HomePersonaCervelloAnestesia: come agiscono i farmaci che “spengono” il cervello

Anestesia: come agiscono i farmaci che “spengono” il cervello

operazione al cervello

Articolo a cura di Valeria Manfredi

Sono diversi i farmaci che vengono utilizzati in ambito chirurgico, ovvero quando si sottopone un paziente ad un intervento chirurgico e si ha bisogno di indurre uno stato di anestesia. Vediamoli nel dettaglio.

A cosa serve l’anestesia

L’anestesia generale provoca

  • abolizione della coscienza (ipnosi)
  • perdita della memoria (amnesia)
  • rilassamento dei muscoli (miorisoluzione), ottenuta con i miorilassanti che riducono il tono muscolare
  • riduzione del controllo dei riflessi e della risposta motoria allo stress chirurgico

L’anestesia generale deve garantire non solo l’abolizione della coscienza, ma anche l’assoluta mancanza di ricordi relativi al periodo dell’intervento chirurgico – che è un evento traumatico. Amnesia e ipnosi sono garantiti dai farmaci cosiddetti ” ipnotici” nella fase di induzione e gli anestetici alogenati nella fase di mantenimento.

A livello dell’elettroencefalogramma (EEG), tutti gli anestetici alogenati determinano il progressivo viraggio della banda di frequenza dominante, da un ritmo alfa di veglia ad un ritmo delta e, a livello del SNC, la vasodilatazione cerebrale, l’aumento del flusso ematico cerebrale e la riduzione della pressione endocranica.

Una anestesia più leggera del dovuto non garantisce l’amnesia e provoca il fenomeno dell’awareness, cioè del risveglio intraoperatorio.

L’analagesia è soprattutto garantita dai farmaci anestetici alogenati e dai neurolettici che modulano la risposta dell’organismo allo stress chirurgico. Questa consiste soprattutto in una risposta neuroendocrina – con aumento della secrezione degli ormoni ipofisari – e nell’attivazione simpatica con sudorazione, lacrimazione, variazioni emodinamiche e della frequenza/profondità del respiro.

Gli anestetici endovenosi e gli effetti sul sistema nervoso centrale (SNC)

I barbiturici

I barbiturici agiscono a tutti i livelli del SNC, ma la loro utilità clinica sta nella maggiore sensibilità a livello della corteccia cerebrale e del sistema reticolare attivatore. La molecola base di questi farmaci è l’acido barbiturico. Questi farmaci sono classificati in base alla loro durata d’azione.

  • Tiopentale sodico: è il primo barbiturico introdotto nella pratica anestesiologica, che agisce a livello del complesso recettoriale dell’acido gamma-ammino-butirrico (GABA).
  • Il GABA è il principale neurotrasmettitore inibitore del SNC con effetto ipnotico-sedativo che pare sia dovuto proprio ad un potenziamento dell’azione del GABA.
Le benzodiazepine

Hanno proprietà sedative, ipnotiche, anticonvulsivanti e miorilassanti, conseguenza della loro interazione con recettori specifici a livello del SNC. Gli effetti del GABA sono potenziati dalle benzodiazepine, poichè i recettori di queste fanno parte del complesso dei recettori del GABA/BDZ/canali del Cloro.

I farmaci che agiscono sui recettori delle benzodiazepine vengono suddivisi in tre gruppi

  1. agonisti ad attività sedativa-ipnotica-convulsivante
  2. antagonisti che bloccano gli effetti delle altre benzodiazepine
  3. agonisti inversi che riducono l’efficacia della trasmissione GABA-ergica

Come appare l’onda beta all’EEG

Le benzodiazepine sono suddivise a seconda della loro durata d’azione: breve, media e lunga. Agiscono sul SNC determinando la comparsa delle onde Beta all’EEG, la riduzione del metabolismo cerebrale di ossigeno, riduzione del flusso ematico cerebrale.

La Ketamina

Si lega alle proteine plasmatiche inducendo lo stato ipnotico, l’amnesia e l’analgesia. L’anestesia da Ketamina viene definita “dissociativa” poiché i pazienti si trovano in uno stato catalettico: gli occhi sono aperti e i riflessi protettivi conservati (tosse, deglutizione, riflesso corneale). Supera rapidamente la barriera ematoencefalica e il suo effetto è massimo circa un minuto dopo la somministrazione per via endovenosa. L’effetto utile dura 5-10 minuti dopo somministrazione endovena e 10-20 minuti dopo la somministrazione per via intramuscolare. A livello del SNC causa depressione selettiva del sistema talamo-corticale e una stimolazione del sistema limbico.

I principali effetti sono rappresentati da onde theta all’EEG e aumento di

  • consumo cerebrale di ossigeno
  • irrorazione di sangue nel cervello
  • pressione endocranica
  • pressione endoculare
Il Propofol

Si tratta di un potente GABA-mimetico che potenzia il tono inibitorio GABA-ergico a livello del SNC. Si lega per il 98% alle proteine plasmatiche inducendo lo stato ipnotico dopo 5-10 minuti.

elefante rosa

Gli effetti collaterali dopo il risveglio sono: allucinazioni, dissociazione extracorporea, sogni vividi

Sul SNC gli effetti sono

  • onde delta e theta all’EEG
  • riduzione della perfusione cerebrale
  • diminuzione della pressione endocranica ed endoculare
  • riduzione del metabolismo cerebrale di ossigeno

L’analgesia

Il controllo del dolore prodotto dall’associazione di un neurolettico e un analgesico, determina la cosiddetta “neuroleptoanalgesia”. L’associazione più utilizzata è di solito costituita dal Deidrobenzoperidolo e il Fentanil.

Il Deidrobenzoperidolo (DBP) agisce dopo 5-10 minuti dalla somministrazione endovenosa, provocando depressione sul SNC con conseguente immobilità catalettica. Il Fnetanil è un narcotico che agisce 5 minuti dopo la somministrazione provocando marcata analgesia dopo 30 minuti. A livello del SNC, il DBP determina l’inibizione del sistema adrenergico e dopaminergico e l’inibizione del centro del vomito. Il Fentanil causa la riduzione del flusso ematico cerebrale e la riduzione della pressione intracranica.

L’Alfentanil

Agonista oppiaceo a breve durata d’azione, ha un effetto analgesico attribuibile alla sua capacità di interagire con i recettori oppioidi del SNC.

L’anestesia inalatoria

Consiste nella somministrazione di farmaci sotto forma di gas o vapori. I gas inalatori determinano abolizione della coscienza ma anche parziale rilassamento dei muscoli e riduzione del controllo dei riflessi. A livello del SNC alterano l’attività neuronale di diverse regioni encefaliche, agendo sulla struttura proteicolipidica di membrana e influenzando gli scambi ionici, con conseguente blocco della trasmissione neuronale.

L’anestesia per la scienza resta ancora un mistero?

Tanti dati, eppure ancora parziali. Gli scienziati non sanno ancora esattamente come l’anestesia agisca sul cervello. Con questo articolo si sono volute riassumere alcune delle nozioni base di questo complesso campo, in attesa, ci auguriamo, che la ricerca si addentri ancora di più nel tema.


Sull’autrice

Valeria ManfrediValeria Manfredi

Medico, specializzanda in Chirurgia toracica. Ha svolto studi e tesi sui disturbi psichiatrico-cognitivi nell’epilessia del lobo temporale medio e ha una forte passione per le neuroscienze. Amante del cinema, dello sport e dei libri.
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