Barbiturate reduzieren die Stoffwechselrate des Gehirngewebes sowie den zerebralen Blutfluss. Mit diesen Verringerungen verengen sich die Blutgefäße im Gehirn, wodurch der vom Gehirn eingenommene Raum und damit der Hirndruck verringert werden. Die Hoffnung ist, dass mit der Linderung der Schwellung der Druck abnimmt und einige oder alle Hirnschäden abgewendet werden können. Mehrere Studien haben diese Theorie gestützt, indem sie eine verringerte Mortalität bei der Behandlung der refraktären intrakraniellen Hypertonie mit einem Barbiturat-Koma zeigten.
Etwa 60% der vom Gehirn verbrauchten Glukose und Sauerstoff sind für seine elektrische Aktivität und der Rest für alle bestimmt andere Aktivitäten wie Stoffwechsel. Wenn gehirnverletzten Patienten Barbiturate wegen induzierten Komas verabreicht werden, verringern sie die elektrische Aktivität des Gehirns, wodurch der Stoffwechsel- und Sauerstoffbedarf verringert wird. Die Infusionsdosisrate von Barbituraten wird unter elektroenzephalographischer Überwachung erhöht, bis eine Burst-Unterdrückung oder eine kortikale elektrische Stille (isoelektrische „Flatline“) erreicht ist. Sobald sich der Allgemeinzustand des Patienten verbessert hat, werden die Barbiturate allmählich zurückgezogen und der Patient erlangt das Bewusstsein wieder.
Es gibt Kontroversen über die Vorteile der Verwendung von Barbituraten zur Kontrolle der intrakraniellen Hypertonie. Einige Studien haben gezeigt, dass Barbiturate Das induzierte Koma kann die intrakranielle Hypertonie verringern, verhindert jedoch nicht unbedingt eine Schädigung des Gehirns. Darüber hinaus kann die Verringerung der intrakraniellen Hypertonie möglicherweise nicht aufrechterhalten werden. Einige randomisierte Studien haben keinen Überlebens- oder Morbiditätsvorteil des induzierten Komas bei verschiedenen Erkrankungen wie neurochirurgischen Operationen oder Kopf nachgewiesen Trauma, intrakranielle Aneurysma-Ruptur, intrakranielle Blutung, ischämischer Schlaganfall und Status epilepticus. Wenn der Patient überlebt, kann eine kognitive Beeinträchtigung auch auf die Erholung vom Koma folgen.