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DOI: 10.1055/s-0031-1296951
Dissociation of Morphine Analgesia and Sedation Evaluated by EEG Measures in Healthy Volunteers
Publication History
Publication Date:
25 December 2011 (online)
Summary
Aim: The analgesic effects of morphine (CAS 57-27-2) in clinical use are well described. Sedation is discussed as a relevant side-effect, mostly based on data recorded in normal subjects without pain. The aim of this study was to quantify and to evaluate electrophysiologically the analgesic and sedative effects of morphine for the first time using an experimental pain model.
Methods: Analgesic and sedative effects of a low dose of morphine sulfate (CAS 6211-15-0; 10 mg i.v.) were determined using a standard phasic pain model (intracutaneously administered electrical pulses) in a placebo-controlled design with seven healthy subjects. Five blocks (1 block = 80 stimuli) of painful stimuli were applied, covering a period of 3 h. Analgesia was assessed by subjective pain ratings and by pain-related brain potentials. Sedation was determined by the power spectra of the spontaneous EEG, by auditory evoked potentials (AEP), reaction times and mood scales.
Results: In all subjects the pain related variables were suppressed maximally 2 h after morphine administration (p < 0.01 versus placebo), indicated by a decrease of the pain ratings by about 45 % and of the pain related brain potentials by about 50%. Interestingly, no effect on any sedation variable was found (p > 0.05).
Conclusion: The lack of sedative effects in the presence of marked analgesia was surprising in comparison with results of previous studies. It is concluded that the experimental pain increased the arousal level thus counteracting morphine-induced sedation. This may explain why other studies found relevant sedation after morphine application in the absence of pain. This underlines that sedative effects of analgesic drugs should be evaluated in the presence of pain. In relation to other analgesics (meperidine, pentacozine, nortilidine, flupirtine and tramadol) evaluated by exactly the same experimental protocol, morphine exhibited a potent analgesia with the smallest sedative effects of all.
Zusammenfassung
Evaluation der Dissoziation von Analgesie und Sedierung nach Morphin-Gabe mittels EEG-Messungen an gesunden Probanden
Fragestellung: In der klinischen Anwendung sind die analgetischen Effekte von Morphin (CAS 57-27-2) sehr gut bekannt und dokumentiert. Sedierung wird dabei als relevante Nebenwirkung immer wieder diskutiert, zumeist basierend auf Daten, die an gesunden, schmerzfreien Probanden erhoben wurden. Fragestellung dieser Studie war, elektrophysiolo-gisch die analgetischen und sedierenden Effekte von Morphin erstmals in einem experimentellen Schmerzmodell zu untersuchen und zu quantifizieren.
Methode: Analgetische und sedierende Effekte einer niedrigen Dosis von Morphin-Sulfat (CAS 6211-15-0; 10 mg i.v.) wurden unter Anwendung eines standardisierten phasischen Schmerzmodells (intrakutan vermittelte elektrische Impulse) in einem Plazebo-kontrollierten Design bei sieben gesunden Probanden bestimmt. Fünf Blöcke schmerzhafter Reize (1 Block = 80 Reize) wurden über einen Zeitraum von 3 h appliziert. Der analgetische Effekt wurde durch ein subjektives Schmerzrating und durch die schmerzinduzierten Hirnpotentiale er-faßt. Die Sedierung wurde über die Powerspektren des spontanen EEGs, auditorisch evozierte Potentiale, die Reaktionszeiten und Stimmungsskalen erfaßt.
Ergebnisse: Bei allen Probanden wurden die schmerztypischen Variablen 2 h nach der Gabe von Morphin maximal reduziert (p = 0,01 versus Plazebo), wobei die Schmerzratings um 45 % und die schmerzinduzierten Hirnpotentiale um 50 % abfielen. Veränderungen der Variablen, welche die sedierenden Effekte anzeigen, konnten nicht gefunden werden (p > 0,05).
Schlußfolgerung: Verglichen mit den vorausgegangenen Studien in der Literatur war der fehlende sedierende Effekt bei ausgeprägten analgetischen Effekten überraschend. Daraus läßt sich schließen, daß der experimentelle Schmerzreiz eine Art Weckfunktion hat und die Sedierung dadurch aufgehoben wird. Dies mag auch erklären, warum in Abwesenheit eines Schmerzreizes andere Studien sedierende Effekte nach Gabe von Morphin nachweisen konnten. Die Ergebnisse zeigen, daß sedierende Effekte analgetischer Medikamente in Anwesenheit von Schmerz näher untersucht werden sollten. Im Vergleich zu anderen mit exakt identischen Methoden untersuchten Analgetika (Meperidin, Pentazozin, Norti-lidin, Flupirtin, Tramadol) zeigte sich nach Morphin-Gabe eine potente Analgesie bei gleichzeitig geringsten sedierenden Effekten von allen genannten Medikamenten.