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The history and evolution of general anesthesia, which invokes a variety of drugs, each compound having a specific purpose from muscle relaxation to unconsciousness is discussed. Some of the popular anesthetics discussed are ether, chloroform, halocarbons, gaseous nitrous oxide, halothane, and mixture of 70% nitrous oxide and 30% oxygen.

A long-standing question in anesthesia is that of the molecular mechanism. Do anesthetics target proteins or change membrane properties or both? We used temperature-dependent magnetic A/C mode atomic force microscopy (AFM) to study interaction of the volatile anesthetics halothane and ethanol with model membranes made from supported planar bilayers (SPBs) of 1,2-dioleoyl-sn-3-glycero-3-phosphocholine (DOPC), dioleoyltrimethylammonium propane (DOTAP), or 1,2-dipalmitoyl-sn-3-glycero-3-phosphocholine (DPPC). We found that the incorporation of halothane or ethanol induces structural changes in the bilayer. These compounds cause thickness reduction in [L.sub.[alpha]] bilayers (either globally or in domains) and the formation of domains with reduced thickness in [L.sub.[beta]] phase bilayers. We propose that an anesthetic-induced increased area per lipid drives local chain disorder, thus promoting local phase change. The characteristics of SPBs with halothane or ethanol incorporated were compared with characteristics of the [L.sub.[alpha]] and [L.sub.[beta]] phases of anesthetic-free SPBs. Key words: atomic force microscopy, anesthesia, lipid bilayer domains, phase transition Le mecanisme moleculaire de l'anesthesie n'a toujours pas ete resolu. On se demande encore est-ce que les produits anesthesiques s'attaquent anx proteines ou s'ils changent les proprietes des membranes ou agissent-ils sur les deux fronts. On a fait appel a la microscopie de forces atomiques (MFA) en mode A/C magnetique et dependante de la temperature pour etudier l'interaction d'anesthesiques volatiles, tels l'halothane et l'ethanol, avec des membranes modeles faites a partir de bicouches planaires supportees (BPS) de 1,2-dioleoyl-sn-3-glycero-3-phosphocholine (DOPC), de dioleoyltrimethylammonium propane (DOTAP) ou de 1,2-dipalmitoyl-sn-3-glycero-3-phosphocholine (DPPC). On a observe que l'incorporation d'halothane ou d'ethanol induit des changements structuraux dans la bicouche. Ces composes provoquent une reduction de l'epaisseur des bicouches [L.sub.[alpha]] (globalement ou dans les domaines) accompagnee de la formation de domaines comportant des epaisseurs reduites dans les bicouches de la phase [L.sub.[beta]]. On suggere qu'une surface par lipide accrue, induite par l'anesthesique, provoque un desordre de cha'/ne local qui induit un changement de phase local. On a compare les caracteristiques des BPS dans lesquelles on a incorpore de l'halothane ou de l'ethanol avec les caracteristiques des phases [L.sub.[alpha]] et [L.sub.[beta]] de BPS ne contenant pas d'anesthesique. Mots cles : microscopie de forces atomiques, anesthesie, domaines de bicouches lipidiques, transition de phase. [Traduit par la Redaction]

A universal mechanism for the action of general anesthetics (GA) is not yet available. In this study, we investigated the interaction between halothane and 1,2-dipalmitoyl-sn-3-glycero-3-phosphocholine (DPPC) and 1,2-dioleoyl-sn-3-glycero-3-phosphocholine (DOPC) bilayers labeled with Laurdan, Prodan, and NBD-[C.sub.6]-PC as the reporter probes using steady-state fluorescence spectroscopy. We have evidence that halothane is located on the acyl chain side, near the headgroup region of the bilayer. Additionally, we find that halothane may be inhomogeneously distributed within DOPC and DPPC bilayers. We also show data that indicate halothane increases the free volume available to fluorescent probes. Differential scanning calorimetry and UV scanning calorimetry experiments were implemented to further observe the effects of halothane addition to the DPPC lipid bilayer. A significant shift of the phase-transition temperature of the DPPC system was observed. Our findings suggest that general anesthetic--lipid bilayer interactions may play a significant role in the overall mechanism of anesthetic action, and these effects should not be ignored when interactions between membrane proteins and anesthetics are considered. Key words: liposomes, anesthesia, fluorescence, phase transition, phospholipid bilayers. On ne connait pas encore de mecanisme universel d'action pour l'action des anesthesiques generaux (AG). Dans cette etude, faisant appel a la spectroscopie de fluorescence en etat stationnaire, on a etudie l'interaction de l'halothane et de bicouches de 1,2-dipalmitoyl-sn-3-glycero-3-phosphocholine (DPPC) et de 1,2-dioleoyl-sn-3-glycero-3-phosphocholine (DOPC) marquees avec du Laurdan, du Prodan et du NBD-[C.sub.6]-PC comme sondes. On a obtenu des resultats qui suggerent que l'halothane se situe sur la chaine acyle laterale, pres de la region du groupe de tete de la bicouche. De plus, on a trouve que l'halothane n'est peut etre pas distribue de facon homogene dans les bicouches de DOPC ou de DPPC. On presente aussi des donnees qui suggerent que l'halothane augmente le volume libre pour les sondes fluorescentes. Des experiences d'analyse calorimetrique differentielle et de calorimetrie a balayage UV ont ete realisees pour mieux observer les effets de l'addition de l'halothane a la bicouche de lipide DPPC. On a observe un deplacement notable de la temperature de transition du systeme DPPC. Nos observations suggerent que les interactions entre une bicouche de lipide et un anesthesique general peuvent jouer un role significatif dans le mecanisme global de l'action anesthesique et que ces effets ne devraient pas etre ignores lorsqu'on considere les interactions entre la proteine de la membrane et les anesthesiques. Mots cles : liposomes, anesthesie, fluorescence, transition de phase, bicouches de phospholipides. [Traduit par la Redaction]