С помощью инъекции анестезирующий раствор максимально приближается к нужным нервным стволам. Местный анестетик из созданного депо диффундирует по всем направлениям, и при этом с увеличением расстояния от места введения в геометрической профессии падает его концентрация. Анестезия возникает с момента создания на нервной мембране минимальной блокирующей концентрации. Так, для новокаина она составляет 0,22%, для лидокаина 0,07%, для тримекаина 0,08%.

Преодоление местным анестетиков различных анатомических барьеров связано с процессом ионизации анестетика в растворе и тканях. Ионизированная форма местного анестетика в силу своей гидрофильности легко движется в тканевой жидкости, а неионизированная — свободное основание — в силу своей липотропности связывается с нервной мембраной с последующим образованием ионизированной формы в аксоплазме. Наступление эффекта обусловлено блокадой натриевых каналов нервной мембраны.

Эффект анестезии зависит не только от концентрации местного анестетика, достигшей нервной мембраны, но и величины участка, смачиваемого лекарственным раствором.

Общее действие. Всасываясь из места инъекции и циркулируя с кровью по организму, местный анестетик оказывает на все возбуждаемые ткани действие, подобное их эффекту на периферические проводники. Это прежде всего ЦНС и в меньшей степени проводящая система сердца.

Нейроны ЦНС особенно чувствительны к местной анестезии. Первой фазой действия при этом является возбуждение. Оно проявляется тревогой, напряжением, легкой эйфорией, слабостью, тремором, переходящим в дрожь, а затем в судороги, дальнейшее повышение концентрации анестетика в крови ведет к развитию второй фазы — выраженному торможению, которое сопровождается угнетением дыхательного и вазомоторного центров. Клиника торможения ЦНС аналогична действию общих анастетиков. Известен, например, новокаиновый наркоз.

В токсических концентрациях местного анестетика проявляется отрицательное инотропное действие на сердце. Это может привести к остановке сердца. Прямое  действие на сосуды вызывает в токсических дозах реакцию всего сосудистого русла в виде снижения его тонуса и развития глубокой гипотензии — коллапса.

Адсорбция, распределение, метаболизм и экскреция. Эти явления связаны с механизмом токсичности анестетика. Адсорбция зависит от дозы, концентрации, места инъекции, скорости введения.. Введение 200 мг лидокаина при мандибулярной инъекции создает в крови уровень лидокаина 0,0005-0,002 мг/мл. Возможный теоретический уровень, соответствующий введению этого количества лекарства внутривенно (200 мг на 5 л крови), составляет 0,04 мг/мл, т.е. только 1/20 часть введенного под слизистую оболочку местного анестетика циркулирует в крови. Чем прочнее связывается анестетик с белками, тем менее он токсичен.

Из сосудистого русла анестетик диффундирует во все ткани. Он свободно преодолевает у беременной женщины плацентарный барьер путем пассивной диффузии. Но проникновение через плаценту зависит от степени связывания МА с белками сыворотки материнской крови.
 
Метаболическая судьба местного анестетика зависит от его химической структуры. Местыне анестетики эфирного типа инактивируется в крови псевдохолинэстеразой. Метаболизм амидных анестетиков происходит в печени. После анестезии у больных с заболеваниями печени наблюдается в 2 раза более высокий уровень лидокаина в крови, чем у здоровых лиц. Как и эфирные, амидные анестетики в чистом виде с мочой выделяются в незначительном количестве, не более 10%.

Местная токсичность. Цитотоксичность препарата растет с увеличением его концентрации. Она обусловлена добавкой к анестетикам вспомогательных средств: соляной кислоты, этанола, сульфита натрия и др., а также гипо- или гипертоничностью растворов МА. Различные местные реакции к тримекаину, ранее нередко описываемые, чаще связаны с фармацевтической недоработкой препарата. До сих пор растворы тримекаина в аптеках готовятся гипертоническими. Клинически местная токсичность проявляется болями во время и после инъекции, отеком, инфильтратом или изъязвлениями после инъекции, затруднением открывания рта.

Общая токсичность. Первые признаки токсичности — реакция со стороны ЦНС, появляется при уровне лидокаина в крови 0,0005-0,004 мг/мл. Уровень 0,0075 мг/мл и выше соответствует появлению тоническо-клонических судорог и затем общего угнетения ЦНС. Для новокаина это состояние возникает при уровне более чем 1,02 мг/мл. Появление нарушений ЭКГ и угнетение миокарда, а также падение артериального давления наблюдается при уровне лидокаина в крови 0,005-0,01 мг/мл. Дальнейшее повышение концентрации лидокаина в крови ведет к еще большему угнетению миокарда, дальнейшей вазоизоляции всего кровеносного русла — к коллапсу и остановке сердца.

Тяжелые реакции наступают в результате абсолютной или относительной передозировки. Последнее — чаще всего результат случайного внутривенного слишком быстрого введения местного анестетика.

В стоматологии при обезболивании зубов используются следующие концентрации: адреналин — 1:500 000 — 1:250 000, норадреналин — 1:50 000 —1:100 000, комбинация адреналин 1:1 000 000 + норадреналин 1:50000, мезотон 1:2500. На российском рынке появился ВК близкий к адреналину — левонордефрин. Его обычная концентрация 1:20 000.

Для здорового человека максимальной дозой адреналина считается 0,2 мг/кг, норадреналина — 0,4 мг.
 
Тем не менее, адреналин более опасен для пациентов с заболеваниями сердца, а норадреналин при гипертензивных состояниях. Описано 3 смертельных гипер-тензивных кризиса, возникших в течение 3-5 мин. после инъекции МА, содержащего норадреналин в концентрации 1:25 000.

Высокой реакцией к адренэргическим веществам обладают больные тиреотоксикозом, диабетом, а также лица, получающие трициклические антидепрессанты (имизин, амитриптилин, дамилена малеинат, азафен, фтораничин), ингибитор МАО (ниаламид), препараты раувольфии (резерпин, раунатин), аминазин, тиреоидные гормоны (тиреоидин, трийодтиронин), фторотан (галотан). При использовании катехоламинов на фоне применения фторотана или трициклических антидепрессантов описаны смертельные реакции в виде аритмий и остановки сердца, тяжелой гипертензии.