CAPÍTULO 2 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO OBJETIVOS DE APRENDIZAJE INTRODUCCIÓN

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2 CAPÍTULO 2 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO Dr. Carlos Julio Parra Higuera Luego de desarrollar este capítulo el anestesiólogo debe: OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 1. Conocer las definiciones de los conceptos que se necesitan para entender la anestesia inhalatoria con flujos bajos y circuito cerrado. 2. Comprender los conceptos de la fisiología respiratoria, de las técnicas de anestesia y de la farmacología que son básicos para administrar una anestesia inhalada con flujos bajos y circuito cerrado. 3. Conocer la farmacocinética de los agentes anestésicos en flujos bajos con circuito cerrado 4. Reevaluar los concepto tradicionales sobre la administración de los anestésicos inhalados. 5. Descuribir la técnicas anestésicas que se emplean en flujos bajos y circuitos cerrado, tanto la de dosis administradas al circuito respiratorio como la técnicas de flujos bajos y circuitos cerrados con vaporizadores termo-compensados. INTRODUCCIÓN Los sistemas de reinhalación para administrar los gases anestésicos se introdujeron desde hace 150 años, aproximadamente. Los primeros sistemas utilizaban el hidróxido de potasio para absorber el dióxido de carbono (CO 2 ); posteriormente, en 1924, Ralph Waters creó un sistema cerrado de Vaivén (To and fro) que empleaba la cal sodada para absorber el CO 2. En 1930, Brian Sword diseñó y puso en práctica el sistema circular cerrado tal como lo conocemos en la actualidad, con válvulas inspiratoria y espiratoria, absorbedor de CO 2 con cal sodada, las dos mangueras y la bolsa respiratoria. Dicho sistema fue ideal para administrar el Ciclopropano y el Éter en circuito cerrado, agentes que eran potencialmente explosivos e inflamables, lo cual permitió que su empleo se difundiera ampliamente en el mundo de la Anestesia. Las características fisicoquímicas de estos dos agentes facilitaron su uso clínico, ya que no requerían concentraciones exactas para lograr anestesia segura. Con el advenimiento del primer anestésico halogenado (Fluotano), que fue presentado clínicamente por Raventos en 1956, comenzaron a emplearse los sistemas de altos flujos, pues este anestésico no es explosivo y tiene una gran potencia. De esta forma, el empleo de la técnica circular de flujos bajos fue cayendo en desuso con el tiempo y los flujos altos de gas fresco pasaron a ser la practica común en muchos países, a pesar de ser una técnica ineficiente y costosa. Actualmente, las máquinas modernas de anestesia y los sistemas de monitorización permiten que el anestesiólogo cumpla con los requerimientos necesarios para administrar la anestesia a flujos bajos en un sistema circular, porque este es un método que proporciona una atención especial al paciente, seguridad, efectividad y eficiencia en función de los costos. 21

3 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO Los objetivos de este capitulo son: lograr que los colegas anestesiólogos conozcan la importancia de conocer la farmacocinética de los agentes anestésicos para poder emplear flujos bajos en circuito cerrado; cambiar el concepto de porcentajes en la administración de los anestésicos por la cantidad de vapor anestésico que entregamos minutó a minuto al circuito respiratorio; proporcionar seguridad y confianza en las técnicas anestésicas, ya sea con dosis administradas al circuito respiratorio o en la técnicas de flujos bajos y circuitos cerrados con vaporizadores termo-compensados. 1. DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS 1.1. Clasificación de los sistemas ventilatorios Aunque existen muchos criterios para clasificar los sistemas de ventilación, la mayoría describen cuatro sistemas, a saber: abierto, semiabierto, semicerrado y cerrado. 22 JA Moyers basó su clasificación en la presencia o ausencia de la bolsa reservorio y en la existencia de reinhalacion. De acuerdo con esta clasificación, en un sistema abierto no hay bolsa reservorio ni reinhalación; el sistema semiabierto tiene reservorio, pero no existe reinhalación; en el sistema semicerrado hay reservorio y una reinhalación parcial; y en el sistema cerrado existe reservorio y la reinhalación es completa. B.J Collins, cuya clasificación se presenta en la tabla 1, define los sistemas de otra manera. Para Collins un sistema abierto es aquel que utiliza el aire atmosférico como agente diluyente para llevar el agente anestésico hasta el tracto respiratorio; de esta manera, la vía respiratoria tiene acceso a la atmósfera durante la espiración y la inspiración, pues no existe balón reservorio ni reinhalación; un ejemplo de este sistema es la administración del Éter por el método de la gota abierta. Un sistema Semiabierto es aquel en el cual el tracto respiratorio esta abierto a la atmósfera, tanto en la espiración como en la inspiración, pero tiene un reservorio que está abierto a la atmósfera y técnicamente no existe reinhalación; entonces, el aire atmosférico es el trasportador o diluyente del agente anestésico. Collins define el sistema semicerrado como aquel en el cual el sistema respiratorio del paciente esta completamente cerrado en la inspiración y abierto a la atmósfera en la espiración; tiene la bolsa reservorio y, si hay reinhalación, ésta es parcial. El sistema cerrado es aquel que no permite la fuga de la mezcla anestésica, que no tiene comunicación con la atmósfera y en el cual la reinhalación es completa.

4 AGENTE COEFICIENTE sangre:gas COEFICIENTE grasa:sangre Desfluorano Óxido nitroso Sevofluorano Isofluorano Enfluorano Halotano 0,42 0,47 0,69 1,46 1,90 2,54 27,2 2,3 47, Tabla 1. Sistemas de ventilación. Adaptado de Collins V J: Principles of anesthesiology. Lea and Febiger; Filadelfia, Otro autores, que se basan en la cantidad de gas fresco usado, clasifican el circuito circular como sistema de no reinhalacion, sistemas de reinhalacion parcial o sistema de reinhalacion total. Con cualquiera de estos sistemas, el anestesiólogo debe estar seguro que los gases frescos suministrados son suficientes para satisfacer la necesidades del paciente en lo que hace referencia al Oxígeno, al anestésico inhalado y a la eliminación del CO El sistema circular El sistema circular, que debe su nombre a la configuración de sus componentes, es el circuito respiratorio que más se usa en los adultos y, desde la última década, en los niños. Un circuito circular está compuesto por los siguientes elementos: 1. El absorbedor de CO La entrada de flujo del gas fresco. 3. Las válvulas unidireccionales, que aseguran el movimiento del gas en una dirección. 4. Una válvula de sobre presión, para sacar el exceso de gas del sistema. 5. Las mangueras, para conectar al paciente con las partes del sistema que están adheridas a la máquina anestesia. 6. Un conector en Y, que une las mangueras con la máscara o con el tubo endotraqueal. 7. La bolsa reservorio. 8. El equipo opcional, como el manómetro, para medir la presión del sistema, los vaporizadores, los filtro para las bacterias, el sensor de Oxígeno, los monitores de gases exhalados e inhalados y los adaptadores para el ventilador. Los componentes se colocan de una manera secuencial para cumplir con los siguientes objetivos principales: 1. Conservar el gas fresco. Para lograr este objetivo, el gas fresco debe ingresar al circuito preferentemente en el lado inspiratorio, pues con ellos se obtiene mayor economía del agente anestésico durante la inducción, la cual también resulta en una más rápida, y un mejor control de la mezcla inspiratoria. 2. Reducir el consumo del absorbente al mínimo. El gas que sale de la válvula de sobrepresión debe tener la más alta conservación posible de CO Humidificar al máximo los gases inspirados. Esto previene la morbilidad pulmonar postoperatoria, mantiene la temperatura corporal y evita las perdidas innecesarias de agua. 4. Disminuir el espacio muerto. 23

5 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO 5. Disminuir las resistencias para la ventilación. que contiene una mezcla de hidróxido de bario y calcio. Desafortunadamente, no existe una colocación de los componentes del sistema circular que satisfaga estos objetivos, ya que algunos sistemas priorizan unos objetivos más que otros Absorbedores de bióxido de Carbono El sistema de absorción del CO 2 es muy importante en el sistema circular, ya que garantiza que los gases exhalados y los que se inhalan están libres del bióxido de carbono. Por este motivo, será analizado ampliamente. La absorción química del CO 2 emplea el principio general de neutralización de un ácido por una base. En este caso, el primero es el ácido carbónico, que se forma por la reacción del bióxido de carbono con el agua. En los absorbentes de uso común se encuentran dos tipos de bases: la cal sodada, que es una mezcla de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio y de calcio; y la cal baritada, La Cal sodada es el absorbente más ampliamente usado, y existen dos variedades para anestesia: el tipo seco y el tipo húmedo. El último es el más empleado, y su composición química se presenta en la tabla 2. El hidróxido de sodio y de potasio están presentes en tan baja proporción, a pesar de ser álcalis muy efectivos, debido a que en su estado puro son muy cáusticos y extremadamente higroscópicos. El cuatro por ciento parece ser una proporción óptima, porque permite la absorción del CO 2 exhalado de una manera rápida y suficiente. Como ya se dijo, la reacción que se presenta es una neutralización de un ácido por una base, en la cual obtienen como productos finales carbonatos, agua y calor; en esta reacción se liberan calorías por cada mol de agua que se produce, o por cada mol de CO 2 que se absorbe; este calor no altera la efectividad de la reacción, pero si es importante para el paciente, al igual que la humedad producida por el agua. ALTO FLUJO MEDIANO FLUJO POBRE FLUJO MÍNIMO FLUJO Órganos o tejidos Cerebro, Corazón, lecho esplácnico, riñón, etc. Masa muscular Tejido graso Hueso % Masa Corporal Perfusión (% del gasto cardiáco) Tabla 2. Composición de la cal sodada del tipo húmedo La Cal baritada es una mezcla de hidróxido de potasio e hidróxido de calcio. La humedad de la cal baritada está ligada al hidróxido de bario, el cual es más activo que el hidróxido de sodio. En idénticas condiciones, la formación de calor y agua varía muy poco. Recientemente, han aparecido otros absorbedores del bióxido de carbono. Entre

6 estos se encuentran el SOFTNOLIME, que esta libre de KOH, y el AMSORB y el HIDROXIDO DE LITIO, que están libres de KOH y de NaOH. Estudios recientes han reportado que estos absorbedores de CO 2 difieren enormemente en su capacidad para producir el Compuesto A y el monóxido de carbono. Luego considerar los trabajos de investigación que se han publicado a este respecto, se pueden concluir que el KOH y el NaOH de la soda estándar y seca son responsables de la mayor parte de la degradación del Desflurano, y presumiblemente del Enflurano e Isoflurano, a monóxido de carbono; también, es posible que en estas condiciones el KOH sea mas potente que el NaOH; y que la cal sodada que está libre de estos hidroxilos remueve de manera eficiente el CO 2 de los gases espirados cuando se administra una anestesia con un circuito cerrado (Tabla 3). ANESTÉSICO MAC 50% MAC 95% Desfluorano Óxido nitroso Sevofluorano Isofluorano Enfluorano Halotano 6, ,0 1,2 1,7 0,75 7,80 136,5 2,6 1,56 2,21 0,98 Tabla 3. Composición química de los absorbedores de CO 2. Dado que algunas reacciones sólo se producen en presencia del agua, es esencial mantener la humedad. El contenido específico de agua de los gránulos varía, aproximadamente, entre el 14 y el 19% del peso húmedo. En el proceso de neutralización de un ácido por una base se realizan las siguientes reacciones químicas: a) Para formar ácido carbónico, el bióxido de carbono debe disolverse primero en el agua superficial de los gránulos. b) Luego, el bióxido de carbono se disuelve a una velocidad que es directamente proporcional a la eliminación del ácido carbónico, a través de la reacción de los iones hidroxilos. 2H2CO3 + 2NaOH+2KOH Na2CO3+K2CO3+ 4 H2O+CALOR Esta reacción es muy rápida, y en la misma forma se consumen los iones OH - c) El hidróxido de calcio, que esta presente en un 77 a 82%, se disuelve en el agua, con lo cual se generan algunos iones hidroxilo adicionales. CO2+H2O H2CO3 Ca(OH)2 Ca OH 25

7 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO d) Los carbonatos sódico y potásico reaccionan con el carbonato de calcio produciendo la regeneración del hidróxido de sodio y de potasio. 2 Ca(OH)2+ Na2CO3+ K2CO3 2 CaCO3+ 2NaOH + 2KOH Entonces, se puede concluir que lo que limita la reacción total en el sistema es la proporción de sodio y de potasio. También se puede afirmar que la reacción de la cal sodada con los gases que son reinhalados en un sistema circular produce calor y agua, lo cual se aumenta la temperatura y la humedad del sistema. Los indicadores son ácidos o bases que se agregan a la cal sodada o baritada para indicar la saturación del absorbente. La coloración del indicador depende de la concentración de iones de hidrógeno. Sin embargo, la presencia del indicador no afecta la reacción de absorción del CO 2. Inicialmente, cuando la cal sodada es fresca, los indicadores son incoloros; luego, a medida que sucede la absorción de CO 2 y la capacidad del absorbente se va agotando, los indicadores cambian su coloración. Los indicadores más usados son el Etil violeta, que toma el color violáceo, y la fenoftaleina, la cual cambia a rosado Indicadores Se pueden emplear otros métodos para verificar la efectividad del absorbente. Cuando se usan flujos bajos o moderados, la cal sodada debe calentarse porque las reacciones son exotérmicas y si esto no sucede después de 15 o 20 minutos de uso, debe sospecharse que el absorbente no esta funcionando adecuadamente; por este motivo, se espera que en el futuro se coloquen monitores de temperatura dentro del canister. Por otra parte, es cierto que los anestésicos y las drogas auxiliares deprimen la ventilación, pero el anestesiólogo debe vigilar muy atentamente los signos de la hipercarbia, porque ellos nos alertan sobre tres problemas que se pueden presentar: que el absorbente este agotado; que el paso al absorbente esté parcialmente abierto o completamente cerrado; y que una de las válvulas unidireccionales del circuito no esté funcionando convenientemente, y por ello el paciente reinhala a través de una de las mangueras. Para analizar el consumo de la cal sodada, se parte del supuesto que 100 gramos de ésta absorben entre 15 y 18 litros de CO 2. Si se conoce la producción de CO 2 del paciente que esta bajo anestesia de flujos bajos y circuito cerrado, fácilmente se puede calcular el gasto de la cal sodada por hora. Para ellos se realiza la siguiente ecuación: 0.8 (cociente respiratorio = (Producción de CO 2 /minuto) / (Consumo metabólico O 2 /minuto). 1.2 Clasificación de los flujos en anestesia Cuando se usa sólo Oxígeno, los flujos se clasifican de acuerdo con el valor absoluto del volumen de gas fresco que se administra en un minuto (tabla 4). 26 FLUJOS RANGO Flujo metabólico Flujo mínimo Flujo bajo Flujo medio Flujo medio Tabla 4. Clasificación de los flujos en anestesia

8 Según el grado de reinhalación, algunos autores clasifican los flujos bajos en tres tipos: con reinhalación completa, con reinhalación parcial y sin reinhalación. A. Aldrete define los flujos bajos como la administración de mezclas gaseosas, desde el limite inmediatamente inferior de la ventilación alveolar por minuto, hasta el flujo requerido solamente para suplir el consumo básico de oxígeno y la absorción del agente anestésico. Otra clasificación cataloga los flujos que se utilizan en el circuito cerrado como flujos bajos, intermedios y altos, que incluyen los flujos que se usan en niños cuyo peso es inferior a los 10 Kg (Figura 1). Hoy en día la anestesia con flujos metabólicos es fácil de realizar y segura. Los vaporizadores Termo-baro-compensados funcionan de manera adecuada con todos los flujos, inclusive con flujos metabólicos y mínimos. Como no se usa el Óxido Nitroso, se minimiza la posibilidad de administrar una mezcla hipóxica. Los monitores de gases en el circuito respiratorio incrementan la seguridad, pero perdida de gas en el circuito porque estos aparatos aspiran continuamente una muestra de gas para analizarlo; la perdida de volumen varía entre 150 y 200 ml por minuto, cifra que resulta despreciable si se utiliza un flujos de gas fresco que supere ampliamente este valor; en cambio, cuando se utilizan flujos metabólicos, la muestra que toma el monitor tiene un valor significativo, por lo cual el anestesiólogo que emplea esta técnica debe establecer las conexiones para conectar el exosto del analizador de gases con la rama inspiratoria de la máquina de anestesia, y de esta manera se puede devolver al circuito la mezcla de gases después de que ha sido analizada por el monitor. Figura 1. Representación esquemática de la clasificación de los diferentes flujos en un paciente de 70 kg. Los números con asterisco (*) representan el consumo metabólico de Oxígeno Oxigenación en anestesia Los tres factores fundamentales que intervienen en la oxigenación durante la anestesia son la calidad del O 2 que se administra (Fracción Inspiratoria-FI O 2 ), la cantidad de O 2 que se usa (flujo de O 2 ) y la forma como se administra el O 2. Durante la inducción de la anestesia, la preoxigenación, que también puede ser llamada denitrogenación, cambia la calidad del O2, pues incrementa la fracción inspirada del mismo a concentraciones superiores del 90%. Durante el mantenimiento de la anestesia, esta concentración puede permanecer igual o disminuir a través del tiempo, de acuerdo a la cantidad de O2 (flujo) que se administre y el sistema respiratorio empleado. Si se tiene en cuenta la ecuación PI O 2 = FI O 2 x (PB-PH 2 O), se puede observar claramente que con sólo cambiar la FIO 2 se aumenta la PAO 2, y por consiguiente la P a O 2. Es importante entender que en los diferentes pasos de la cascada del Oxígeno, desde la entrada de éste al alvéolo hasta su llegada a la mitocondria, la difusión está determinada completamente por la presión de Oxígeno y no por la cantidad de Oxígeno presente. 27

9 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO Sin embargo, se recomienda emplear flujos altos durante la preoxigenación y la inducción anestésica. Esta medida modifica la composición del Oxígeno en los depósitos del organismo, los cuales están localizados en el gas alveolar (CFR), en la sangre, en los tejidos y en la miohemoglobina. Es fundamental mantener un aporte de Oxígeno continuo y adecuado para asegurar la supervivencia humana (metabolismo aerobio). El aporte de Oxígeno depende de que los elementos de la siguiente ecuación no se alteren : DO 2 = Q x C a O 2. El C a O 2 es la cantidad de Oxígeno que transporta la sangre, cuyo valor resulta de sumar el Oxígeno que contienen la Hb con el que está diluido en el plasma (Ca O 2 = Hb x 1.34 ml de O 2 x saturación de O 2 + ( PaO 2 x )); el valor del C a O 2 fluctúa entre 15 y 20 ml de Oxígeno por dl de sangre. En esta ecuación Q representa el gasto cardíaco, que se calcula de acuerdo con la ecuación de Fick (VO 2 = Q x Cav O 2 ) En condiciones normales, el aporte total de Oxígeno es de 1000 ml por minuto, mientras que el consumo de los tejidos en estado basal es de 250 ml por minuto. Esto quiere decir que normalmente se consume solamente el 25% del Oxígeno que se aporta, y que el 75% restante queda disponibles para satisfacer las variaciones del consumo metabólico y para ofrecer un margen de seguridad. También explica porque se puede mantener una oxigenación adecuada a pesar de usar flujos tan bajos como el consumo metabólico durante el mantenimiento de la anestesia y porque no es necesario administra flujos de Oxígeno superiores a 1 litro por minuto, porque de todas formas el paciente no lo consume. Por último, para obtener una adecuada Oxigenación durante el mantenimiento de la anestesia, además de administrar Oxígeno, se debe asegurar que éste llega a los alvéolos mediante una ventilación apropiada Consumo de oxigeno En 1942, Brody demostró que el consumo de oxigeno es una función exponencial del peso del cuerpo. 28 El consumo de Oxígeno se relaciona con la masa metabolicamente activa del organismo, la cual se define como el peso en kilogramos elevado a la ¾ de potencia (Kg ¾). Se estima que el consumo de Oxígeno equivale a 10 por el peso, elevado a la ¾ de potencia; no obstante, se debe tener en cuenta en cuenta que el consumo disminuye con la hipotermia,el shock, en el cortocircuito pulmonar y durante el uso de torniquetes; la disminución en el consumo del oxígeno también es un signo temprano de hipoperfusión tisular, y se detecta entre 10 y 20 minutos antes de observar algún cambio en la presión arterial. El consumo de Oxígeno se aumenta durante los estados febriles, en la anestesia superficial y lógicamente, en los estados hipermetabólicos. El cálculo de la masa metabolicamente activa también permite relacionar otra serie de parámetros fisiológicos (Figura 2). Figura 2

10 En la tabla 5 se presenta un ejemplo de la forma como se calcula la masa metabolicamente activa en un paciente de 70 Kg. Agente Anestésico Halotano Enfluorano Isofluorano Sevofluorano Micrgogramos/ Kilo/Hora 1a2 5,2 6,0 8,9 Tabla 5. Cálculo de la masa metabolicamente activa en un paciente sano de 70 Kg. 2. CAPTACIÓN ACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE LOS AGENTES ANESTÉSICOS El principal objetivo de la anestesia inhalatoria es conseguir una presión parcial del anestésico en el tejido cerebral que sea óptima y constante, lo cual se consigue manteniendo una concentración arterial permanente. Para lograr este propósito, el anestesiólogo debe colocar en el circuito respiratorio una concentración inspiratoria de anestésico adecuada y asegurar una ventilación alveolar apropiada Captación La captación de los agentes anestésicos se define como la cantidad de vapor anestésico que pasa desde el alvéolo hacia de la sangre. La captación es independiente de los flujos y del modo de ventilación que se use. Los factores que determinan la presión parcial del anestésico en el tejido cerebral son: la transferencia del agente desde el circuito respiratorio hasta el alvéolo, la transferencia del agente desde el alvéolo hasta la sangre arterial y la transferencia del agente desde la sangre arterial hasta el cerebro. El primer factor, depende de la Fracción inspiratoria (F.I) y de la ventilación alveolar (V). El segundo factor, depende del coeficiente de partición sangre/gas (l s/g), del gasto cardiaco (Q), y del gradiente alvéolo-venoso de la presión parcial (s/ p). El tercer factor, depende del coeficiente de partición cerebro/sangre (l t/s), del gradiente 29

11 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO arteriovenoso de la presión parcial, del porcentaje del gasto cardíaco que va al cerebro (Q%) y del volumen o peso del órgano (V). Otros factores menos importantes también ejercen alguna influencia sobre la velocidad con la cual se obtiene la Concentración Alveolar Mínima (CAM) del agente anestésico. Entre las características del sistema de ventilación que ejercen esta influencia se encuentran el volumen del sistema, la solubilidad de los anestésicos inhalatorios en los componentes del sistema y el flujo de entrada del gas desde la máquina de anestesia. El volumen del circuito respiratorio actúa como un amortiguador que disminuye la concentración alveolar; sin embargo, éste efecto amortiguador desaparece si la entrada de gas fresco al circuito respiratoria es alta. Cuando se usa agente que tienen una alta solubilidad en los componentes del sistema respiratorio, inicialmente se observa que la pendiente en la curva de concentración alveolar se disminuye. concentración del anestésico en el gas inspirado. Durante una anestesia, el gas inspirado esta constituido por dos gases, el gas fresco de la maquina de anestesia y el gas que se reinhala. Por tanto, un aumento de la captación o de la reinhalacion baja la concentración del gas inspirado, sobretodo si se esta administrando un anestésico con alta solubilidad. Sin embargo, cuando se usan los flujos bajos, más que una concentración inspirada constante, lo importante es mantener una concentración alveolar constante. WW Mapleson demostró que la captación del Halotano disminuía significativamente con el tiempo, a pesar de mantener una presión de vapor inspiratoria constante. Después de este estudio, se desarrollaron modelos de capitación y distribución de los anestésicos en un sistema cerrado. Los primeros en usar los modelos de captación anestésica administrando vapor de halothano en cantidades conocidas fueron Hampton y Flickinger; aunque a medida que iban apareciendo nuevos modelos de captación y distribución, el cálculo de la dosis anestésica parecía mas difícil, el conocimiento de estos modelos es esencial para comprender la anestesia en el circuito cerrado, pues en estas circunstancias el Oxígeno y los gases anestésicos deben ser administrados en una relación igual a la captación que hace el organismo, para poder mantener en el sistema un volumen y una composición constantes. 30 Figura 3. Ritmo de captación de los anestésicos inhalados. Como el paciente capta el gas anestésico y exhala el volumen restante del gas inhalado, la composición del gas que exhala modifica la Recientemente, H.J Lowe propuso un nuevo modelo de captación para circuito cerrado. Este modelo emplea una concentración alveolar de vapor anestésico constante a 1.3 CAM, combinado con Oxígeno o con Óxido Nitroso al 65.5%. Los aspectos fisiológicos y farmacológicos que considera el modelo de Lowe se describen brevemente en la figura 2. Básicamente, este modelo de captación y distribución está compuesto por 10 compartimientos, en los cuales se han

12 distribuido los órganos analizados para un paciente de 70 Kg, con sus respectivos porcentajes de gasto cardiaco, peso promedio y flujo de sangre por minuto. Figura 4. Relación de acumulación de los agentes anestésicos a través del tiempo. Este modelo se explica mejor mediante un ejemplo. En el ejemplo que se presenta en la tabla 6 se asume que las perdidas del agente anestésico por el metabolismos y por la piel se pueden despreciar, que la ventilación es constante a 5 litros / minuto y que existe un equilibrio entre la concentración alveolar (CA) y la concentración arterial (Ca) del agente; es decir, que no existe gradiente de presión y que la concentración arterial permanece constante. De esta forma, cada órgano del sistema capta el agente anestésico en una relación exponencial diferente que está determinada por el coeficiente de solubilidad tejido / sangre (l t/s), el volumen de cada órgano (igual al peso) y la proporción del gasto cardiaco (flujo de sangre por minuto) ORGANO %G. Cardiaco Peso/Kg Vol 1/min. flujo sangre T/Sangre Capacid. 1/Vapor Const. 1CT. T(min) 3CT Pulmones Corazón Cerebro Higado Riñones T. muscular T. Graso Piel Huesos T. Conectivo Figura 5. Ritmo de captación de los anestésicos inhalados Tabla 6. Modelo de captación y distribución de 1.3 MAC de Halothano para un paciente de 70 kg. 31

13 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO Fundamentalmente, se han demostrado dos hechos: 1. El ritmo de captación del anestésico por cada órgano es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del tiempo; es decir, que al comienzo de la anestesia la captación es alta, y luego va disminuyendo con el tiempo. 2.Las demandas del vapor anestésico (dosis acumuladas) son directamente proporcionales a la raíz cuadrada del tiempo (Figura 3). En esta figura se observa que el tiempo real es el cuadrado del tiempo (T 2 : minutos, etc), que los intervalos de tiempo son la progresión aritmética de los números impares ( ,etc.) y que la dosis total acumulada está en una relación lineal con la raíz cuadrada del tiempo, lo cual significa que los tejidos absorben igual cantidad de vapor anestésico en cada intervalo de tiempo, mientras el valor de estos aumente progresivamente en 2 minutos. Lowe denominó dosis unidad a la cantidad de vapor anestésico que se absorbe, y al mismos tiempo demostró que la captación por el organismo (Q an), en un tiempo dado es igual a la concentración en sangre por minuto dividida por la raíz cuadrada del tiempo (Q an = 1.3 CAM x ls/g x Q / T 2 ). Por consiguiente, la dosis acumulativa para un tiempo dado es igual a dos veces la concentración arterial por minuto multiplicada por la raíz cuadrada del tiempo (Dosis acumulativa = 2 Ca x Q x «T ml de vapor). Figura 6. Relación de acumulación de los agentes anestésicos a través del tiempo. 2.2 Distribución La cantidad de agente anestésico que se necesita para perfundir todos los órgano cada minuto se obtiene multiplicando la concentración arterial del agente por el gasto cardíaco. 32 El coeficiente de partición tejido/sangre se usa para calcular la cantidad total que cada órgano puede acumular. El valor de esta canti- dad se calcula multiplicando la concentración arterial (ml/dl) por el coeficiente tejido/sangre y por el volumen de cada órgano expresado en dl.

14 La constante de tiempo (C.T.) determina el modo en que los tejidos alcanzan su capacidad. Al final de la primera constante de tiempo, se puede obtener un 63.2% de saturación; y, al final de la tercera constante de tiempo se puede obtener aproximadamente un 95%. El volumen real de cada órgano es igual al volumen multiplicado por su respectivo coeficiente de solubilidad tejido/sangre. Por tanto, en el caso del Halotano, después de la tercera constante de tiempo, ósea a aproximadamente a los 14.4 minutos, el cerebro se ha saturado en un 95% de su capacidad. De una manera práctica, se puede decir que entre más alta sea la solubilidad del tejido de un órgano, mayor es su capacidad de acumular vapor anestésico, y el periodo de tiempo que se requiere para saturar el órgano es más largo, siempre y cuando la concentración arterial por minuto sea constante. De manera gradual, los órganos acumulan el vapor anestésico y los mejor prefundidos se saturan en los primeros 30 minutos. Después de aproximadamente 180 minutos, ellos alcanzan su capacidad total, a excepción del tejido graso. La suma del contenido anestésico de todos los órganos en un tiempo dado representa la dosis total necesaria para mantener la concentración crítica molar en el tejido cerebral. En resumen, se puede decir que la forma en que cada agente anestésico logra copar la capacidad de los órganos del cuerpo depende de la concentración arterial, de la porción de gasto cardiaco que recibe por cada órgano y de su solubilidad. 3. ANESTESIA CON CIRCUITO CERRADO Y FLUJOS BAJOS Hoy en día es importante conocer la técnica de los flujos bajos y circuito cerrado porque ella es necesaria para cuantificar mejor los anestésicos y para proporcionar a los pacientes un mejor margen de seguridad. Cuando se utiliza esta técnica, más que en la concentración de los anestésicos inhalados que entran al circuito respiratorio, el anestesiólogo debe pensar en términos de absorción y de dosis total. El principal obstáculo para efectuar la transición entre la anestesia con flujos altos a la de flujos bajos es que los anestesiólogos no realizan este cambio en su forma de pensar. No obstante, las investigaciones y la experiencia continua de los anestesiólogos han determinado una serie de recomendaciones mediante las cuales la Ciencia mejorará el Arte. Antes de aplicar la técnica de los flujos bajos y el circuito cerrado, el anestesiólogo debe conocer ampliamente la farmacocinética de los anestésicos inhalatorios. Los anestesiólogos que utilizan los 33

15 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO 34 flujos bajos en circuito cerrado, deben hacerlo con el interés común de conocer, investigar y promocionar esta técnica. También, deben hacerlo para obtener como resultado final los beneficios de una anestesia más segura y efectiva para los pacientes y para reducir el riesgo anestésico. Dado que el volumen del flujo es menor que el volumen del circuito respiratorio, el uso de un flujo bajo permite que el circuito cerrado actué como un sistema amortiguador de los cambios graduales en la mezcla inspiratoria. Además, el uso de los flujos bajos y el circuito cerrado disminuye la toxicidad que produce la inhalación crónica de los gases anestésicos en el personal que labora en salas de cirugía, disminuye la morbilidad postoperatoria de la vía aérea porque proporciona gases húmedos y calientes, y reduce los costos de cada acto anestésico. A pesar de estas ventajas, la anestesia de flujos bajos continua siendo subutilizada. La principal explicación para este hecho es que históricamente se ha creído que esta técnica produce hipoxia o hipercapnia, que se asocia con sobre o infradosificación de los gases anestésicos y que se acumulan productos de degradación potencialmente tóxicos en el circuito respiratorio. Sin embargo, dichas creencias se han disipado gracias al uso de las máquinas de anestesia y de los equipos de monitoria modernos y de los nuevos agentes anestésicos de baja solubilidad. Otra explicación es que muchos de los anestesiólogos que no fueron entrenados en la técnica de los flujos bajos en circuito cerrado se siente menos cómodos con ella y no han tenido la oportunidad de observar los beneficios de esta técnica. Las características fisicoquímicas de los nuevos agentes halogenados (Sevoflurano y Desflurano) los hacen más adecuados para el uso con flujos bajos. La atención se ha dirigido hacia la seguridad, especialmente hacia las implicaciones clínicas de la degradación de los anestésicos por los absorbentes del bióxido de carbono. La cal sodada seca y la cal de hidróxido de bario hacen que el Desflurano, al igual que el Enflurano y el Isoflurano, produzcan monóxido de carbono durante su degradación, con la consiguiente formación de Carboxihemoglobina; sin embargo, este hecho es relativamente infrecuente si se evita el uso de la cal sodada seca. El Dr. Wissing, mediante un trabajo experimental, demostró que los anestésicos que más monóxido de carbono producen, en su orden, son: el Desflurano; Enflurano; Isoflurano; y en menos proporción el Sevoflurano y el Halotano. También demostró que después de la segunda hora de anestesia la producción de monóxido de carbono se suspende, a pesar de continuar con el mismo flujo de gas anestésico, y que la concentración en el circuito respiratorio baja a cero o cerca de cero en todos los casos. Esto implica que alguna sustancia o algo que se requiere para que continué la reacción, comienza a agotarse; es por esto que existe una inconsistencia entre los hallazgos de laboratorio y la experiencia clínica. El Sevoflurano se degrada a un halóalqueno, que ha sido denominado Compuesto A, por la acción de la cal sodada y del hidróxido de bario. Las concentraciones elevadas de este Compuesto A provocan nefrotoxicidad en los túbulos proximales de los riñones de las ratas. Sin embargo, después de revisar un material bibliográfico relativamente amplio, se puede afirmar que hasta este momento no se ha demostrado en forma real la nefrotoxicidad del Sevoflurano en humanos; por este motivo, se justifica el empleo de sevoflurano con flujos bajos, e incluso en circuito cerrado. Se mencionan cuatro factores que favorecen la formación del Compuesto A en el absorbedor del bióxido de carbono; a saber:

16 a) La temperatura en el Canister de la cal sodada. La mayor cantidad del Compuesto A se forma cuando la temperatura está por encima de los 50 C; sin embargo, en la práctica clínica es difícil llegar a esta temperatura. La temperatura máxima que ha encontrado el autor, quien tiene más de 20 años de experiencia en el uso del circuito cerrado, ha sido entre 45 C y 47 C, después de haber usado anestésicos halogenados durante 12 ó 16 horas. b) La cantidad de Sevoflurano que se vaporice. A medida que se vaporiza más Sevofluorano, aumenta la posibilidad de formar Compuesto A. Cuando se usa la técnica de flujos altos (de 2 a 4 litros por minuto), durante la primera hora el paciente capta aproximadamente el 20% de el vapor anestésico que sale del vaporizador, y el 80% restante se pierde hacia el medio ambiente. En consecuencia, cuando se usan los flujos bajos y el circuitos cerrados, se vaporiza 80% menos de Sevoflurano. c) La humedad de la cal sodada. El uso de la cal sodada seca favorece la formación del Compuesto A. Cuando se emplean los flujos bajos y el circuito cerrado, la humedad en el Canister va aumentando con el tiempo. d) La duración de la cirugía. A medida que aumenta el tiempo quirúrgico, hay más posibilidad de que se forme el Compuesto A, en un proporción directa. Por este motivo, se recomienda usar el Sevoflurano con flujos bajos circuito cerrado en cirugías cuya duración sea inferior de 3 ó 4 horas. Cuando la cirugía se prolonga después de este tiempo, se recomienda abrir el circuito respiratorio cada 2 horas. En cuanto a la posible hipoxemia que se pueda presentar en el sistema cerrado o semicerrado, esto puede suceder si se usa el Óxido Nitroso, si los flujómetros de la maquina de anestesia están mal calibrados, o si accidentalmente se aumenta el flujo del Óxido Nitroso. Estas situaciones se previenen empleando en el circuito un analizador de oxígeno confiable o utilizando únicamente el Oxígeno. Por consiguiente, si se va a usar el Óxido Nitroso en un circuito cerrado, es obligatorio tener un analizador de oxígeno. Por otra parte, hoy en día es discutible el uso del óxido nitroso en anestesia por los numerosos efectos tóxicos de este gas. Aunque se ha empleado desde hace 150 años, actualmente no es esencial usar el Óxido Nitroso para producir analgesia, ni mucho menos anestesia. Durante la última década se han hecho evidentes sus riesgos clínicos y sus posibles efectos secundarios indeseables. El autor ha prescindido del Óxido Nitroso en su práctica diaria porque, en su concepto, este gas no cabe en el sistema cerrado, porque él puede ser reemplazado fácilmente por otros fármacos, como los opiáceos, que tienen menos efectos secundarios, y porque las cualidades de los nuevos halogenados hacen innecesario su uso. Por otra parte, el uso del Oxígeno como único gas fresco permite administrar una concentración inspiratoria alta del mismo y del anestésico. Estas concentraciones inspiratorias dependen de la denitrogenación previa y de la concentración de los otros gases que se puedan acumular en el circuito cerrado a través del tiempo, como el Metano, la Acetona, el Etanol, el Vapor de Agua y el Monóxido de Carbono. El índice tóxico del último gas se obtiene multiplicando la concentración del Monóxido de Carbono el en suero por el tiempo que el paciente esta expuesto a dicha concentración. Se ha establecido que una concentración inferior a 900 partes por millón no representa un riesgo de tóxicidad. El Dr. Middlenton y sus colaboradores realizaron un estudio para medir concentración de monóxido de carbono durante la anestesia con un circuito cerrado y ellos encontraron que las concentraciones más altas en este sistema fluctúan entre 300 a 600 partes por millón. 35

17 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO 4. TÉCNICAS PAR ARA A LA APLICACIÓN CLÍNICA DEL CIRCUITO CERRADO En la práctica clínica, el autor utiliza dos sistemas para administrar en el circuito respiratorio la cantidad de vapor anestésico necesaria para conseguir la CAM en el menor tiempo posible con flujos de O 2 metabólicos: la administración de una dosis de líquido anestésico al circuito y la administración del anestésicos con vaporizadores termo compensados. Actualmente existe un tercer sistema, la inyección computarizada Administración de una dosis de liquido anestésico al circuito En esta técnica se inyecta una cantidad exacta del liquido anestésico al circuito. Esta antigua técnica de administrar volúmenes conocidos de líquido anestésico al circuito respiratorio fue descrita por Lowe y ha sido renovada por Weingarten. Para introducir el liquido anestésico al circuito respiratorio, el autor ideó un adaptador metálico con una válvula cuyos componentes se muestran en la figura 3; este adaptador contiene en su interior un tubo pequeño del calibre de una aguja No. 14 que sirve para dirigir el liquido anestésico a la manguera espiratoria, y su punta termina en posición vertical, para disminuir o anular la presión de ventilación. Está armado con una llave metálica de 3 vías, a la cual se acondicionan 2 jeringas de vidrio, o de plástico, pero sin émbolo de caucho; una de las jeringas es de 3 ml y se usa para medir de manera exacta la dosis unidad; y la otra jeringa es de 10 ml, y se utiliza como reservorio del líquido anestésico. Figura 7. Adaptador (válvula para circuito cerrado). 36 Con el fin de obviar los cálculos de la dosis unidad para cada paciente, el autor ha elaborado un esquema práctico que incluye los anestésicos halogenados más usados en nuestro medio (Tabla 7). Esta tabla indica los resultado de un análisis estadístico, del peso del paciente, la dosis unidad obtenida por la formula de Lowe y la respuesta clínica observada. Para cálcular la dosis con la formula de Lowe, se deben tener en cuenta las principales propiedades fisicoquímicas de cada agente anestésico, las cuales se presentan en la tabla 8.

18 Peso Kg Peso promedio Desviación estándar Después de la 2da hora Halothane ml de líquido / cada 15 min Sevoflurano ml de líquido / cada 15 min Isoflurano ml de líquido / cada 15 min Enflurano ml de líquido / cada 20 min Notas: a) Disminuir la dosis unidad un 10% por cada década de vida a partir de los 60 años b) Cuando use relajantes musculares en el mantenimiento anestésico, disminuya la dosis unidad en un 20% Tabla 7. Esquema práctico para la anestesia cuantitativa. Dosis unidad en ml de líquido anestésico PROPIEDADES ISOFLURANO ENFLURANO HALOTANO DISFLURANO SEVOFLURANO Coef. Partición sangre/gas Coef. Partición cerebro/sangre CAM (30-55 años) Pres/vapor (mmhg 20 C) Peso molecular (Daltons) ml líquido ml/vapor 20 C) Tabla 8. Propiedades fisicoquímicas de los anestésicos inhalatorios 4.2 Descripción de la Técnica Antes de la cirugía, se recomienda efectuar premedicación con cualquiera de las benzodiacepinas disponibles. Antes de administrar la anestesia, el anestesiólogo debe comprobar que se han cumplido los siguientes requisitos básicos: se conoce el peso exacto del paciente en kg; el circuito respiratorio es Hermético ; el sistema absorbente del CO 2 funcina de manera efectiva; y la máquina de anestesia tiene un flujómetro de óxigeno de volúmenes bajos que ha sido calibrado con alguna frecuencia. Esta técnica no requiere monitoría diferente a la que se emplea usualmente. Se recomienda utilizar los siguientes monitores: presión arterial no invasiva, preferiblemente, pero si el paciente tiene criterios para instalar una monitoria invasiva, se emplea un catéter radial; cardioscopio; oximetría de pulso; capnografia; temperatura; y siempre que ello sea posible, la monitoria de los gases inspirados y espirados. 37

19 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO 38 Previa denitrogenación, se practica la inducción y la intubación con las drogas que el anestesiólogo seleccione. Una vez que está asegurada la vía aérea, se conecta el tubo endotraqueal a la maquina de anestesia, y con el circuito respiratorio lleno en su capacidad con oxígeno, se cierra el circuito completamente; posteriormente, se coloca el flujometro en el valor equivalente al flujo metabólico, es decir de 300 ml. Posteriormente, se administra la dosis unidad que fue determinada por el esquema antes expuesto, de acuerdo con el peso del paciente y con el agente anestésico seleccionado. Al principio, como dosis de impregnación para el circuito respiratorio, se usa el valor de una dosis unidad. Esta dosis se usa en la primera anestesia del día y no se requiere administrarla en las siguientes anestesias, si se usa la misma maquina. En el momento en que se inicia la dosis unidad, se empieza a cronometrar el tiempo; esta primera dosis corresponde al minuto 0, y la siguiente al minuto 1; las otras dosis corresponden al cuadrado de los tiempos, es decir a los minuto 4, 9,16,25,36,49,81,100 y 121 minutos, hasta completar dos horas de anestesia; estos intervalos de tiempo entre la aplicación de cada dosis, corresponden a la progresión aritmética de los números impares (1,3,5,7,9,etc) hasta el último intervalo, que es de 21 minutos. Después de la segunda hora, se continua con la dosis que se presenta en el esquema de la tabla 7, de acuerdo con el agente anestésico elegido y la respuesta clínica. Se puede modificar la dosis unidad y las dosis de la segunda hora que se presenta en el esquema aumentando o disminuyendo el valor de la desviación estándar. Se deben tener en cuenta las notas del esquema que aparecen en el pie de la tabla. La ventilación debe ser controlada de manera manual o mecánica, pero el ventilador debe permitir el uso de flujos bajos y circuito cerrado. El control clínico de la anestesia debe hacerse, sobre todo, vigilando los aspectos funcionales del paciente, observando las posibles alteraciones que se puedan presentar por modificaciones en la composición de los gases inspirados. El principal inconveniente de esta técnica es que el anestesiólogo debe permanecer cronometrando el tiempo de las dosis en el circuito y que debe evaluar la evolución clínica de la anestesia antes de inyectar cada dosis. Otro problema es que las concentraciones observadas en el circuito respiratorio no son uniformes, sino que se presentan en formas de picos y valles. Por último, si de manera inadvertida no se coloca la dosis correspondiente al cuadrado del tiempo, el paciente se despierta. No obstante, después de haber empleado y enseñado la técnica de flujos bajos y circuito cerrado con Dosis Cuantificadas en el circuito respiratorio por un lapso de 12 años, el autor pudo confirmar ampliamente los beneficios ya enumerados de los flujos bajos Administración del anestésicos con vaporizadores termo-compensados Esta es una técnica muy segura para el paciente que utiliza dosis mínimas del agente anestésico. Muchos anestesiólogos no usan los flujos bajos y el circuito cerrado con dosis cuantificadas porque les parecen muy complejos, porque se invoca la necesidad de tener una destreza matemática; además, esta técnica requiere mayor atención, porque se debe estar pendiente de un reloj para colocar la dosis al circuito. Como resultado de estas objeciones, se ha optado por administrar los gases anestésicos al circuito cerrado utilizando los vaporizadores termo-compensados. Sin embargo, para administrar una anestesia segura con flujos bajos y circuito cerrado, este debe estar a prueba de fugas y con una eficiente absorción de CO 2.

20 En una situación estable, donde el volumen del circuito no se modifica, el volumen de gases anestésicos que entra es igual al volumen de anestésico que captan todos los órganos. Para usar el circuito cerrado, es muy importante entender este concepto. La labor del anestesiólogo que practica esta técnica es determinar la cantidad de anestésico que se necesita para conseguir y mantener el nivel de anestésico adecuado. Para ello es fundamental recordar que el ritmo de captación del anestésico con una concentración arterial constante, se sucede en función reciproca a la raíz cuadrada del tiempo. La cantidad de anestésico que absorben todos los órganos en un tiempo dado se denomina Dosis Acumulativa, y esta es igual a 2 veces la concentración arterial multiplicada por la raíz cuadrada del tiempo. Luego de conocer la importancia de la dosis unidad de los anestésicos, se puede entender que durante el primer minuto se capta igual cantidad de anestésico que durante los 3 minutos siguiente, e igualmente durante los siguiente intervalos de tiempo, los cuales van aumentando en 2 minutos. Esta información es de gran ayuda para predecir la cantidad de anestésico que se necesita para un paciente determinado. En anestesia, la función de un vaporizador es producir una concentración de un potente agente anestésico que pueda ser prefijada y controlada; después, esta concentración debe ser llevada por el flujo de gas fresco hasta el sistema respiratorio del paciente. El porcentaje de concentración del anestésico es una medida cualitativa y no exacta de los gases que llegan al circuito respiratorio; sin embargo, si se convierte este porcentaje de vapor anestésico en Mililitros de gas por minuto que salen de un vaporizador, se puede cuantificar la cantidad de vapor anestésico que se administra en un tiempo determinado. Por este motivo, los anestesiólogos debemos cambiar el concepto de porcentaje de gas anestésico, por el de mililitros de vapor anestésico por minuto. Cuando se utiliza un vaporizador con flujos bajos y circuito cerrado, se aprovecha su capacidad máxima de vaporización. Clásicamente, cuando se usa un vaporizador termo-compensado de Isofluorano con flujos altos, el dial de estos se colocan entre el 1.5 y el 2.5 volumenes % y casi nunca se utiliza su capacidad total. Como se muestra en la figura 5, si se coloca un flujo de 300 ml/min con el dial del vaporizador al 5%, entran al circuito respiratorio 150 ml de vapor anestésico por minuto, de los cuales el paciente capta el agente anestésico necesario (al principio esta captación es alta) y toma el consumo metabólico de O 2 (300ml). Al final del primer minuto, el sistema ha botado 2700 ml de una mezcal de O 2 y de vapor anestésico, en una proporción que se desconoce. Si se usan flujos bajos tan bajos como el flujo metabólico (300 ml/min) y se deja el dial del vaporizador al 5%, entran a un sistema respiratorio completamente cerrado 15 ml de vapor anestésico por minuto. Figura 8. Flujos bajos en circuito cerrado con vaporizadores termo-compensados. Antes de que el anestésico logre una concentración alveolar constante, se debe saturar con este volumen de vapor anestésico el 39

21 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO De tal forma que inicialmente es posible administrar una cantidad alta de vapor anestésico, con el objeto de establecer y mantener el 1.3 CAM deseado, y al mismo tiempo se puede obtener una concentración estable de anestésico, siguiendo los conceptos de captación por cada uno de los órganos. Si luego de haber saturado el circuito y la vía aérea, se disminuye el flujo de O 2 a 300 ml/min y se conticircuito respiratorio y la vía aérea del paciente. Generalmente se usa un circuito respiratorio con una capacidad de 6 litros; este volumen debe ser sumado a la capacidad residual del paciente (2500 ml); de esta manera se completa un volumen de capacidad total de 8500 ml. Cuando se administra un flujo de Oxígeno de 5000 ml minuto y se coloca el dial del vaporizador al 5%, durante el primer minuto se obtienen 250 ml de vapor anestésico; si después de este primer minuto se cierra el circuito respiratorio, se obtendrá una concentración de gas anestésico de 2.9%; y si la primera constante de tiempo se sucede a los 0.5 minutos, al cabo de la segunda constante de tiempo el total de el volumen del circuito respiratorio tendrá una concentración a nivel de la capacidad funcional residual del 2.4% (figura 9). Figura 9. Flujos Bajos en circuito cerrado V.C.R. = Volumen circuito respiratorio C.T. = Constante de tiempo. 40 nua con el dial del vaporizador al 5%, se obtienen 15 ml de vapor anestésico, que se entregan al circuito respiratorio cada minuto; y si se continua en esta posición del dial, al cabo de 10 minutos se obtienen 150 ml de vapor anestésico; y si se continua durante 30 minutos, se obtendrían 450 ml y en 60 minutos 900 ml de vapor anestésico, y así sucesivamente a través del tiempo (Figura 10. )

22 Figura 10. Flujos Bajos en circuito cerrado. Flujo metabólico de 300 ml. por minuto. Dado que las demandas de vapor anestésico (dosis acumulativas) son directamente proporcionales a la raíz cuadrada del tiempo, la cantidad de vapor anestésico que captan los órganos disminuye a medida que trascurre el tiempo. El ritmo de captación de cada anestésico es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del tiempo [Captación (dosis de captación)=1/»t]. Esto se explica mejor con un ejemplo: en un paciente de 70 Kg con un gasto cardiaco de 48 dl/min, la captación de Isoflurano en el primer minuto será, aproximadamente, el producto de multiplicar el gasto cardiaco por el coeficiente de solubilidad sangre/gas y por la concentración alveolar deseada (Captación=1.3 CAM x» s/g x Q=1.3 x 1.15 x 1.48 x 48 dl=106 ml/ min) ; la captación de 106 ml de vapor se sucede en el primer minuto, pero a los 4 minutos la captación de isoflurano será de 53 ml de vapor anestésico (106/»4=106/2=53); a los 9 minutos la captación será de 35 ml (=106/»9=106/3=35); a los 16 minutos la captación será de 26 ml (106/»16=106/4=26) y a los 60 minutos será de 13 ml (106/»60=106/7.7=13 ml). Aplicación clínica A continuación se describe el uso clínico de un vaporizador de isofluorano en una técnica de flujo bajo y circuito cerrado. 1. Denitrogenación con flujos de oxígeno de 5 a 6 litros durante 3 minutos 2. Inducción anestésica con las drogas usuales. 3. Se continua la ventilación con oxígeno y se abre el vaporizador en el dial al 0.3% durante 3 minutos. Este vapor anestésico inicial se usa para impregnar los elementos del circuito respiratorio 4. Luego de haber asegurado la vía aérea y de verificar que la posición del dispositivo esco- 41

23 ANESTESIA INHALATORIA CON FLUJOS BAJOS Y CIRCUITO CERRADO 42 gido para asegurarla es correcta, esta se conecta al circuito respiratorio y se coloca un flujo de oxígeno de 5 litros durante 1 minuto, tiempo en el cual se llena el circuito respiratorio. Al mismo tiempo, el dial del vaporizador se fija en la posición 5%. Después de este primer minuto, se baja el flujo de oxígeno a 300 ml (ml/min) y se deja el dial del vaporizador en la misma posición (5%) durante el tiempo que se necesite para obtener la concentración alveolar que se desea (1.3 CAM), la cual se observa en el monitor de gas anestésico, y la respuesta clínica que se busca en el paciente. Cuando se decide administrar anestesia inhalatoria a un paciente de alto riesgo, se calcula en 0.5 CAM la concentración del agente anestésico y se completa la técnica anestesia con un narcótico, para efectos prácticos, en estos casos se abre el dial de vaporizador al 3%, y no al 5%. Cuando no se cuenta con la monitoria de gases espirados, el parametro para manejar el vaporizador es la evolución clínica de la anestesia. 5. Se mantiene al paciente normoventilado durante el mantenimiento anestésico. 6. Para finalizar, el momento en el cual se debe cerrar el ventilador se calcula multiplicando cada hora que dure la cirugía por 10 minutos, cuando se ha usado isofluorano; en el caso de usar Sevoflurano o Desflurano, el vaporizador se cierra el vaporizador 5 minutos antes por cada hora de cirugía. 7. Se continua con el sistema cerrado hasta finalizar la cirugía. 8. Luego de finalizar la cirugía, se abre el circuito respiratorio y se emplean flujos altos. Uno de los inconvenientes de está técnica es que después de los 5 primeros minutos la concentración espiratoria del anestésico cae por debajo de 1.3 CAM; después de este tiempo, la concentración continua aumentando lentamente. Otro inconveniente importante es que la administración de concentraciones altas en el primer minuto induce hipotensión, especialmente en aquellos pacientes que no han sido hidratadas previamente. Para obviar esta respuesta hemodinámica, se puede administrar una dosis de opiáceo y ajustar la dosis de los agentes hipnóticos que se han escogido para la inducción; el efecto de la anestesia intravenosa que se emplea para la inducción puede durar entre 20 y 30 min, tiempo que se aprovecha para iniciar una anestesia inhalatoria con cantidades bajas del agente anestésico. En los pacientes inestables hemodinamicamente, el dial del vaporizador se maneja de acuerdo con la respuesta clínica del paciente Sistemas de inyección computarizados Actualmente, los sistemas de inyección computarizados han resultado ser muy atractivos para el uso actual y futuro de la técnica de flujos bajos y circuito cerrado, porque el anestésico inhalado se inyecta con una alta precisión y el sistema es independiente del flujo de gas fresco. Sin embargo, este sistema es más complejo porque su mecanismo principal se basa en un proceso de retroalimentación y por tanto es obligatorio vigilar con monitores los niveles espirados e inspirados del gas anestésico y la profundidad anestésica. Es decir, que lo que se ahorra en anestésicos se puede invertir en la adquisición de esta monitoria avanzada. La experiencia clínica ha demostrado que esta técnica de flujos bajos y circuito cerrado es bastante segura, flexible y versátil, máxime cuando hoy en día se tiene la posibilidad de medir los gases anestésicos para mantenerlos en las concentraciones deseadas. Basados en la experiencia y pericia de muchos anestesiólogos, los avances en la tecnología ha dado precisión al suministro de anestésicos, a la vigilancia de signos vitales y al desarrollo de nuevos aparatos anestésicos.

24 La eliminación del oxido nitroso de la practica anestésica aumentará la seguridad de esta técnica anestésica 5. APLICACIÓN DE LOS FLUJOS BAJOS Y SISTEMAS CERRADOS EN PEDIATRÍA El principal impedimento para emplear esta técnica en los niños es que persiste la preocupación sobre el aumento que ocasiona el sistema circular en la resistencia a la respiración y del espacio muerto. Aunque era factible que sucediera con los antiguos circuitos circulares pediátricos, el concepto actual es que se puede dar una anestesia adecuada para los niños de todas las edades, incluidos los neonatos, siempre y cuando se controle la ventilación, se reemplace el sistema circular del adulto por mangueras con calibres mas pequeños y se reduzca la capacidad de la bolsa reservorio. Lo importante es que, así como se ha despertado el interés de usar flujos bajos en adultos, se despierte el interés para usarlos en pediatría. Las ventajas del uso de los flujos bajos y circuito cerrado en pediatría son las mismas que las de los adultos. Como el deseo del autor de este capítulo es que hayan quedado perfectamente claros los beneficios de esta técnica anestésica, no sobra volver a enumerarlos brevemente: 1. Es una técnica segura para el paciente y le proporciona al anestesiólogo nuevos parámetros para el control clínico de la anestesia. 2. La humidificación y el mantenimiento de una adecuada temperatura de los gases inspirados permiten una disminución de la incidencia de la morbilidad pulmonar postoperatoria. 3. Disminuye la contaminación anestésica en las salas de cirugía. Es evidente, como lo han demostrado estudios serios, que la inhalación crónica de gases anestésicos produce en el personal que labora en las salas de cirugía efectos tóxicos (carcinogenéticos, teratogénico, daño celular, etc). 4. La economía que ofrece el uso del circuito cerrado debe ser considerada como una solución para disminuir el costo de los anestésicos en nuestro medio. 43

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