background image

1

 

 

1

 

 

Lec:6            Local  anesthetic drugs

( عدد االوراق

2

     )

 

                     د.شذى هاني

م

\

3

\

      موصل

         

18

-

3

-

8118

 

Are  drugs  employed  to  produce  reversible  loss  of  sensation  in  certain 
areas of the body by interfering with nerve conduction. 

Mechanism of action: 

Local anesthetics act on all nerve tissues to prevent nerve   impulse from 
arising that means by block the nerve conduction. This effect  is done  by 
altering  the  permeability  of  ions  particularly  the  sodium  influx  through 
the cell membrane which is necessary for generation the action potential. 

So first to be blocked is sympathetic sensory fibers for pain,cold  ,warmth 
and  touch    and  then  the  motor  nerves  which  affected  or  inhibited  to 
induces skeletal muscle relaxation. 

The  tissue  PH  under  normal  condition  is  slightly  alkaline,  this  alkaline 
medium causes with local anesthetics free base: 

Procaine  H  CL+  Na  OH→  NaCL  +Procain  base  (can  penetrate  lipid 
membrane produces local anesthetic effect). 

 If PH of the tissue is acidic as in inflammation the base will not form ,so 
there  is  no  anesthetic  effect  be    produced  as  in  peri-apical  abscesses  in 
tooth. 

Generally local anesthesia  must be:  

lipophilic    agents    to  permeate  nerve  membranes  more  readily  and  bind 
Na  channels  with  greater  affinity  .not  irritant,  not  cause  any  permanent 
damage  to  nerve  structure,  have  rapid  onset  of  action  ,the  duration  of 
action must be suitable to the operation performed and must be nontoxic 
locally when absorbed or when reach the circulation 

Systemic action: 

-On Central nervous system:   

The  usual  doses  of  local  anesthesia  produce  no  effects  ,with  the 
increasing  doses  may  cause  excitatory    effects  resulting  in  anxiety 


background image

2

 

 

2

 

 

,restlessness,  tremors,  euphoria,  agitation  and  even  convulsion  .local 
anesthesia may depress ganglionic and neuromuscular transmission 

-On Respiratory and cardiovascular system: 

-Respiratory  failure  secondary  to  CNS  depression  is  a  late  stage  of 
intoxication.  Local  anesthesia  exert  their  effect  on  the  cardiovascular 
system if absorbed in great amount from site of injection. In toxic doses it 
decrease  the  maximal  depolarization  of  Purkinjes  fiber,  reduces 
conduction velocity and it may have direct inotropic effects. 

Allergic reactions: 

-Uncommon.  Include  allergic  dermatitis,  urticaria,  hypotension, 
tachycardia and arrhythmia. 

- True anaphylaxis has been documented with esters.   

- Anaphylaxis to amide anesthetic is much less common 

Vasoconstrictors and local anesthesia:    

Vasoconstrictors    particularly  epinephrine  or  nor-epinephrine  is 
commonly added to local anesthesia to delay the systemic absorption and 
to prolong its action locally and reduce systemic toxicity.   

Concentration  used  for  this  purpose  in  local  anesthesia  is  1:200.000  or 
1:400.000 and in dentist 1:80.000. 

Local  anesthesia    are  usually  effective  within  5  min.  of  application  and 
have  duration  effect  1-2  hrs.  that  may  be  doubled  by  adding  a 
vasoconstrictor agents. 

Local anesthesia are classified according  to their chemistry to: 

-Ester compound :as cocaine, procaine ,tetracaine ,benzocaine, they are 
hydrolyzed by liver and plasma esterase . 

-Amide compound :as lidocaine( xylocaine) , prilocaine, mepivacine and 
bupivacaine ,they are dealkylated in the liver. 

 


background image

3

 

 

3

 

 

Local anesthetic should be used generally depends on the duration of 
action of the procedure: 

-For short procedures, procaine would be recommended. 

-An  intermediate  duration  of  action  is  found  with  cocaine,  lidocaine, 
and mepivacaine. 

-Long- acting local anesthetics include bupivacaine and tetracaine.  

Classification according to clinical usage

1-Surface  anesthesia:  the  agents  directly  on  the  skin,  eye,  nose,  ear, 
mouth,  throat,  trachea,  bronchi  and  rectum.  That  means  external 
application  .  The  preparation  of  surface  anesthetic  agents  are  either 
cream, ointment ,gel, lozenges and sprays .e.g. benzocaine, lidocaine and 
prilocaine 

2-Infiltration  anesthesia:  is  achieved  by  injecting  a  local  anesthesia 
directly into the immediate area of surgery to paralyze the sensitive nerve 
ending and small cutaneous nerves. this type of anesthesia used for minor 
operation  as  incision  ,excision,  extraction  of  teeth.  e.g.  lidocaine, 
procaine, prilocaine. 

3- Regional anesthesia: 

a-Intravenous anesthesia: mostly used for anesthetization of extremities ( 
hands ,feet, arms), that we inject the agent in the distal vein of an arm or 
leg without epinephrine addition because they cut the blood supply even 
gangrene . e.g lidocaine and prilocaine. 

b-Nerve  block:    to  anesthetize  a  region  by  inject  the  drug  around  the 
nerve  (individual    nerve  is  blocked)  as  sciatic  nerve.  e.g  lidocaine  and 
bupivacaine. 

c-Extradural  (epidural)  anesthesia:  the  agent  is  injected  in  the  epidural 
space  to  anesthetize  the  nerve  roots  .widely  used  in  obstetric  ,thoracic  , 
lumber and sacral block e.g. lidocaine and bupivacaine. 

d- Subarachnoid (intrathecal) block or spinal anesthesia where is done in 
the  lumber  region  below  termination  of  the    spinal  cord  .  The  problem 


background image

4

 

 

4

 

 

with  this  type  is  prolonged  headache,  hypotension,  even  infection.  e.g. 
lidocaine, tetracaine and procaine. 

Benzocaine :  

It  is  used  for  minor  mouth  conditions  (i.e  mouth  sores)  ,sore  throat, 
sunburn, and other minor skin conditions 

 Cocaine : 

 

Cocaine is 2 times as potent as procaine. It is used for ear, nose and throat 
procedures. 

Procaine (Novocain) : 

Procaine  is  the  prototype  drug  of  the  local  anesthetics.  It  has  the  lowest 
potency  .

 

It  is  well  absorbed  following  parenteral  administration  and  is 

rapidly  metabolized  by  pseudocholinesterase.  It  has  short  duration  of 
action (30-45 min).

 

It can be used in all kinds of anesthesia except surface 

anesthesia.  It  is  used  for  nerve  block,  epidural  and  spinal  anesthesia. 
Novocaine is generally not used in dentistry anymore. 

Tetracaine : 

It  is  approximately  10  times  more  potent (more  toxic)  than procaine.  Its 
onset  of  action  is  approximately  1-3  min,  and  its  duration  of  action  is 
between  2  and  3  h.  A  2%  solution  is  used  topically  on  mucous 
membranes.  Surface  anesthesia  of  the  eye,  nose  and  throat.  Tetracaine 
hydrochloride  is  a  commonly  used  local  anesthetic  for  spinal  anesthesia 
requiring  2  to  3  hours  of  anesthesia  and  ,  in  this  context,  usually  is 
combined  with  10%  dextrose  to  increase  the  specific  gravity  so  that  the 
solution is heavier than cerebrospinal fluid. 

 

 

 

 

 

 


background image

5

 

 

5

 

 

 

 

                                                                       د.شذى هاني دمحم

82

-

3

-

8102

  

 

                                 General anesthesia  

What it is General anesthesia?? 
is  a  state  of   Reversible  unconsciousness and  loss  of  protective 
reflexes  [Insensibility  to  Painful  Stimuli]  resulting  from  the 
administration of one or more general anesthetic agents.  
General Anesthetics 
Drugs  used  to  induce  a  state  of  reversible  unconsciousness.  A 
variety of medications may be administered with the overall aim 
of  ensuring  -Hypnosis  -Analgesia  of  the  entire  body-Amnesia-
Immobility,  skeletal  muscle  relaxation,  loss  of  control  of 
protective reflexes and of the autonomic nervous system. 

 
Balanced anesthesia  
Use of more than one agent to obtain ideal anesthesia. 

Adjuncts to general anesthetics 
I. Pre-anesthetic medications

-Benzodiazepines: like diazepam to reduce anxiety and promote 
amnesia. 
-Anticholinergics  :  e.g.  atropine  to  prevent  secretion  of  fluids 
into  the  respiratory    tract  ,drying  of  bronchial  and  salivary 
secretions and decrease risk of bradycardia during surgery .  
-Thiopental- Propofol:  rapid induction of anesthesia . 
-Opiates:e.g. morphin to  induce analgesia. 
 
II. 

Muscle 

relaxants

Atracurium 

,Pancuronium 

Succinylcholine.   
-Facilitate intubation. 
-Suppress muscle tone. 
 
 


background image

6

 

 

6

 

 

 
 
 
Post anesthetic medication : 

  Relief of pain after surgery can be achieved with a variety 

of  techniques.  An  epidural  infusion  of  a  mixture  of  local 
anaesthetic  and  opioid  provides  excellent  pain  relief  after 
major  surgery  such  as  laparotomy.  Parenteral  morphine, 
will  also  relieve  moderate  or  severe  pain  but  has  the 
attendant risk of nausea, vomiting, sedation and respiratory 
depression.  The  addition  of  regular  paracetamol  and  a 
NSAID,  given  orally  or  rectally,  will  provide  additional 
pain relief and reduce the requirement for morphine.  

  Postoperative  nausea  and  vomiting  (PONV)  is  common 

after  laparotomy  and  major  gynaecological  surgery,  e.g., 
abdominal hysterectomy. The use of propofol, particularly 
when  given  to  maintain  anaesthesia,  has  dramatically 
reduced  the  incidence  of  PONV.  Antiemetics,  such  as 
cyclizine,  metoclopramide,  and  ondansetron,  may  be 
helpful. 

  Muscarinic  agonists  ,e.g.  bethanechol  for  atony  of  the 

bowel and urinary retention that is common after surgery   

 
Current Levels of Anesthesia
 
Induction, Maintenance and Recovery 
  

 Adverse Reactions 

1-Adverse reactions are many and primarily affect the heart and 
lungs.  They  include  cardiovascular  collapse  and  arrest, 
ventricular  fibrillation,  hyper  or  hypotension,  respiratory 
depression or arrest, and laryngospasm. 
2-Sensitisation of the heart to catecholamines most notably with 
halothane → dysrhythmias. 
3-  Malignant  hyperthermia  (muscle  rigidity  and  profound  ↑In 
temperature). 
4-  Aspiration  of  gastric  content  →  bronchospasm  and 
pneumonia . 


background image

7

 

 

7

 

 

5-Hepatotoxicity . 
 
Classification  
1. Inhalation Anesthetics  

 Gases: 

        -Nitrous oxide ( N2O:laughing gas)  

 Volatile Liquids:  

       - Halogenated Hydrocarbons compounds 
 
2. 
Intravenous Anesthetics : such as barbiturate 
 
Inhalation Anesthetics 
Five  inhalation  agents  continue  to  be  used  in  clinical 
anesthesiology:   
-Nitrous oxide.  
-Halothane, isoflurane, desflurane, and sevoflurane.  
 
Mechanism of action 

  Interaction with membrane ion channels. 
  Enhancing  the  action  of  inhibitory  neurotransmitters, 

GABA  and  glycine  thus  decrease  neuronal  excitability  as 
in inhaled anesthesia ,BDZs , barbiturates . 

  Inhibition  of  excitatory  glutamic  acid  neurotransmitters 

e.g. ketamine  

 
Notes:  
• Inhalation anesthetics are particularly useful in the induction of 
pediatric patients ; it may be difficult to start an iv line.  
• Adults prefer rapid induction with intravenous agents.  
• Regardless of the patient’s age, anesthesia is often maintained 
with inhalation agent  
 
Pharmacological Actions 
CNS  

-  

  metabolic rate. 

 ICP (due to cerebral vasodilatation)  

CVS  


background image

8

 

 

8

 

 

-  Hypotension  
-  Bradycardia except  ( Isoflurane, Desflurane) 
-  Myocardial depression (Halothane) 
-   Sensitize heart to catecholamines (Halothane) 

Respiratory system     
- All respiratory depressants. 

-  Bronchodilators (Halothane – Sevoflurane). 

 mucociliary movement. 

-  Airway irritation (Desflurane ).  

Liver  
-  Decrease hepatic flow. 
-  Hepatotoxicity (Only halothane ). 
Skeletal muscles  
- All are skeletal muscle relaxants to varying degree.  
 
Nitrous Oxide (N2O) 

 Nitrous oxide is a colorless gas with little or no odor. 
 It is administered with oxygen (N2O-O2). 
 Nitrous oxide provides the patient with anxiety relief. 
 The most potent analgesic. 
 Weak anesthetic (low potency, combined). 
 The  most  rapid  induction  &  recovery    due  to  low  blood 

solubility. 

 No muscle relaxation. 
 No triggering agent of malignant hyperthermia 
 No respiratory depression. 
 Minimal CVS adverse effects.         

Adverse Effects 
N2O is cause of postoperative Nausea and vomiting  

       (

∵  activation  of  the  chemoreceptor  trigger  zone  and  the 

vomiting center in the medulla). 
Therapeutic Uses  

1.  Outpatient anesthesia (dental procedures). 


background image

9

 

 

9

 

 

2.  As a component of balanced anesthesia. 
3.  Delivery 
 

Halogenated Hydrocarbons 
These inhaled general anesthetics are called volatile liquids that 
evaporate  easily  at  room  temperature  because  of  their  low 
boiling points.  
 
 
Halothane: 
 

 Non irritant (pleasant odor) 
  Potent anesthetic.  
 Weak analgesic. 
 Weak skeletal muscle relaxant. 
 Slow induction and recovery . 
 Metabolized to hepatotoxic metabolite, trifluroethanol. 
 CVS depression  

 Hypotension 
 Bradycardia (vagomimetic action i.e. ↑vagal tone)  
 

 Myocardial contractility. 

 

 Cardiac output 

 Respiratory depression. 
 The agent of choice in children (Pleasant). 

Adverse Effects 

1.  Hepatotoxicity (repeated use). 
2.  Malignant hyperthermia. 
3.  Decrease the cardiac output. 

4.  Sensitizes  heart  to  action  of  catecholamines 

  cardiac 

arrhythmias. 

Intravenous Anesthetics 
1.  Ultra short acting barbiturates. 
2.  Benzodiazepines. 


background image

11

 

 

11

 

 

3. Opioids. 
4. Ketamine. 
5. Propofol  
6. Etomidate. 
7. Neuroleptics 
    -Rapid induction & recovery except BZs  

-  Should be injected slowly. 
-   Can be used alone in short operation. 
-  Outpatients anesthesia. 
-  NO need for special equipments. 
-  Analgesic activity (Opioids & ketamine ). 
-  Amnesic action (BDZs & ketamine). 

 
Ultra Short acting Barbiturates
 
Thiopental (Pentothal) 

 Thiopental : 

Rapid  onset  of  action  1  min  (high  lipid  solubility).  Ultra  short 
duration of action 15 - 20 min. Metabolized slowly by the liver. 

Pharmacodynamics  

 Potent anesthetic. 
 No analgesic activity 
 No skeletal muscle relaxation. 
 CNS: 

  ICP (Used in head injuries). 

 CVS: Hypotension & Dysrhythmia. 
 Respiratory depression (dose-dependent). 
 Anesthesia is terminated as the drug undergo redistribution 

from the brain and blood to other tissues. 

 Uses  
1.  As anesthetic alone in minor surgery. 
2.  Induction of anesthesia in major surgery.  
 Benzodiazepines 

Midazolam (Versed) ,Diazepam (Valium), Lorazepam (Ativan) 
         -The best one is Midazolam  


background image

11

 

 

11

 

 

-Amnesic action. 
-Reduce anxiety. 
-No analgesic activity 

Uses 
1. Induction of general anesthesia. 
2. Alone in minor procedure (endoscopy). 
3. Balanced anesthesia (midazolam). 
4. Pre-anesthetic medication (diazepam) 

 
Side Effects 
 

1.  Slow induction & recovery. 
2.  Respiratory depression. 
 Etomidate (Amidate) 

-  Ultra-short acting hypnotic (non barbiturates). 
- No analgesic activity. 
-Rapid onset of action  and short duration of action. 

- Decreases  

  ICP. 

- Minimal CVS and respiratory depressant effects. 
   Uses 
 Induction of Anesthesia  

 Propofol 

-  Hypnotic (non barbiturates). 
-  No analgesia. 
-  Rapid  onset  (Faster  recovery  than  thiopental)  and  short 
duration of action. 

 - Decreases  

  ICP. 

 - Antiemetic action. 

Uses 

1.  Induction of anesthesia 
2.  Maintenance of anesthesia (balanced anesthesia).  
 Ketamine 

-Non barbiturate 


background image

12

 

 

12

 

 

-Dissociative anesthesia 

–   Analgesia. 
–   Amnesia. 
–   Immobility. 
–   Complete  separation  from  the  surrounding 

environment.  

Pharmacokinetics: 
-  Rapid  onset  of  action  (slower  than  thiopental)  and  short 
duration of action. 
- Metabolized in the liver . 
Uses  

1.  Minor operations (children, elderly, shock patients ). 
2.   Short duration diagnostic procedures  
 Opiate Drugs: 
 Fentanyl  

 

-Rapid onset and short duration of action. 

 

- Potent analgesia. 

 

- No muscle relaxation 

Uses 

1.  Cardiac surgery (fentanyl + nitrous oxide). 
2.  Neuroleptanalgesia (fentanyl + droperidol ). 
3.  Neuroleptanesthesia  (Fentanyl  +  droperidol+  nitrous 

oxide). 

Side Effects  

1.  Respiratory depression, bronchospasm . 
2.  Hypotension.  
3.  Nausea & vomiting. 
4.  Increase in ICP. 
5.  Prolongation of labor & fetal distress. 
6.  Urinary retention.  

 
Fentanyl-Balanced Anesthesia
 
I- Neuroleptanalgesia  


background image

13

 

 

13

 

 

 Innovar (Fentanyl + Droperidol ). 
  A state of analgesia, sedation, muscle relaxation BUT no 

loss of consciousness. 

  Diagnostic  procedures  that  require    co-operation  of  the 

patient (e.g. bronchoscopy ) 

  II-  Neuroleptanesthesia  :    a  combination  of  (Fentanyl 

+ Droperidol + nitrous oxide). 

 
 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Oday Duraid
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 124 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل