Als Lokalanästhetikum (Plural Lokalanästhetika) wird ein Anästhetikum zur örtlichen (lokalen) Betäubung (Lokalanästhesie) bezeichnet. Man unterscheidet injizierbare Lokalanästhetika und externe (äußerliche) Lokalanästhetika („Kontaktanästhetika“, Oberflächenanästhetika), die direkt auf Haut- oder Schleimhaut aufgetragen werden. Es gibt Wirkstoffe, die in beiden Formen zur Verfügung stehen. Obwohl deren Ursprung meist auf das Kokain zurückzuführen ist, besitzen die modernen Wirkstoffe keine euphorisierende oder suchterzeugende Wirkung. Sie dürfen nicht mit Betäubungsmitteln im Sinne des Betäubungsmittelgesetzes, wie Morphin oder Heroin, verwechselt werden.
Geschichte Obwohl bereits die Inkas Kokablätter zur Lokalanästhesie nutzten, dauerte es bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts, bis sich eine naturwissenschaftlich begründete Nutzung durchsetzte. 1859 isolierte der Goslarer Chemiker Alfred Niemann erstmals Kokain an der chemischen Fakultät in Göttingen und beschrieb dessen lokalanästhetische Wirkung. 1884 führte der Wiener Ophthalmologe Carl Koller erstmals eine schmerzfreie Augenoperation mit Kokain durch. Die erste Leitungsanästhesie unternahm der Chirurg William Halsted 1884, indem er den Nervus alveolaris inferior am Foramen mandibulae mit Kokain betäubte. Die Infiltrationsanästhesie führte Carl Ludwig Schleich 1892 ein. 1899 injizierte August Bier Kokain in den Wirbelkanal und erfand damit die Spinalanästhesie oder sogar (versehentlich) die Periduralanästhesie. 1905 entwickelte Bier auch das Verfahren der intravenösen Regionalanästhesie. Die Periduralanästhesie wurde 1920 durch Fidel Pagés etabliert.Hans-Anton Adams: Kolloide und Resorption von Lokalanaesthesielösungen: „In vitro“- und tierexperimentelle Befunde sowie klinische Ergebnisse bei Probanden und Patienten. Band 213 von Anaesthesiologie und Intensivmedizin Anaesthesiology and Intensive Care Medicine. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-75480-7, S. 1. Auch andere Substanzklassen, etwa Chlorethan,Vgl. etwa Albert Faulconer, Thomas Edward Keys: Camille Redard. In: Foundations of Anesthesiology. 2 Bände, Charles C Thomas, Springfield (Illinois) 1965, Band 1, S. 491–493. wurden als Lokalanästhetika eingesetzt.
Zunächst wurde vor allem Kokain eingesetzt. 1903 (vorgeschlagen 1897) verlängerte der Leipziger Chirurg Heinrich Braun durch Beigabe von Adrenalin die Wirkdauer von Kokain in der Anästhesie.Ulf Glade: auf: www-user.uni-bremen.de Die ersten als Ersatz für Kokain dienenden synthetischen Lokalanästhetika, die sich in der medizinischen Praxis (Chirurgie) durchsetzten, waren Stovain von Ernest Fourneau 1903, in der klinischen Praxis vom französischen Chirurgen Paul Reclus erprobt, und Novocain von Alfred Einhorn 1904,Alfred Einhorn: Ueber die Chemie der localen Anaesthetica. In: Münchener Medizinische Wochenschrift. Band 46, (12. September) 1899, S. 1218–1220. in der klinischen Praxis von Heinrich Braun 1906 erprobt. Andere Vorläufer wie Benzocain (Anästhesin, 1890, Eduard RitsertPaul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 50.), Nirvanin (1898, Einhorn), Eukain (Georg Merling 1897), konnten sich nicht durchsetzen. 1948 kam mit Lidocain, das durch die schwedischen Chemiker Nils Löfgren und Bengt Lundqvist im Jahre 1943 synthetisiert worden war, erstmals ein Lokalanästhetikum vom Amidtyp auf den Markt. Es wurden seither immer wieder weitere Lokalanästhetika entwickelt, so wurde 1955 Chlorprocain eingeführt.Michael Heck, Michael Fresenius: Repetitorium Anaesthesiologie. Vorbereitung auf die anästhesiologische Facharztprüfung und das Europäische Diplom für Anästhesiologie. 3., vollständig überarbeitete Auflage. Springer, Berlin / Heidelberg / New York u. a. 2001, ISBN 3-540-67331-8, S. 803.
In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde in Zahnheilkunde auch Chlorethan als Lokalanästhetikum verwendet, so 1888 durch den Schweizer Camille Redard (1841–1910) zur Kälteanästhesie.H. Orth, I. Kis: Schmerzbekämpfung und Narkose. In: Franz Xaver Sailer, Friedrich Wilhelm Gierhake (Hrsg.): Chirurgie historisch gesehen. Anfang – Entwicklung – Differenzierung. Dustri-Verlag, Deisenhofen bei München 1973, ISBN 3-87185-021-7, S. 1–32, hier: S. 14 und 25.
Chemische Struktur 300px|mini|Chemische Struktur der Lokalanästhetika; oben: Aminoester; unten: Aminoamid
Die chemische Struktur vieler Lokalanästhetika ist ähnlich. Sie bestehen aus einer lipophilen aromatischen Ringstruktur, einer Zwischenkette und einer hydrophilen Aminogruppe. Nach der Zwischenkette unterscheidet man Aminoester (Lokalanästhetika vom „Ester-Typ“ mit Esterbindung wie sie zuerst beim Procain vorlag) und Aminoamide (Lokalanästhetika vom „Amid-Typ“ mit Säureamidbindung). Die Aminoester werden im Gewebe durch eine Cholinesterase metabolisiert. Der Abbau der Aminoamide erfolgt in der Leber durch N-Dealkylierung oder Hydrolyse.
Wirkungsmechanismus Lokalanästhetika entfalten ihre Wirkung an der Zellmembran von Nervenzellen. Hier blockieren sie Natriumkanäle und verhindern dadurch den Einstrom von Natriumionen in die Zelle und somit die Bildung von Aktionspotentialen. In höheren Konzentrationen wird zusätzlich der Kaliumkanal blockiert und Kaliumionen gehindert, aus dem Zellinneren auszuströmen. Damit wird die Bildung und Fortleitung von Empfindungen wie Temperatur, Druck oder Schmerz und die Überleitung motorischer Impulse an dieser Stelle abgeschwächt oder ganz unterbrochen.
Die meisten Lokalanästhetika sind schwach basische Amine und liegen bei physiologischem pH-Wert in geladener und ungeladener Form vor. Der Wirkort liegt an der Innenseite der Natriumkanäle in der Zellmembran, daher ist eine Diffusion der Substanzen in das Zellplasma notwendig. Nur die ungeladene Base kann durch die Zellmembran ins Innere gelangen, wird hier zur geladenen Ammonium-Form protoniert, welche auch die aktive Form des Lokalanästhetikums darstellt, gelangt an die Bindungsstelle des Natriumkanals und entfaltet dort ihre Wirkung.
Die Lokalanästhetika haben einen pKS-Wert zwischen 7 und 9. Wasserlöslich sind sie nur in der ionisierten (protonierten) Form, d. h. bei pH-Werten unter dem jeweiligen pKS-Wert. Daher werden sie in Injektionslösungen mit einem pH-Wert von 4–6 verabreicht. Im Gewebe mit einem pH-Wert von 7,4 wird die Injektionslösung abgepuffert und es liegen je nach pKS-Wert des Lokalanästhetikums 2–30 % des Lokalanästhetikums in der nichtionisierten, lipidlöslichen Form vor. Wirksam ist das Anästhetikum jedoch nur in der ionisierten Form, so dass ab einem pH-Wert von 9 alle Lokalanästhetika unwirksam werden. Umgekehrt kann auch ein niedriger pH-Wert, wie er beispielsweise im entzündeten Gewebe (pH ≤ 6) herrscht, dazu führen, dass das Lokalanästhetikum nicht in die Nervenfasern eindringen kann und ebenfalls unwirksam bleibt.
Anwendung Lokalanästhetisch wirksame Präparate werden fast ausschließlich zur Schmerzausschaltung bei medizinischen Prozeduren wie z. B. Operationen und zur Schmerztherapie eingesetzt. In der Chirurgie und vor allem in der Anästhesie haben sich im Laufe der Zeit vielfältige Methoden zur Lokalanästhesie entwickelt. Diese reichen von einfachen Infiltrationsanästhesien bis hin zur Anlage von rückenmarksnahen Schmerzkathetern (Periduralanästhesie).
Bei der Spinalanästhesie wird das Lokalanästhetikum in den Subarachnoidalraum des Spinalkanals gespritzt; dort liegt das Rückenmark (bis etwa zum 12. Brustwirbelkörper, darunter Nervenstränge, die weiter nach unten ziehen) in einer Flüssigkeit, dem Liquor cerebrospinalis. Für diese Art der Betäubung gibt es spezielle Zubereitungen, denen Glukoselösung beigemischt wurde. Diese sogenannten hyperbaren Lokalanästhetika sinken nach Einspritzen in den Subarachnoidalraum der Schwerkraft gehorchend nach unten, da sie wegen der Beimischung ein höheres spezifisches Gewicht als der Liquor cerebrospinalis haben. Dadurch lässt sich, abhängig von der Lagerung des Patienten, eine gezielte Ausbreitung des betäubten Bereiches erreichen.
Diverse Techniken der Lokalanästhesie in der Zahnmedizin wurden zur Schmerzausschaltung im Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereich entwickelt.
Die Kombination von lokalanästhetisch wirksamen Stoffen mit Vasokonstriktoren wie Adrenalin, Noradrenalin oder Phenylephrin (im veterinärmedizinischen Sprachgebrauch auch als Sperrkörper bezeichnet) bewirkt eine Verengung der Blutgefäße im Wirkbereich und senkt so die Durchblutung. Dadurch wird der Abtransport eines Lokalanästhetikums verlangsamt und seine Wirkdauer verlängert. Außerdem führen Vasokonstriktoren zu weniger Blut im OP-Gebiet und somit besseren Übersicht für den Operateur. Dieses Vorgehen ist (Stand 2024) bei der operativen Anwendung an Akren (Hände, Finger, Füße und Zehen), Nase, Ohr und Penis ein Off-Label-Use, also eine zulassungsüberschreitende Anwendung: Wegen der potentiellen Gefahr des Endarterienverschlusses könnte eine Gewebenekrosen (Absterben von Geweben) durch Minderdurchblutung resultieren. In der Fachwelt hat sich aber mittlerweile die Erkenntnis verfestigt, dass die Kombination unbedenklich sei. Die gleichzeitige Gabe von Vasokonstriktoren mit Lokalanästhetika auch in diesen Körperbereichen ist gängige Praxis.Adrenalin für Akren, Nase, Ohr und Penis. In: Deutsches Ärzteblatt. Jahrgang 114, Heft 47, 24. November 2017. Abgerufen am 14. Juli 2019.P. Engelhardt: Anästhesie in der Fußchirurgie. In: Orthopädische Fußchirurgie. Steinkopff, Heidelberg 2001, ISBN 978-3-642-47745-4, S. 9–12. Als WALANT-Anästhesie (Akronym von ) fand sie Einzug in die Hand-Chirurgie.Andreas Gohritz, Ist Handchirurgie in Lokalanästhesie mit Adrenalin-Zusatz („wide awake“) zuverlässig und sicher? – Systematische Literaturübersicht und eigene Erfahrungen mit 163 Patienten, Deutsche Gesellschaft für Handchirurgie. 57. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Handchirurgie, 20. September 201. Abgerufen am 14. Juli 2019.
Externe Lokalanästhetika dienen der Therapie schmerzhafter Läsionen von Haut und Schleimhaut sowie zur Bekämpfung des Juckreizes. Außerdem werden sie zur Anästhesie der Hornhaut und der Bindehaut bei diagnostischen und operativen Eingriffen am Auge verwandt.Arzneimittelkursbuch 2007/09. Arzneimittel-Verlags-GmbH Berlin 2007. Angeboten werden sie je nach Anwendungsbereich als Salbe, Creme, Gel, Lotio, Lösung, Spray oder Pflaster.Arzneimittelkursbuch S. 728.
Unerwünschte Wirkungen Bei den unerwünschten Wirkungen ist zu unterscheiden, worauf diese zurückzuführen sind, demnach auf die anästhetische Substanz einen zugesetzten Vasokonstriktor ein zugesetztes Konservierungsmittel auf die Konzentration und Dosierung auf Wechselwirkungen mit anderen Arzneimitteln auf die vorliegende Erkrankung auf eine Begleiterkrankung auf eine Allergie bei einer Schwangerschaft/Stillzeit auf die Applikationstechnik.
Lokalanästhetika können nicht nur die Bildung von Aktionspotentialen in peripheren Nerven blockieren, sondern auch in anderen Bereichen wie Gehirn oder Herz. Da sie im Allgemeinen (mit Ausnahme bei der intravenösen Regionalanästhesie) in die Nähe von peripheren Nerven bzw. Rückenmark appliziert werden, kommt es nicht zu solchen systemischen Wirkungen. Gelangt jedoch eine zu große Menge der verwendeten Substanz in das Kreislaufsystem, beispielsweise bei unbemerkter intravenöser Injektion, kann es zu unerwünschten Wirkungen kommen.
Wirkungsweise