Inhalation anesthetic
drugs
Uptake and distribution
Properties of ideal inhalational anesthetic agents
 Should have pleasant odor , non irritate , rapid and
pleasant induction of anesthesia
 Low blood/gas partition coefficient  rapid induction and
recovery
 Stable in storage , not interact with anesthetic apparatus
 Neither flammable nor explosive
Properties of ideal inhalational anesthetic agents
 Analgesia and muscle relaxant
 Minimal depression of cardiovascular and
respiratory systems
Nontoxic , not be metabolized in body
 Completely insert and eliminated
 Completely and rapid in unchanged from the
lung
Inhaled Anesthetic Agents
 Nitrous oxide first described 179 and clinical use by Wells 1844
 1846 William Morton first successful public demonstration of diethyl
ether for GA (flammable , copious airway secretion and severe PONV)
 1847 Chloroform (hepatotoxic , severer SV depression)
 1929 Cyclopropane (highly flammable)
 1934 Trichloroethylene (react with) soda lime to form toxic
gas phosgene
 1954 Fluroxene (Flammable, PONV)
 1956 Halothane
 1959 Methoxyflurane (free fluoride ions : nephrotoxic)
 1972 enflurane
 1981 Isoflurane
 1993 Desflurane
 1995 Sevoflurane
Minimal alveolar concentration : MAC
 เป็ นค่ า alveolar concentration ของยาดมสลบที่ 1 atm ที่
ร้ อยละ 50 ของผู้ป่วยไม่ ตอบสนองต่ อ surgical stimuli
 เป็ นตัวเปรียบเทียบถึง potency ของยาดมสลบแต่ ละตัว
 MAC incubate =1.3 MAC
 MAC awake =0.5 MAC
 MAC ไม่ เปลี่ยนแปลงตามเพศ เชือ้ ชาติ ระยะเวลาของการ
ให้ ยาดมสลบ
Factors : increase MAC
 Yong
 Chronic alcoholic
 Acute amphetamine , cocaine , ephedrine intake
 Hypernatremia
 Hyperthermia
Factors : decrease MAC
 Aging
 Acute alcohool intake chronic amphetamine intake
 Hypothermia
 Anemia (HCT<10) , Hypoxemia (Pao2< 40 )
 Shock or induced hypotension
 Hyponatremia , Hypercalcemia , Metabolic acidosis
 Pregnancy
 Drugs : opioids , berbiturate , ketamine , LA , BZP ,
sympatholytics
Inhalational anesthetic agents
 Anesthetic gas:มีสถานะเป็ น gas ที่อุณหภูมิห้องมี 3 ชนิดคือ
nitrous oxide (N2O), Cyclopropane (C3H6) ethylene C2H4
 Volatile anesthetics : มีสถานะเป็ นของเหวที่อุณหภูมิห้อง
และสามารถระเหยเป็ นไอง่ ายจึงนิยมเรียกว่ ายาสลบชนิดไอ
ระเหย
-Ether เรียกชื่อตาม diethyl ether เป็ นยาตัวแรกที่ค้นพบ
ได้ แก่ divinyl ether , fluroxene , methoxyflurane , enflurane,
isoflurane , sevoflurane , desflurane
-Halogenated hydrocacarbon ได้ แก่ chloroform ,
trichlorethylene , halathane
Anesthetic gas : N2O
 Physical properties
- ไม่ มีสี ไม่ มีกลิ่น not irritate airway
- ไม่ ตดิ ไฟแต่ ช่วยให้ ไฟติดได้
- MW 44 , Sp. Gravity 1.5
- Bl/gas partition coefficient ต่ามากคือ 0.47 แต่ มี MAC
สูงคือ 105
-Stable in soda lime , eliminated unchanged by lung
-Storage in compressed tank in liquid ดังนัน้ สามารถ
วัดปริมาตรโดยการชั่งนา้ หนักถัง
Effect on organ systems
 Minimal effect to CV and respiratory system
 good analgesia
 not trigger MH, no muscle relaxant effect
Minimal decrease renal and hepatic blood flow
Increase incidence of PONV จากการกระตุ้น CRTA และ
vomiting center ใน medulla
 prolong use : bone marrow suppression  megaloblastic
anemia , pernicious anemia and peripheral neuropathies
Teratogenic effect esp, first trimester
Contraindication : N2O
 Air embolism
 Pneumothorax
 Acute intestinal obstruction
 Intracranial air
 Lung cyst
 Intraoccular bubbles
 Tympanic membrane graft
Diffusion hypoxia : N2O
 เมื่อสิน้ สุดการผ่ าตัดจะพบว่ ามีในตรัสออกไซด์ ถูก
ขับออกมาที่ alveoli จานวนมากและรวดเร็วจะทาให้
alveolar oxygen ลดลงเป็ น dilutional effect นั่นเอง
 เราสามารถป้องกันได้ โดยให้ สูดดม 100%
ออกซิเจนเป็ นเวลานาน 5-10 นาทีหลังหยุดให้ ในตรัส
ออกไซด์ และให้ สูดดมออกซิเจนในห้ องพักฟื ้ นด้วย
Halothane
 2-bromo-2-1,1,1,-trifluoroethane
 colorless, not pungent odor
 0.01% Thymol preservative and amber-colored
 bottle retard spontaneous oxidative decomposition
 not expensive
 Low Bl/gas =2.3
 1MAC=0.74
Halothane
 Metabolism : ประมาณ 20 % ถูกทาลายที่ตบั โดย
oxidative pathway ได้ metabolites เป็ น
Bromide,Chlorie, trifluoroacetic acid และ
trifluoroacetylethnol amide
 ส่ วนน้ อยถูกทาลายโดย reductive pathway
โดยเฉพาะ โดยเฉพาะถ้ ามีภาวะ hypoxia หรือได้ รับ
ยาพวก enzyme inducing agents เช่ น
phenobarbitaone จะได้ metabolites เป็ น fluoride ion
Effect on organ systems : CVS
 Direct myocardial depression : dosedependent
 Bradycardia : dose dependent (central vagal
stimulation)
 Decrease blood pressure : dose dependent
 Decrease myocardial oxygen demand
 Sensitizes hart t exogenous catecholamine :
should avoid using adrenaline > 1.5 microgram/kg
Effect on organ systems : CNS เพิ่ม CBF
และ ICP แต่ ลด CMRO2
•สามารถใช้ ได้ ในการผ่ าตัดสมอง แต่ ควรทา
hyperventilation ก่ อนให้
Effect on organ
Systems: Respiratory system
 Nonirritate airway , not pungent order ,less airway
secretion
 Depress pharyngeal
and laryngeal reflexes enough
MV so increasing CO2: dose dependent
 Impair mucociliary function : dose dependent
Potent bronchodilator
Effect on organ systems :GI
 Decrease
 PONV
GI motility
but not severe
Effect on organ systems : Skeletal muscle
•Muscle relaxation ,potentiate MR
•Trigger MH
•PO shivering
Effect on organ systems :Uterus
 Uterine muscle relax esp. conc > 0.5% เกิด
uterine atony and postpartum hemorrhage ได้ ใน
C/S or therapeutic abortion
Effect on organ systems : Renal and liver
 Decrease GFR ,urine output
 Decrease hepatic blood flow
 Decrease matabolism of other drugs
Halothane associated hepatic dysfunction
•1:35,000
•สาเหตุแท้ จริ งยังไม่ ทราบ เชื่อว่ าเกิดจาก toxix metabolites จากการทาลาย
halothane ผ่ านทาง reductive pathway และระบบ immune system
•Centrilobular necrosis
•Risk factors
- Hypoxemia ,Obesity
- repeat halothane exposure (3 month)
- enzyme inducting agent
- Family history or previous liver dysfunction
Advantages : Halothane
Rapid snooth induction
Minimal stimulation of salivary and bronchial
secretions
Bronchodilatation
Muscle relaxation
Relatively rapid recovery
Disadvantages : Halothane
Poor analgesia
Arrhythmias
Postoperative shivering
Possibility of liver toxicity especially in
repeated administration
Enfiurane
Colorless , not pungent odor , not irritate
airway , less secretion
Bl/gas = 1.9 MAC = 1.7
2.5% metabolised at liver
metabilites : very low inorganic fluoride
Enflurane : effect on organ systems
Depress respiration as halothane , Increase PaCO2 > halothane
Depress CV : dose dependent
No central vadal stimulation so may cause reflex tachycardia
เพิ่ม CBF และ ICP ลด CMRO2
In high conc. (>3%) พบ EEG คล้ าย tonic clonic seizures esp.
in hypocapnia (เลี่ยงการทา hyperventilation เพื่อลด ICP)
 เลี่ยงในผู้ป่วย epilepsy
Advantages : Enflurane
•Rapid induction and recovery
• Little biotransformation
•Muscle relaxation
•Low incidence of arrhythmias
Disadvantages : Enflurane
Relatively high cost
Seizure activity on EEG
Isoflurane
Isomer of enflurane
Colorless , pungent odor
Stable in storage , nonflammable
Bl/gas = 1.2
MAC = 1.2
Isoflurane : effect on organ systems
Depress respiration and bronchodilatation
Less myocardium depression than halothane and enflurane
Decrease vasodilation coronary steal syndrome in CAHD pt .
 Muscle relaxation , uterine relaxation, potentate MR
0.2 % metabolised at liver
Non toxic to liver
Advantages : Isoflurane
Rapid induction and recovery
Minimal biotransformation
Cardiovascular stability
Muscle relaxation
Disadvantages : Isoflurane
High cost
Pungent odor
Coronary steal syndrome at high conc
Sevoflurane
pleasant odor
Not stable in soda lime แต่ สลายตัวไม่ มาก
Bl/gas = 0.6
MAC = 2.0
Metabolized in liver ใกล้ เคียงกับ isoflurane
Sevoflurane : effect on organ systems
 Depress respiration likes others




Minimal depress myocardium
No seizure activity , เพิ่ม CBF และICP, ลด CMRO 2
muscle relaxation, potentiate MR
Gas induction in children
Sevoflurane : not stable in sodalime
Reaction with soda lime  compound A (renal toxic)
 ปกติจะเกิดน้ อย แต่ จะมีขนาดสูงขึน้ ถ้ า
 Increase inspired flow temperature
 Low flow anesthesia (FGF = 2 Lmin)
 Dry sodalime
 High concentration of sevoflurane
 Long duration of sevoflurane administration

Advantages : Sevoflurane
 Rapid induction and
recovery
 Gas induction ดีมาก
Disadvantages: Sevoflurane
 High cost
 Compound A in soda lime
Desflurane
 Low boiling Point ( 23.50 C ) : requires
 specific vaporizer
 กลิ่นไม่ หอม แต่ ฉุนน้ อยกว่ า isoflurane
 Bl/gas 0.42
 MAC = 6-7
 Stable in soda lime
 No preservative
Desflurane : effect on organ systems
 Depress respiration likes others
 CV effect likes isoflurane but no coronary steal
syndrome
 CNS like other but no seizure activity
 Muscle relaxation
 Very low metabolized
 nontoxic to kidney and liver
Advantages : Desflurane
The most rapid induction and recovery
 Rapid adjustment of depth of anesthesia
 non toxic to kidney and liver

Disadvantages : Desflurane
 High cost
 Need specialized vaporizer
Clinical use
• Induction
• Maintenance
Induction
 Use of volatile anesthetics via face mask is
common in pediatrics. But relatively rare in adult.
 Halothane induction is commonly used in
pediatrics, meanwhile, halothane induction in
adults was also practice, but not popular
Induction
 Resurgence of interest in mask induction in adult when
using sevoflurane, the agent that possess low blood :
gas solubility makes for a raid induction and typical time
to loss of consciousness averages 1 Minutes when
deliver via face mask
Maintenance
 Volatile anesthetic used in clinical anesthesia
- 1) Minimal concentration as a supplement to
thiopentone – N2O-O2 (part of a balanced technique)
- 2) Greater concentration as the main anesthetic agent