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Lokalanästhetika

Physikochemische Eigenschaften

 

Lokalanästhetika sind Salz-Basen-Gemische, in denen ein Dissoziationsgleichgewicht zwischen der ungeladenen Base und dem positiv-geladenen Kation besteht, das durch Anlagerung eines H+-Ions an ein Basen-Molekül zustande kommt.

Das Mengenverhältnis zwischen Base und Kation ist eine Stoffeigenschaft und hängt überdies vom herrschenden pH-Wert ab.

Die Stoffeigenschaft wird durch den pKa-Wert (auch bezeichnet als Dissoziationskonstante) beschrieben. Der pKa-Wert ist jener pH-Wert, bei dem eine Substanz jeweils zur Hälfte als Base bzw. als Kation vorliegt.

Die Beziehung gehorcht dabei der Henderson-Hasselbalch-Gleichung:

 

 

 

Für jedes Lokalanästhetikum (mit dem jeweiligen pKa-Wert) hängt somit das Verhältnis von Base zu Kation vom herrschenden pH-Wert ab. Da der Logarithmus ein intuitives Nachvollziehen der Gleichung in Bezug auf das Verhältnis von Base zu Kation bei wechselnden pH-Werten schwierig macht, kann eine andere Denk-Hilfestellung angewendet werden: Bei niedrigem pH-Wert ist die Konzentration an H+-Ionen erhöht. Dieses mehr an H+-Ionen lagert sich verstärkt an Basen-Moleküle des Lokalanästhetikums an, wodurch daraus vermehrt Kationen hervorgehen.

Dies erfährt dadurch besondere Bedeutung, indem nur die (ungeladene) Base eines Lokalanästhetikums in der Lage ist, die hydrophobe Lipiddoppelschicht von Zellmembranen zu durchdringen. Dies hat folgende in der praktischen Anwendung relevante Folgen:

 

Herleitung einer praktischen Anwendung der Henderson-Hasselbalch-Gleichung für Interessierte

 

 

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Beispiel 1

Bupivacain, pKa-Wert = 8,1. Berechung des Verhältnisses Base zu Kation bei unterschiedlichen pH-Werten:

 

 

 

 

 

Ergebnis: Bei einem pH-Wert von 7,4 liegt von Bupivacain 5-fach mehr Kation als Base vor. Bei einem pH-Wert von 6 dagegen 125-fach mehr Kation als Base. Da das Kation die Zellmembran nur schlecht durchdringen kann, kommt es zu einer deutlichen Abschwächung der Wirkung.

 

Beispiel 2

Im Gewebe herrscht ein pH-Wert von 8. Wie verhalten sich verschiedene Lokalanästhetika (mit unterschiedlichen pKa-Werten)?

 

 

 

Ergebnis: Bei Mepivacain mit seinem niedrigerem pKa-Wert liegt mehr Base vor, was zu einer kürzeren Anschlagzeit führt.

 

 

 


Kategorie: Pharmakologie

 

Letzte Änderung: 14.04.2008