Der Einsatz von Regionalanästhesien nahm in den letzten Jahren stark zu. Durch die Blockade von spannungsabhängigen Natriumkanälen verhindern Lokalanästhetika eine Depolarisation sowie die neuronale Fortleitung der Schmerzimpulse. In höheren Dosierungen kann es jedoch zu ausgedehnten Blockaden im Myokard mit toxischen Wirkungen auf die Funktion der Muskelzellen kommen. Bis zur Einführung der Lipidemulsionen als Behandlungsoption bei einer Lokalanästhetikaintoxikation war eine prolongierte kardio-pulmonale Reanimation die einzige therapeutische Option. In dieser Arbeit wurden die aktuell häufig verwendeten langwirksamen Substanzen Bupivacain und Ropivacain hinsichtlich einer divergierenden Kardiotoxizität verglichen und die Präinkubation mit Lipofundin® als Möglichkeit zur Reduktion der Kardiotoxizität getestet. Mit Zustimmung der Ethikkommission wurden insgesamt 46 humane Herzmuskelbündel in einem Organbad untersucht. Es erfolgte im Abstand von drei Minuten eine Inkubation mit Koffein in steigenden Konzentrationen (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 mmol/l) und nachfolgend die Applikation von handelsüblichen Lösungen von Lokalanästhetika (50 – 100 – 150 µl). Es wurden entweder Bupivacain (0,25, 0,5, 0,75 mg), Ropivacain (0,375, 0,75, 1,125 mg) oder Ropivacain in Kombination mit Lipofundin® 20% N (200µl in Verdünnung 1:100) appliziert. Abschließend erfolgte die hochdosierte Gabe von Koffein (Gesamtkonzentration 32 mmol/l), um eine maximale Kontraktur auszulösen. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen Bupivacain und Ropivacain hinsichtlich der Kontraktionsamplitude und der Grundspannung bei ähnlichem Verhalten in beiden Gruppen. Die Präinkubation mit Lipofundin® ergab im Vergleich zur Kontrollgruppe keinen signifikanten Effekt. Eine signifikante konzentrationsabhängige Abnahme der Kontraktionsamplitude und der Grundspannung zeigte sich während der initialen Inkubation mit Koffein. Initiale Schädigungen, passagere Ermüdungserscheinungen oder hypoxische Stoffwechselzustände könnten trotz bestmöglicher Bedingungen die Ergebnisse beeinträchtigt haben. Die vorliegenden in-vitro-Ergebnisse lassen sich nur limitiert auf in-vivo-Bedingungen übertragen und verlangen nach weiteren Studien, die eine differenzierte und präzise Wirkweise sowie Dosierung von Lipidemulsionen evaluieren. / The use of local anesthesia has increased significantly in the last several years. Local anesthetics prevent neuronal transmission of pain impulses by blocking voltage-dependent sodium channels and preventing depolarization. At higher doses, however, extensive blockade in the myocardium can occur with toxic effects on the function of muscle cells. Until the introduction of lipid emulsions as a treatment option for local anesthetic toxicity, prolonged cardiopulmonary resuscitation was the only therapeutic option. In this in-vitro study, the cardiotoxicity of frequently used long-acting local anesthetics bupivacaine and ropivacaine were compared and preincubation with the lipid emulsion Lipofundin® was tested as a possible reduction of cardiotoxicity. With the approval of the ethics committee, a total of 46 human cardiac muscle bundles were examined in an organ bath. Incubation with caffeine was performed at increasing concentrations (0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 3.0; 4.0 mmol/l) at intervals of three minutes, followed by the application of commercially available solutions of local anesthetics (50-100-150 µl). Either bupivacaine (0.25, 0.5, 0.75 mg), ropivacaine (0.375, 0.75, 1.125 mg) or ropivacaine in combination with Lipofundin® 20% N (200 µl diluted 1: 100) were administered. Finally, caffeine was given in high doses (total concentration 32 mmol/l) in order to induce a maximum contraction. There was no significant difference in contraction and basic tension between muscle groups incubated in bupivacaine and ropivacaine with similar behavior in both groups. The preincubation with Lipofundin® showed no significant effect compared to the control group. A significant concentration-dependent decrease in the contraction and the basic tension was seen during the initial incubation with caffeine. Despite optimal laboratory conditions, results may have been affected by initial muscle damage, temporary symptoms of fatigue, or a hypoxic metabolic state. These in-vitro results can only be applied to in-vivo conditions to a limited extent and further studies are required to evaluate different dosage of lipid emulsions and their effect on human subjects.

In dieser Studie wurde Prilocain, ein kurz- bis mittellangwirksames Lokalanästhetikum, mit einem der beiden langwirksamen Lokalanästhetika, Ropivacain bzw. Bupivacain kombiniert, mit dem Zweck ein neues Wirkprofil zu erhalten. Dazu wurden 120 Patienten, die sich einem handchirurgischen Eingriff in axillärer Plexusanästhesie unterzogen, randomisiert und doppelblind einer der vier Behandlungsgruppen zugeteilt: Gruppe PB erhielt 7 mg/kg KG Prilocain 1% + 0,75 mg/kg KG Bupivacain 0,5%, Gruppe PR 7 mg/kg KG Prilocain1% + 0,75 mg/kg KG Ropivacain 0,5%. Gruppe P erhielt 7 mg/kg KG Prilocain 1%, Gruppe R 3 mg/kg KG Ropivacain 0,5%. Entsprechend der Randomisierungsliste wurden die Lokalanästhetika unter kontinuierlicher Nervenstimulation in die Gefäß- Nervenscheide des Plexus brachialis eingebracht. Nach Plexusanlage wurden Sensibilität, Motorik und Temperaturempfinden in den 3 Hautarealen des N. medianus, radialis und ulnaris alle 5 Minuten bis zum Operationsbeginn, postoperativ alle 15 Minuten bis zur vollständigen Rückkehr aller Sinnesqualitäten überprüft. Der Zeitpunkt für das postoperative Auftreten von Schmerzen sowie der Zeitpunkt einer Schmerzmitteleinnahme wurden notiert. Die aktuelle Schmerzstärke wurde postoperativ alle 30 Minuten mittels einer Kategorialskala ermittelt. Die Austestung der Analgesie erfolgte sowohl prä- als auch postoperativ gesondert für jeden Hauptnerven mittels pin-prick Methode. Analog dazu wurde die motorische Blockade unter Berücksichtigung der jeweiligen Kennmuskeln überprüft. Zur statistischen Auswertung fand der Kruskal- Wallis Test und der U- Test von Mann und Withney Anwendung, nominale Variablen wurden mit dem Chi- Quadrat Test überprüft. Im Hinblick auf die Dauer der Anästhesie lagen die Werte der Gruppe R signifikant“ über denen der anderen 3 Gruppen (p<0,001). Bei der Prilocain- Gruppe ließ die Anästhesie gegenüber Gruppe PR (p=0,003) und Gruppe R (p<0,001) „signifikant“ früher nach. Im Vergleich mit Gruppe PB zeigte sich nur in den Hautarealen des N. medianus (p=0,005) und des N. ulnaris (p=0,002) ein „signifikantes“ Ergebnis, der N. radialis lieferte einen Trendwert (p=0,061). Gruppe PB und PR unterschieden sich in Bezug auf das N. ulnaris- Gebiet nicht (p=0,453), der N. radialis zeigte einen Trend (p=0,065). Das Gebiet des N. medianus blieb bei Gruppe PR „signifikant“ länger anästhesiert als bei Gruppe PB (p=0,033). Die Anästhesie ließ in allen 4 Gruppen zuerst im Gebiet des N. radialis nach, danach folgte der N. medianus, zuletzt der N. ulnaris. Die Analgesiedauer lag bei der Ropivacain- Gruppe in allen 3 Nervenarealen „signifikant“ über der von Gruppe PB, PR und P (p<0,001). Gruppe P erlangte ihr Diskriminierungsvermögen stattdessen „signifikant“ früher als die anderen Gruppen (p<0,001). Gruppe PR zeigte im Vergleich mit Gruppe PB in keinem der 3 Nervenareale einen signifikanten Unterschied. Bei der Ropivacain- Gruppe hielt die motorische Blockade „signifikant“ länger an als bei den anderen Gruppen (p<0,001), die Prilocain- Gruppe dagegen hatte „signifikant“ früher die volle Kontrolle über den Arm als Gruppe PB (p=0,009), PR (p<0,001), und R (p<0,001). Die Werte der Gruppe PB und PR waren nicht unterschiedlich. Bei der Rückkehr des Temperaturempfindens fanden sich dieselben Signifikanzen wie bei der Analgesiedauer und der Dauer der motorischen Blockade. Bei Gruppe R kehrte das Temperaturempfinden „signifikant“ später zurück als bei den anderen 3 Gruppen (p<0,001). Die Prilocain - Gruppe fühlte „signifikant“ vor Gruppe PB (p=0,01), PR (p<0,001) und R (p<0,001) Kälte. Zwischen Gruppe PB und PR fand sich auch hier kein Unterschied. Die Anzahl der Patienten, die ein Schmerzmittel einnahmen, war „nicht signifikant“ unterschiedlich zwischen den Gruppen. Die Dauer der Analgetikafreiheit zeigte nur zwischen Gruppe PB und R einen „signifikanten“ Unterschied (p=0,009), alle anderen Gruppen waren gleich. Es konnte gezeigt werden, dass eine Kombination der Lokalanästhetika Prilocain 1% und Ropivacain 0,5% bei axillärer Plexusblockade die Wirkungsdauer von Anästhesie, Analgesie und motorischer Blockade verlängert, ohne die Anschlagszeit zu verändern. Eine Kombination von Prilocain 1% und Bupivacain 0,5% verhielt sich bezüglich der Anschlagszeit und Wirkungsdauer äquipotent zur o.g. Lokalanästhetikakombination. Im Hinblick auf das geringere kardiotoxische Potential von Ropivacain gegenüber Bupivacain sollte aber der Kombination mit Ropivacain der Vorzug gegeben werden. / In this prospective, controlled double-blind study, prilocaine 1 %, a short-to-medium time acting local anaesthetic, was combined with ropivacaine 0.5 % or Bupivacaine 0.5%, both long time acting local anaesthetics, to find a new active profile. Therefore, 120 patients scheduled for axillary block for elective upper limb surgery were randomly assigned to four groups: 30 patients of each group received either 7 mg/kg prilocaine 1 % (group P), 7 mg/kg prilocaine 1 % + 0.75 mg/kg ropivacaine 0.5 % (group PR), 7 mg/kg prilocaine 1 % + 0.75 mg/kg bupivacaine 0.5 % (group PB) or 3 mg/kg ropivacaine 0.5 % (group R), respectively. The axillary plexus was identified with a nerve stimulator and the local anaesthetics were injected into the perivascular sheath. The main outcome measures were onset time to anaesthesia (every 5 min) and postoperative analgesic duration of sensory and motor block for the median, radial and ulnar nerve(every 15 min). Additionally, return of pain and postoperative analgesic requirements were recorded. Intensity of pain was postoperative determined every 30 min by a verbal rating scale. Analgesia was classified using the pin-prick method, motor block was analysed by the knowledge of the specific segment-indicating muscles. Median duration of sensory and motor block was significantly increased in group R compared to group P, PR and PB (p < 0.001). In contrast, analgesia was significantly decreased in group P compared to group R, PR and PB (p < 0.001). No significant differences of all tested parameters between group PR and PB could be observed. To compare postoperative pain and analgesic requirements, the number of patients, who received postoperative analgesics, didn’t change significantly between the groups, nevertheless there was significance between group R and PB concerning time until administration of analgesic (p < 0.009). A mixture of prilocaine 1 % with ropivacaine 0.5 % or bupivacaine 0.5 %, respectively, prolonged the duration of sensory and motor block without modifying the onset time. In view of the higher cardiotoxic potency of bupivacaine compared to ropivacaine the local anaesthetic mixture prilocaine 1 % with ropivacaine 0.5 % should be preferred.