories of general anaesthetic action

Induction and maintenance of general anesthesia, and the control of the various physiological side effects is typically achieved through a combinatorial drug approach.Ընդհանուր անզգայացման մակածումը (ինդուկցիան) և պահպանումը, ինչպես նաև տարբեր ֆիզիոլոգիական կողմնակի ազդեցությունների վերահսկումը սովորաբար իրականացվում են դեղերի համակցված մոտեցմամբ: Individual general anesthetics vary with respect to their specific physiological and cognitive effects.Առանձին ընդհանուր անզգայացնող միջոցները տարբերվում են՝ կախված իրենց ֆիզիոլոգիական և ճանաչողական հատուկ ազդեցություններից: While general anesthesia induction may be facilitated by one general anesthetic, others may be used in parallel or subsequently to achieve and maintain the desired anesthetic state. Թեև ընդհանուր անզգայացման ինդուկցիան կարող է հեշտացվել մեկ ընդհանուր անզգայացման միջոցով, մյուսները կարող են օգտագործվել միաժամանակ կամ ավելի ուշ՝ անզգայացման ցանկալի վիճակին հասնելու և պահպանելու համար: The drug approach utilized is dependent upon the procedure and the needs of the healthcare providers.Օգտագործվող դեղորայքի մոտեցումը կախված է ընթացակարգից և բուժաշխատողների կարիքներից:

It is postulated that general anaesthetics exert their action by the activation of inhibitory central nervous system (CNS) receptors, and the inactivation of CNS excitatory receptors. Ենթադրվում է, որ ընդհանուր անզգայացնող միջոցներն ազդում են կենտրոնական նյարդային համակարգի (ԿՆՀ) արգելակող ընկալիչների ակտիվացման և կենտրոնական նյարդային համակարգի գրգռիչ ընկալիչների ապաակտիվացման միջոցով:

The relative roles of different receptors is still under debate, but evidence exists for particular targets being involved with certain anaesthetics and drug effects. Տարբեր ընկալիչների հարաբերական դերերը դեռևս քննարկվում են, սակայն ապացույցներ կան, որ որոշակի թիրախներ կապված են որոշակի անզգայացնող միջոցների և դեղերի գործածության հետ:

Below are several key targets of general anesthetics that likely mediate their effects:Ստորև բերված են ընդհանուր անզգայացման մի քանի հիմնական թիրախներ, որոնք, ամենայն հավանականությամբ, կարող են միջնորդել դրանց ազդեցությունը.

GABA_A receptor agonists GABA_A ընկալիչների ագոնիստներ (հակազդիչներ)

• GABA_A receptors are chloride channels that hyperpolarize neurons and function as inhibitory CNS receptors. GABAA ընկալիչները քլորիդային ալիքներ են, որոնք հիպերբևեռացնում են նեյրոնները և գործում են որպես կենտրոնական նյարդային համակարգի արգելակող ընկալիչներ: General anesthetics that agonize them are typically used to induce a state of sedation and/or unconsciousness. Ընդհանուր անզգայացուցիչները, որոնք նրանց հոգեվարքի պատճառ են հանդիսանում, սովորաբար օգտագործվում են հանգստացնող վիճակ և/կամ գիտակցության կորուստ առաջացնելու համար: Such drugs include propofol, etomidate, isoflurane, benzodiazepines (midazolam, lorazepam, diazepam), and barbiturates (sodium thiopental, methohexital). Նման դեղամիջոցները ներառում են պրոպոֆոլ, էտոմիդատ, իզոֆլուրան, բենզոդիազեպիններ (միդազոլամ, լորազեպամ, դիազեպամ) և բարբիտուրատներ (նատրիումի թիոպենտալ, մեթոհեքսիտալ):

NMDA receptor antagonists NMDA ընկալիչների ագոնիստներ (հակազդիչներ)

• Ketamine, an NMDA receptor antagonist, is used primarily for its analgesic effects and in an off-label capacity for its anti-depressant effects. Կետամինը, NMDA ընկալիչների ագոնիստը, օգտագործվում է հիմնականում իր ցավազրկող ազդեցության համար, սակայն պիտակավորված չէ իր հակադեպրեսանտ ազդեցությունների համար:This drug, however, also alters arousal and is often used in parallel with other general anesthetics to help maintain a state of general anesthesia. Այնուամենայնիվ, այս դեղամիջոցը նաև փոփոխում է գրգռումը և հաճախ օգտագործվում է այլ ընդհանուր անզգայացնող միջոցների հետ համատեղ՝ ընդհանուր անզգայացման վիճակը պահպանելու համար: Administration of ketamine alone leads to a dissociative state, in which a patient may experience auditory and visual hallucinations. Կետամինի առանձին օգտագործումը հանգեցնում է դիսոցիատիվ վիճակի (ուղեղի ֆունկցիայի ճեղքում), որի դեպքում հիվանդը կարող է զգալ լսողական և տեսողական հալյուցինացիաներ: Additionally, the perception of pain is dissociated from the perception of noxious stimuli.Բացի այդ, ցավի ընկալումը տարանջատված է վնասակար գրգռիչների ընկալումից: Ketamine appears to bind preferentially to the NMDA receptors on GABAergic interneurons, which may partially explain its effects. Կետամինը, ըստ երևույթին, գերադասելիորեն կապվում է GABAergic միջնեյրոնների NMDA ընկալիչների հետ, ինչը կարող է մասամբ բացատրել դրա ազդեցությունը:

Two-pore potassium channels (K_2Ps) activation Երկու խցիկների կալիումի խողովակների (K_2Ps) ակտիվացում

• Two-pore potassium channels (K_2Ps) modulate the potassium conductance that contributes to the resting membrane potential in neurons. Երկու խցիկների կալիումի խողովակները (K_2Ps) մոդուլավորում են կալիումի հաղորդունակությունը, ինչը նպաստում է նեյրոնների թաղանթային ներուժի հանգստին: Opening of these channels therefore facilitates a hyperpolarizing current, which reduces neuronal excitability.Այսպիսով, այս խողովակների բացումը նպաստում է հիպերբևեռացնող հոսանքի առաջացմանը, որը նվազեցնում է նեյրոնների գրգռվածությունը։ K_2Ps have been found to be affected by general anesthetics (esp. halogenated inhalation anesthetics) and are currently under investigation as potential targets.Պարզվել է, որ K_2P-ների վրա ազդում են ընդհանուր անզգայացնող միջոցները (մասնավորապես՝ հալոգենացված ինհալացիոն անզգայացնող միջոցները) և ներկայումս գտնվում են հետազոտման փուլում՝ որպես հնարավոր թիրախներ: The K_2P channel family comprises six subfamilies, which includes 15 unique members. K_2P խողովակների ընտանիքը բաղկացած է վեց ենթաընտանիքներից, որոնք ներառում են 15 եզակի անդամներ: 13 of these channels (excluding TWIK-1 and TWIK-2 homomers) are affected by general anesthetics.Այս խողովակներից 13-ը (բացառությամբ TWIK-1 և TWIK-2 հոմոմերների) ենթարկվում են ընդհանուր անզգայացման: While it has not been determined that general anesthetics bind directly to these channels, nor is it clear how these drugs affect K_2P conductance, electrophysiological studies have shown that certain general anesthetics result in K_2P channel activation.Թեև որոշում չկա այն մասին, որ ընդհանուր անզգայացնող միջոցները ուղղակիորեն կապվում են այս խողովակների հետ, և պարզ չէ, թե ինչպես են այդ դեղամիջոցներն ազդում K_2P հաղորդունակության վրա, էլեկտրաֆիզիոլոգիական ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ որոշակի ընդհանուր անզգայացուցիչներ հանգեցնում են K_2P խողովակի ակտիվացմանը:This drug-elicited channel activation has been shown to be dependent upon specific amino-acids within certain K_2P channels (i.e. TREK-1 and TASK channels). Ապացուցված է, որ դեղամիջոցի միջոցով առաջացած այս խողովակի ակտիվացումը կախված է հատուկ ամինաթթուներից հատուկ K_2P խողովակներում (այսինքն՝ TREK-1 և TASK խողովակներում): In the case of TREK-1, activation was shown through an anesthetic perturbation to membrane lipid clusters and activation of phospholipase D2; direct binding of anesthetics to purified reconstituted TREK-1 had no effect on conductance.TREK-1-ի դեպքում ակտիվացումը ցուցադրվել է թաղանթային լիպիդային կլաստերների վրա անզգայացնող ազդեցության և ֆոսֆոլիպազ D2-ի ակտիվացման միջոցով. անզգայացնող միջոցների ուղղակի կապը մաքրված վերականգնված TREK-1-ին ոչ մի ազդեցություն չի ունեցել հաղորդունակության վրա: The effects of certain general anesthetics are less pronounced in K_2P knock-out mice, as compared to their wild-type counterparts. Որոշ ընդհանուր անզգայացնող միջոցների ազդեցությունն ավելի քիչ է արտահայտված K_2P նոկաուտ (լաբորատոր) մկների մոտ՝ համեմատած նրանց վայրի տեսակի նմանների հետ: Cumulatively, TASK-1, TASK-3, and TREK-1 are particularly well supported as playing a role in the induction of general anesthesia.TASK-1, TASK-3 և TREK-1 միասին վերցրած, հատկապես լավ են ընդունված ընդհանուր անզգայացման ինդուկցիայի գործում իրենց դերի համար:

Others Այլ

• Opioid receptor agonists are primarily utilized for their analgesic effects.Օփիոիդային ընկալիչների ագոնիստները հիմնականում օգտագործվում են իրենց ցավազրկող ազդեցության համար: These drugs, however, can also elicit sedation. Այնուամենայնիվ, այս դեղերը կարող են նաև հանգստացնող ազդեցություն առաջացնել: This effect is mediated by opioid actions on both opioid and acetylcholine receptors.Այս ազդեցությունը պայմանավորված է օփիոիդների գործողություններով ինչպես օփիոիդային, այնպես էլ ացետիլխոլինի ընկալիչների վրա: While these drugs can lead to decreased arousal, they do not elicit a loss of consciousness. Թեև այս դեղերը կարող են հանգեցնել գրգռվածության նվազմանը, նրանք գիտակցության կորուստ չեն առաջացնում: For this reason, they are often used in parallel with other general anesthetics to help maintain a state of general anesthesia.Այդ պատճառով դրանք հաճախ օգտագործվում են այլ ընդհանուր անզգայացնող միջոցների հետ զուգահեռ՝ օգնելու ընդհանուր անզգայացման վիճակի պահպանմանը: Such drugs include morphine, fentanyl, hydromorphone, and remifentanil.Նման դեղամիջոցներից են մորֆինը, ֆենտանիլը, հիդրոմորֆոնը և ռեմիֆենտանիլը։
• Administration of the alpha2 adrenergic receptor agonist dexmedetomidine leads to sedation that resembles non-REM sleep.Ալֆա2 ադրեներգիական ագոնիստ դեքսմեդետոմիդինի ընդունումը հանգեցնում է հանգստացնող ազդեցության, որը նման է դանդաղ քնի: It is used in parallel with other general anesthetics to help maintain a state of general anesthesia, in an off-label capacity. Այն օգտագործվում է այլ ընդհանուր անզգայացնող միջոցների հետ համատեղ՝ ընդհանուր անզգայացման վիճակն առանց պիտակի պահպանելու համար: Notably, patients are easily aroused from this non-REM sleep state.Հատկանշական է, որ հիվանդներին հեշտությամբ դուրս են բերում դանդաղ քնի այս վիճակից։
• Dopamine receptor antagonists have sedative and antiemetic properties. Դոպամինի ընկալիչների ագոնիստներն ունեն հանգստացնող և հակափսխումային հատկություններ: Previously, they were used in parallel with opioids to elicit neuroleptic anesthesia (catalepsy, analgesia, and unresponsiveness).Նախկինում դրանք օգտագործվում էին օփիոիդների հետ զուգահեռ՝ նեյրոէլեպտիկ անզգայացում առաջացնելու համար (ընդարմանում, ցավազրկում և անարձագանք վիճակ): They are no longer used in the context, because patients experiencing neuroleptic anesthesia were frequently aware of the medical procedures being performed, but could not move or express emotion. Դրանք այլևս չեն օգտագործվում այս համատեքստում, քանի որ նեյրոէլպտիկ անզգայացման ենթարկվող հիվանդները հաճախ տեղյակ են եղել իրականացվող բժշկական պրոցեդուրաների մասին, սակայն չեն կարողացել շարժվել կամ արտահայտել զգացմունքները: Such drugs include haloperidol and droperidol.Նման դեղամիջոցների թվում են հալոպերիդոլը և դրոպերիդոլը:

Stages of anesthesia

During administration of an anesthetic, the receiver goes through different stages of behavior ultimately leading to unconsciousness. This process is accelerated with intravenous anesthetics, so much so that it is negligible to consider during their use. The four stages of anesthesia are described using Guedel's signs, signifying the depth of anesthesia. These stages describe effects of anesthesia mainly on cognition, muscular activity, and respiration.

Stage I: Analgesia

The receiver of the anesthesia primarily feels analgesia followed by amnesia and a sense of confusion moving into the next stage.

Stage II: Excitement

Stage II is often characterized by the receiver being delirious and confused, with severe amnesia. Irregularities in the patterns of respiration are common at this stage of anesthesia. Nausea and vomiting are also indicators of Stage II anesthesia. Struggling and panic can sometimes occur as a result of delirium.

Stage III: Surgical Anesthesia

Normal breathing resumes at the beginnings of Stage III. Nearing the end of the stage, breathing ceases completely. Indicators for stage III anesthesia include loss of the eyelash reflex as well as regular breathing. Depth of stage III anesthesia can often be gauged by eye movement and pupil size.

Stage IV: Medullary Depression

No respiration occurs in stage IV. This is shortly followed by circulatory failure and depression of the vasomotor centers. Death is common at this stage of anesthesia if no breathing and circulatory support is available.

Physiological side effects

Aside from the clinically advantageous effects of general anesthetics, there are a number of other physiological consequences mediated by this class of drug. Notably, a reduction in blood pressure can be facilitated by a variety of mechanisms, including reduced cardiac contractility and dilation of the vasculature. This drop in blood pressure may activate a reflexive increase in heart rate, due to a baroreceptor-mediated feedback mechanism. Some anesthetics, however, disrupt this reflex.

Patients under general anesthesia are at greater risk of developing hypothermia, as the aforementioned vasodilation increases the heat lost via peripheral blood flow. By and large, these drugs reduce the internal body temperature threshold at which autonomic thermoregulatory mechanisms are triggered in response to cold. (On the other hand, the threshold at which thermoregulatory mechanisms are triggered in response to heat is typically increased.)

Anesthetics typically affect respiration. Inhalational anesthetics elicit bronchodilation, an increase in respiratory rate, and reduced tidal volume. The net effect is decreased respiration, which must be managed by healthcare providers, while the patient is under general anesthesia. The reflexes that function to alleviate airway obstructions are also dampened (e.g. gag and cough). Compounded with a reduction in lower esophageal sphincter tone, which increases the frequency of regurgitation, patients are especially prone to asphyxiation while under general anesthesia. Healthcare providers closely monitor individuals under general anesthesia and utilize a number of devices, such as an endotracheal tube, to ensure patient safety.

General anesthetics also affect the chemoreceptor trigger zone and brainstem vomiting center, eliciting nausea and vomiting following treatment.

Pharmacokinetics

Intravenous general anesthetics

Induction

Intravenously delivered general anesthetics are typically small and highly lipophilic molecules. These characteristics facilitate their rapid preferential distribution into the brain and spinal cord, which are both highly vascularized and lipophilic. It is here where the actions of these drugs lead to general anesthesia induction.

Elimination

Following distribution into the central nervous system (CNS), the anesthetic drug then diffuses out of the CNS into the muscles and viscera, followed by adipose tissues. In patients given a single injection of drug, this redistribution results in termination of general anesthesia. Therefore, following administration of a single anesthetic bolus, duration of drug effect is dependent solely upon the redistribution kinetics.

The half-life of an anesthetic drug following a prolonged infusion, however, depends upon both drug redistribution kinetics, drug metabolism in the liver, and existing drug concentration in fat. When large quantities of an anesthetic drug have already been dissolved in the body's fat stores, this can slow its redistribution out of the brain and spinal cord, prolonging its CNS effects. For this reason, the half-lives of these infused drugs are said to be context-dependent. Generally, prolonged anesthetic drug infusions result in longer drug half-lives, slowed elimination from the brain and spinal cord, and delayed termination of general anesthesia.

Inhalational general anesthetics

Minimal alveolar concentration (MAC) is the concentration of an inhalational anesthetic in the lungs that prevents 50% of patients from responding to surgical incision. This value is used to compare the potencies of various inhalational general anesthetics and impacts the partial-pressure of the drug utilized by healthcare providers during general anesthesia induction and/or maintenance.

Induction

Induction of anesthesia is facilitated by diffusion of an inhaled anesthetic drug into the brain and spinal cord. Diffusion throughout the body proceeds until the drug's partial pressure within the various tissues is equivalent to the partial pressure of the drug within the lungs. Healthcare providers can control the rate of anesthesia induction and final tissue concentrations of the anesthetic by varying the partial pressure of the inspired anesthetic. A higher drug partial pressure in the lungs will drive diffusion more rapidly throughout the body and yield a higher maximum tissue concentration. Respiratory rate and inspiratory volume will also affect the promptness of anesthesia onset, as will the extent of pulmonary blood flow.

The partition coefficient of a gaseous drug is indicative of its relative solubility in various tissues. This metric is the relative drug concentration between two tissues, when their partial pressures are equal (gas:blood, fat:blood, etc.). Inhalational anesthetics vary widely with respect to their tissue solubilities and partition coefficients. Anesthetics that are highly soluble require many molecules of drug to raise the partial pressure within a given tissue, as opposed to minimally soluble anesthetics which require relatively few. Generally, inhalational anesthetics that are minimally soluble reach equilibrium more quickly. Inhalational anesthetics that have a high fat:blood partition coefficient, however, reach equilibrium more slowly, due to the minimal vascularization of fat tissue, which serves as a large, slowly-filling reservoir for the drug.

Elimination

Inhaled anesthetics are eliminated via expiration, following diffusion into the lungs. This process is dependent largely upon the anesthetic blood:gas partition coefficient, tissue solubility, blood flow to the lungs, and patient respiratory rate and inspiratory volume. For gases that have minimal tissue solubility, termination of anesthesia generally occurs as rapidly as the onset of anesthesia. For gases that have high tissue solubility, however, termination of anesthesia is generally context-dependent. As with intravenous anesthetic infusions, prolonged delivery of highly soluble anesthetic gases generally results in longer drug half-lives, slowed elimination from the brain and spinal cord, and delayed termination of anesthesia.

Metabolism of inhaled anesthetics is generally not a major route of drug elimination.

See also

• Local anaesthesia
• Mechanical ventilation
• Intraoperative awareness
• History of general anesthesia