EDITOR. Jose Antonio Rojas Gambasica Tema: Papel del anestesiólogo en la cirugía del control de daños

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3 EDITOR GENERAL DEL PROYECTO Oscar Pinzón Rodríguez Médico. Universidad del Rosario; Bogotá D.C., Colombia. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Universidad del Rosario; Bogotá D.C. Director Nacional de la Organización Científico Gremial de la Sociedad Colombiana de Anestesiología y Reanimación, SCARE. EDITOR Hernando Torres Zuluaga. Médico. Universidad del Norte; Barranquilla, Colombia. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Fundación Ciencias de la Salud FUCS. Bogotá D.C. Anestesiólogo AUTORES Enrique Arango Galvis, Juan Andrés Cuervo y Juan Carlos Díaz C. Tema: Vía aérea en el paciente politraumatizado. Enrique Arango Galvis Médico. Escuela de Medicina Juan N. Corpas. Bogotá, D.C. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Pontificia Universidad Javeriana-Hospital de la Samaritana. Bogotá, D.C. Jefe del departamento de Anestesiología de la Fundación Santa Fe de Bogotá. Bogotá, D.C. Profesor asociado de Anestesiología y reanimación en la Universidad del Bosque. Bogotá, D.C. Juan Andrés Cuervo Medico. Universidad del Rosario. Bogotá, D.C. Residente de Anestesia y Reanimación. Fundación Santa Fe de Bogotá. Universidad el Bosque. Juan Carlos Díaz C Medico. Universidad Nacional. Bogotá, D.C. Residente de Anestesia y Reanimación. Fundación Santa Fe de Bogotá. Universidad el Bosque. Hernando Torres Zuluaga Tema: Cuidado anestésico del paciente con trauma craneoencefálico. Octavio Jesús Carrascal Navarro Tema: Cuidado anestésico del paciente con trauma abdominal. Médico. Universidad de Cartagena; Cartagena. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Universidad Militar Nueva Granada. Bogotá D.C. Anestesiólogo de la Clínica San Rafael y de la Clínica del Chico. Bogotá D.C. Profesor de Anestesia y Reanimación en la Universidad Militar Nueva Granada. Jose Antonio Rojas Gambasica Tema: Papel del anestesiólogo en la cirugía del control de daños Medico. Universidad Nacional. Bogotá D.C. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Universidad del Rosario. Bogotá D.C. Especialista en Epidemiología. Universidad del Rosario. Bogotá D.C. Anestesiólogo del Hospital Simón Bolivar y del Hospital Universitario de la Samaritana. Bogotá D.C. REVISIÓN DE TEXTOS Jaime Jaramillo Mejía. Médico. Universidad de Caldas; Manizales, Colombia. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Universidad El Bosque-Fundación Santa Fe de Bogotá; Bogotá D.C. Especialista en Anestesiología Pediátrica, Universidad Nacional Autónoma de México, Hospital Infantil Federico Gómez, México D.F. Coordinador Nacional del Comité de Anestesiología pediátrica de la Sociedad Colombiana de Anestesiología y Reanimación, SCARE. Presidente de la Sociedad Cundinamarquesa de Anestesiología. ILUSTR USTRACIONES Y ASESORÍA PEDAGÓGICA Gustavo Reyes Duque Médico. Universidad de Caldas. Manizales, Caldas. Especialista en Anestesiología y Reanimación. Universidad de Caldas. Manizales, Caldas. Especialista en Docencia Universitaria. Universidad Católica. Manizales, Caldas. Profesor Asistente de Anestesia Pediátrica. Universidad de Caldas. Coordinador del Comité de Educación de la Sociedad Colombiana de Anestesiología y Reanimación-SCARE. DISEÑO Y EDICIÓN Departamento de Comunicaciones de la Sociedad Colombiana de Anestesiología y Reanimación-SCARE. IMPRESIÓN Prolabo. Bogotá, D.C ISBN Corporación Integral de Servicios SCARE. Prohibida la reproducción total o parcial sin permiso del autor. Derechos reservados.

4 ÍNDICE Introducción... 4 Dr. Fritz Gempeler Rueda. Editor CAPÍTULO 1 Analgesia Inhalatoria... 6 CAPÍTULO 2 Anestesia Inhalatoria con flujos bajos y circuito cerrado CAPÍTULO 3 Anestesia Total Intravenosa (T.I.V.A) CAPÍTULO 4 Farmacología clínica de los medicamentos más usados en la anestesia intravenosa... 60

5 INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN La presente cartilla reúne dos tendencias actuales en la anestesia general que, a pesar de ser opuestas, se complementan. La tradicional anestesia inhalatoria, con sus nuevos agentes anestésicos y nuevas aplicaciones como son la anestesia a bajos flujos, la inducción y el mantenimiento anestésico inhalatorio (VIMA Volátil induction and Maintenance Anestesia), y la bien desarrollada técnica anestésica intravenosa total (TIVA - Total Intravenous Anestesia). En los diferentes capítulos se exponen, en forma sencilla y clara, desde las bases farmacocinéticas para la administración de los agentes anestésicos inhalados hasta la forma práctica y concisa de iniciar una anestesia con flujos bajos. También se ilustra sobre la preparación y aplicación de las diferentes infusiones de anestésicos intravenosos para la inducción y el mantenimiento intravenoso total, notándose claramente la experiencia y el conocimiento del tema por parte de los autores. Es interesante ver como la tendencia de la anestesia se mueve en forma de péndulo, comenzando hace más de 100 años con el inicio de la anestesia puramente inhalada, pasando luego a la inducción anestésica intravenosa y mantenimiento inhalatorio, luego pasando al polo opuesto de sus 4

6 inicios, la anestesia intravenosa total (TIVA). Posteriormente con el advenimiento de nuevos agentes anestésicos inhalados y mejores equipos de administración, nuevamente la anestesia inhalatoria comienza a ser una técnica efectiva, rápida, costo efectiva y segura, llegando nuevamente a la inducción y mantenimiento anestésico inhalatorio (VIMA). Es por esto que hoy en día contamos con diversas técnicas anestésicas que nos hacen más versátiles y recursivos en la práctica clínica diaria. Es importante que todos los anestesiólogos conozcamos estas técnicas anestésicas para poder ofrecer a nuestros pacientes la técnica ideal para cada situación. Además debemos comenzar a pensar y tomar decisiones basados siempre en un enfoque fármaco económico, pensando siempre en garantizar la mejor anestesia posible al menor costo. Dr. Fritz Gempeler Editor 5

7 CAPÍTULO 1 ANESTESIA INHALATORÍA Dr. Fritz Gempeler Rueda Luego de desarrollar este capítulo el anestesiólogo debe: OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 1. Conocer la farmacocinética de los agentes anestésicos inhalados. 2. Identificar los factores que determinan la potencia de los agentes anestésicos inhalados y la forma como esta se mide. 3. Entender la farmacodinámia de los agentes anestésicos inhalados. 4. Identificar la toxicidad de los agentes anestésicos inhalados. 5. Conocer le perfil farmacológico de los agentes anestésicos inhalados que se usan actualmente INTRODUCCIÓN Hoy en día, cuando realizamos una inducción inhalatoria con máscara facial, básicamente estamos haciendo lo mismo que hizo MORTON hace mas de 150 años en el Hospital General de Massachussets. Desde la época de Morton hasta el día de hoy, los cambios más significativos de la anestesia general inhalatoria son esencialmente dos: los nuevos agentes anestésicos inhalados, que son más específicos y ocasionan menos efectos secundarios; y los sistemas para administrar estos agentes (máquina de anestesia), que han tenido un impacto muy importante para aumentar la seguridad de la seguridad anestesia hasta los niveles actuales. La historia de los anestésicos inhalados se inició muchos siglos antes de la demostración pública de Morton. En España, durante el siglo XIII, los alquimistas sintetizaron el ÉTER a partir del calentamiento y la destilación del espíritu del vino (alcohol) y del aceite de vitriolo (ácido sulfúrico). El primer reporte sobre la utilización del ÉTER lo realizó el famoso alquimista suizo Paracelso, quien en el año de 1605, después de observar que al administrarlo a las gallinas estas caían en un profundo sueño, lo administro a pacientes que sufrían fuertes dolores. No obstante, el éter tuvo que esperar más de 200 años para que se considerara su uso como anestésico. El Dr. Joseph Priestley sintetizó el Oxido Nitroso en el año de 1772, y descubrió el Oxígeno en Él demostró la importancia del Oxígeno en la combustión, luego de hacer arder una llama, y señaló su importancia en los seres vivos, luego de observar la vitalidad que demostraban los ratones que inhalaban este nuevo gas, así descubrió el oxígeno. Su ayudante experimentó en sí mismo el Óxido Nitroso y se sintió tan contento que estalló en carcajadas, motivo por el cual, Priestley lo denominó gas Hilarante. Mas tarde, descubrió sus efectos analgésicos y lo propuso para aliviar el dolor de las intervenciones quirúrgicas en el año Lo interesante es que no fueron los médicos, sino los químicos y los alquimistas de esa época quienes se interesaron en los nuevos gases. Ellos fueron quienes exploraron sus efectos

8 hilarantes y organizaron fiestas y reuniones de éter y de gas hilarante, que se volvieron muy populares. En estas veladas los dentistas y los cirujanos, quienes eran asistentes frecuentes, notaron por casualidad el efecto analgésico del oxido nitroso. En 1842, el médico Crawford Long realizó la extirpación de un pequeño quiste en al cuello a uno de sus pacientes bajo anestesia, la cual fue inducida con una toalla impregnada de Éter. Sin embargo, como Long no publicó sus resultados, el 16 de octubre de 1846, en el Hospital General de Massachussets, William Thomas Green Morton hizo la primera demostración publica de los efectos anestésicos del Éter; Morton le administró Éter al paciente Gilbert Abbot, quien fue sometido a la extirpación de un tumor en el cuello sin dolor. Esta fecha histórica marcó el inicio de la anestesia. Durante los primeros 85 años de la anestesiología, la inducción y mantenimiento de la anestesia se basó en la anestesia inhalatoria, pues esta era la única forma práctica de administrar anestesia. En este capítulo se describe la farmacocinética de los agentes anestésicos inhalados, se mencionan los factores que determinan la potencia de los agentes anestésicos inhalados y la forma como esta se mide, se explican algunos conceptos básicos para entender la farmacodinámia de los agentes anestésicos inhalados y se dan algunas bases para identificar la toxicidad de los agentes anestésicos inhalados. Por último, se describe el perfil farmacológico de los agentes anestésicos inhalados que se usan actualmente. 1. FARMACOCINÉTICA DE LOS AGENTES ANESTÉSICOS INHALADOS Se denomina farmacocinética a la descripción y el análisis de los procesos de captación, distribución y eliminación de los medicamentos. La farmacocinética es el estudio del comportamiento cinético de un medicamento dentro del organismo. Ella estudia la forma como el medicamento se absorbe, se distribuye, se transforma y es elimina; dicho en otras palabras, la farmacocinética trata sobre lo que le hace el cuerpo al medicamento. Una particularidad de los agentes anestésicos inhalados es que son administrados por la vía inhalatoria, lo cual implica que el agente debe pasar del equipo con el cual se dosifica (maquina de anestesia) hasta los pulmones; luego deben pasar desde allí hasta la circulación pulmonar y a la circulación sistémica; por último, debe ser llevado al tejido cerebral, en donde es captado para ejercer su acción. En consecuencia, los pasos que tienen mayor importancia en el estudio de la farmacocinética de los anestésicos inhalados son los siguientes: concentración del agente anestésico en el gas inspirado; ventilación pulmonar; paso del agente anestésico inhalado de los alvéolos a la sangre; paso del agente de la sangre arterial a todos los tejidos del organismo, incluyendo el cerebro, que es sitio de acción u órgano blanco; y los procesos inversos a los anteriores (cerebro sangre pulmones eliminación). A continuación se explicará más detalladamente cada uno de los pasos anteriores. 7

9 ANESTESIA INHALATORIA Concentración del agente anestésico en el gas inspirado La concentración inhalada del agente anestésico, que generalmente se expresa en volúmenes por ciento (vol. %), depende de dos factores: de la dosificación del agente anestésico en el vaporizador (dial del vaporizador) y del flujo de gases frescos que se está administrando. El anestésico puede ser diluido en oxígeno puro o en una mezcla de oxígeno y aire o de Óxigeno y Óxido Nitroso. Cuando se administra una dosificación determinada, por ejemplo 2% en dial del vaporizador, durante la inducción inhalatoria o en los primeros minutos que se administra un agente anestésico inhalado, se observa que a medida que se aumenta el flujo de los gases frescos, el circuito respiratorio se satura más rápidamente y se alcanza una fracción inspirada más alta del agente anestésico inhalado en un menor tiempo, y viceversa. También es importante tener en cuenta que algunas características particulares de los agentes anestésicos inhalados, como por ejemplo: ser irritantes para la vía aérea (isofluorano y desfluorano) o ser depresor de la contractilidad cardiaca(halotano), limitan la concentración a la cual pueden ser inspirados, especialmente al inicio de su administración Ventilación pulmonar La ventilación pulmonar, que es el producto de multiplicar el volumen corriente por la frecuencia respiratoria, determina la cantidad de agente anestésico que ingresa a los alvéolos. Cuando se está utilizando un anestésico inhalado, los cambios en la ventilación pulmonar aceleran o disminuyen la velocidad de inducción anestésica y determinan la velocidad con la cual se varia la profundidad de la anestesia. Esto quiere decir que a mayor ventilación por minuto se observa una mayor velocidad de inducción anestésica. Otra manera para aumentar la concentración alveolar del agente anestésico inhalado es el utilizar efecto de segundo gas, lo cual se logra al utilizar óxido nitroso; el segundo gas incrementa de manera abrupta la concentración alveolar del agente anestésico inhalado, porque el Óxido Nitroso tiene muy poca solubilidad en sangre, y por consiguiente pasa rápidamente desde el alveolo hacia la sangre; éste paso rápido del oxido nitroso al capilar crea una especie de vacío en el alvéolo que obliga a que la mezcla de los gases anestésicos pase desde los bronquios hasta el alvéolo, antes que el agente anestésico ya presente haya pasado al torrente sanguíneo; de esta manera se incrementa la concentración del agente anestésico en el alvéolo, se aumenta el gradiente de concentración entre el alvéolo y la sangre, y crece la velocidad con la cual pasa el agente anestésico a la sangre Paso del agente anestésico inhalado de los alvéolos a la sangre. En condiciones normales, la membrana alvéolo capilar no representa ninguna limitación para el paso del agente anestésico inhalado. Cuando la relación ventilación-perfusión es normal, existen tres factores que determinan la velocidad del paso de los agentes anestésicos inhalados del alvéolo a la sangre: la solubilidad del agente anestésico inhalado, la velocidad de flujo sanguíneo pulmonar y la diferencia o gradiente de concentraciones o presiones parciales del agente anestésico inhalado entre la sangre y el alvéolo. En ciertas patologías, como el enfisema pulmonar o el tromboembolismo pulmonar, pueden observarse alteraciones en la relación ventilación-perfusión que producen áreas del pulmón inadecuadamente ventiladas o mal prefundidas, lo cual afecta en forma importante la transferencia del agente anestésico inhalado desde el alvéolo hacia la sangre y viceversa; estos problemas tornan más lentos los procesos de captación y eliminación.

10 La solubilidad de una agente anestésico inhalado generalmente se expresa con el Coeficiente de partición sangre-gas (Tabla 1). Tabla 1 AGENTE Desfluorano Óxido nitroso Sevofluorano Isofluorano Enfluorano Halotano COEFICIENTE sangre:gas 0,42 0,47 0,69 1,46 1,90 2,54 COEFICIENTE grasa:sangre 27,2 2,3 47,5 Si una sustancia es muy soluble en sangre, gran cantidad de esta permanece disuelta en la sangre antes de ejercer presión parcial, que es la responsable final del efecto anestésico; por ejemplo, cuando se dice que un anestésico que posee un coeficiente de partición sangre gas de 3, quiere decir que por cada volumen que ejerce presión parcial de gas en sangre, hay 3 volúmenes disueltos en sangre sin ejercer presión parcial; es decir, que a mayor coeficiente de partición de un agente anestésico inhalado, éste es más soluble, y por consiguiente la velocidad de inducción anestésica será más lenta (Gráfica 1) La velocidad del flujo sanguíneo pulmonar, que está determinado por el gasto cardíaco, afecta el paso del agente anestésico inhalado desde el alvéolo hacia la sangre. El aumento del flujo sanguíneo por la arteria pulmonar incrementa el paso del anestésico de los alvéolos a la sangre, y la entrega de éste a los tejidos. La diferencia o gradiente de presiones parciales del agente anestésico entre la sangre venosa mixta (arteria pulmonar) y la arterial (vena pulmonar) se debe a la captación del anestésico por los diferentes tejidos del organismo. Al inicio de la inducción anestésica inhalatoria, la sangre venosa mixta no contiene agente anestésico porque en su mayoría es captado por los tejidos, pero a medida que los tejidos se van saturando, la sangre venosa mixta llega a los alvéolos con más presión parcial del agente anestésico, y así se disminuye el paso de éste desde el alvéolo hacia el capilar; este paso se produce por el gradiente de presiones parciales entre el alvéolo y el capilar pulmonar. Cuando las concentraciones en la sangre venosa y en la sangre arterial se igualan, se puede inferir que los tejidos se encuentren completamente saturados, o que la captación del agente en los tejidos es mínima o inexistente Paso del agente desde la sangre arterial hacia todos los tejidos del organismo Gráfica 1. Curvas que muestran la velocidad del paso desde los alvéolos hacia la sangre de los anestésicos y la relación entre la solubilidad y la fracción de la concentración alveolar sobre la concentración inspirada. El paso del agente anestésico desde la sangre hacia los tejidos depende de varios factores como son: el riego sanguíneo tisular, que se determina por la proporción del gasto cardiaco que irriga a determinados grupos de órganos (Tabla 2); el coeficiente de solubilidad del 9

11 ANESTESIA INHALATORIA agente anestésico en los tejidos y el gradiente de presiones parciales entre la sangre y los tejidos. El grupo de tejidos ricos en vasos sanguíneos esta compuesto por el cerebro, el corazón, el lecho esplácnico, el riñón y las glándulas endocrinas. Se deduce, entonces, que estos son los órganos que más rápido alcanzan el equilibrio con las concentraciones alveolares del anestésico. 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 Características del flujo sanguíneo en los diferentes grupos de tejidos. Cuando se suspende la administración del agente anestésico inhalado, se inicia el proceso inverso al descrito anteriormente. El agente anestésico pasa desde los tejidos hacia el torrente sanguíneo; luego, hacia los alvéolos; y por último, es eliminado del organismo por medio de la ventilación pulmonar. Estos procesos, están determinados por los mismos factores que ya fueron explicados en el aparte que describe la captación, que son el gradiente de concentración del agente anestésico, la solubilidad o coeficiente de solubilidad, la velocidad del flujo sanguíneo sistémico y pulmonar, la ventilación minuto y por ultimo, el flujo de los gases frescos. La recuperación de la anestesia depende del anestésico utilizado y es mucho menos predecible y controlable que la inducción. Esto se debe a que durante la recuperación cada tejido tiene una presión parcial del anestésico inhalado que es diferente, y el anestésico se va liberando hacia el torrente sanguíneo en tiempos diferentes, de acuerdo con el gasto cardiaco que lo irrigue, con la concentración plasmática del agente anestésico inhalado, etc. El incremento de la ventilación minuto y el uso de un flujo alto del gas fresco puede incrementar el gradiente del anestésico inhalado entre la sangre venosa pulmonar y el espacio alveolar, y de esta forma se incrementa la eliminación del agente anestésico inhalado, con lo cual se disminuye el tiempo de la recuperación. 1.5 Metabolismo La mayoría de los agentes anestésicos inhalados son eliminados por la vía respiratoria sin haber sufrido ninguna modificación dentro del organismo. Por este motivo, ellos son metabolizados en una proporción muy baja. El Halotano es el que más sé metaboliza, pues su porcentaje de metabolismo es aproximadamente del 10 al 20%. El metabolismo del Enfluorano varía entre el 2 % y el 2,5%; el del Isofluorano es del 0,2 %; el del Sevofluorano equivale al 3,5 %; el del Desfluorano varía entre 0,2 y 0,02 % y el del Óxido Nitroso es de 0.004%. 10

12 2. POTENCIA DE LOS AGENTES ANESTÉSICOS INHALADOS Todos los agentes anestésicos inhalados tienen un margen de seguridad pequeño. El índice terapéutico de los agentes anestésicos inhalados varía entre 2 y 4. Esto quiere decir que la dosis que produce depresión cardiovascular es entre dos y cuatro veces mayor que la dosis necesaria para conseguir el efecto anestésico; por este motivo, ellos se clasifican en el grupo de los medicamentos más peligrosos aprobados para uso médico. Dado que estos medicamentos se administran por la vía inhalada y que habitualmente se utilizan en combinación con otros gases, para dosificarlos se utiliza la concentración alveolar. En la practica clínica es difícil establecer su dosis en miligramos por kilo de peso o en concentraciones sanguíneas; en cambio, es fácil medir la concentración del agente en el alvéolo, lo cual se hace titulando la concentración del agente anestésico al final de la espiración. Esta medida se utiliza desde que los agentes anestésicos inhalados modernos se introdujeron a la práctica clínica a mitad del siglo XX. Sin embargo, esta medida debe ser comparada con un efecto terapéutico deseado. Esta necesidad originó la medida actual, que se conoce como Concentración Alveolar Mínima, y que expresa la concentración alveolar mínima necesaria para producir un efecto. Esta es una medida de la potencia anestésica y se utiliza como guía para la dosificación de los agentes anestésicos inhalados; se conoce comúnmente como CAM (concentración alveolar mínima), o en ingles MAC, y se define como la concentración alveolar mínima de un agente anestésico a 1 atmósfera de presión que se necesita para producir inmovilidad en el 50% de los pacientes o de los animales que se exponen a un estímulo doloroso o nocivo. Por este motivo, también se conoce como CAM 50%. Es importante entender que la Concentración Alveolar Mínima (CAM 50% ) es un dato estadístico. Cuando se administra 1 CAM de cualquier agente anestésico, existe la posibilidad de que la mitad de los individuos anestesiados presente algún movimiento en el momento del estímulo doloroso. Sin embargo, en la práctica clínica lo que realmente nos interesa es que la gran mayoría de los pacientes no respondan ante un estiímulo doloroso. Numerosas investigaciones han informado que para conocer este valor de CAM, que se denomina CAM 95%, se debe multiplicar el valor del CAM 50% por 1.3; de esta manera se logra reducir la probabilidad que los pacientes tengan algún movimiento en respuesta al momento de la incisión con un valor igual o inferior al 5%. Por tanto, al conocer el valor CAM de cada agente anestésico, se puede tener una idea de su potencia anestésica y de las concentraciones que se deben utilizar (Tabla 3). 11

13 ANESTESIA INHALATORIA 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 Valores de la Concentración Alveolar Mínima (CAM) de los anestésicos que se utilizan actualmente. Los valores de la CAM varían con la edad, pues la cifra es menor en los neonatos, alcanza su pico máximo en los lactantes y luego va disminuyendo a medida que aumenta la edad. Los valores de la CAM también pueden ser menores cuando se administran otros medicamentos y como resultado de la hipotermia, la hiponatremia, el embarazo, etc. En la práctica clínica, también se pueden observar incrementos en el valor de la CAM secundarios a la hipertermia y al abuso de las Anfetaminas o de la Cocaína (Tabla 4). CAM Hipotensión Hipotermia Hiponatremia Hipercapnia Embarazo Edad Avanzada DEL CAM Abuso de anfetaminas Cocaína Efedrina Niños y lactantes Hipertermia Medicamentos Opioides Benzodiazepinas óxido nitroso 2-agonistas TABLA 4. Factores que modifican la Concentración Alveolar mínima (CAM). 3. FARMACODINÁMIA DE LOS AGENTES ANESTÉSICOS INHALADOS Farmacodinamia es el estudio de los efectos bioquímicos y fisiológicos de los medicamentos y de su mecanismo de acción. Dicho en otras palabras, es lo que le hace el medicamento al organismo Mecanismo de acción Aunque se sabe que los agentes anestésicos inhalados interactúan de diferentes formas con el sistema nervioso central, no existe claridad absoluta sobre su mecanismo de acción. 12 Los agentes anestésicos inhalados alteran la transmisión sináptica, interfieren con la liberación de neurotransmisores, trastornan la recaptación de los neurotransmisores, cambian la unión de los neurotransmisores a los receptores postsinápticos y alteran la conductancia iónica de las membranas celulares. La acción de los anestésicos inhalados se

14 relaciona directamente con alteraciones en la actividad de los canales iónicos de las neuronas, particularmente en los receptores nicotínicos, del GABA y del glutamato, posiblemente por efecto directo sobre las proteínas de la membrana celular. Otra teoría, que está vigente en la actualidad, plantea que los anestésicos actúan a través de la producción de un segundo mensajero. Además, la elevada correlación entre la solubilidad lipídica y la potencia anestésica sugiere que los anestésicos inhalados tienen un sitio de acción hidrofóbico y que se pueden unir a las membranas formadas por lípidos y proteínas. No obstante, hasta la fecha no existe claridad absoluta acerca de cual de las diferentes teorías explica de mejor manera el mecanismo acción por medio del cual los anestésicos inhalados interactúan con el sistema nervioso central para producir sus efectos Efectos de los anestésicos inhalados Los agentes anestésicos inhalados no solo producen efectos sobre el sistema nervioso central, donde producen amnesia, hipnosis, analgesia y disminuyen la respuesta motora a los estímulos nocivos, sino que actúan en diferentes órganos, especialmente en los sistemas respiratorio y cardiovascular, donde ocasionan cambios fisiológicos importantes Efectos en el sistema nervioso central Los agentes anestésicos inhalados provocan cambios en el electroencefalograma, en el consumo metabólico de oxígeno, en el flujo sanguíneo cerebral y en la presión intracraneana. Estos se correlacionan de manera directa con la dosis a la cual se administran. A medida que se aumenta la profundidad anestésica, se observan cambios en el electroencefalograma de superficie que se caracterizan principalmente por la sustitución progresiva de la actividad de ondas rápidas de bajo voltaje por ondas lentas de mayor voltaje, hasta que la actividad eléctrica se suprime completamente si la anestesia es demasiado profunda. Simultáneamente, el consumo metabólico cerebral de oxígeno se disminuye y el flujo sanguíneo cerebral aumenta, porque ellos ocasionan una vasodilatación cerebral en mayor o menor grado, según el agente anestésico inhalado y la concentración utilizada; en dosis equipotentes, el Halotano produce mayor aumento del flujo sanguíneo cerebral que todos los demás anestésicos inhalados, seguido en orden decreciente por el Enfluorano. El Isofluorano, Desfluorano y Sevofluorano, que producen un menor grado de aumento en el flujo sanguíneo cerebral. Como los anestésicos inhalados producen vasodilatación cerebral, aumentan el flujo sanguíneo cerebral, y por este mecanismo inducen un aumento en el volumen sanguíneo cerebral, lo cual puede producir un incremento de la presión intracraneana, especialmente con el Halotano. Es importante mencionar que el Enfluorano puede inducir un aumento de la actividad eléctrica cerebral y producir convulsiones. Generalmente, las convulsiones se presentan en pacientes que ya tienen una predisposición Efectos en el sistema respiratorio Los agentes anestésicos inhalados producen una disminución del volumen corriente y un aumento reflejo de la frecuencia respiratoria. A medida que aumenta la profundidad anestésica, se disminuye progresivamente la función de los músculos intercostales, y ello ocasiona la disminución del volumen corriente que provoca un aumento en la presión parcial del CO 2 13

15 ANESTESIA INHALATORIA 14 arterial; este fenómeno se asocia con una disminución de la respuesta ventilatoria a la hipercapnia y a la hipoxemia arterial. Todos los agentes anestésicos inhalados producen una disminución de la capacidad residual funcional y un incremento del volumen de cierre. Esto puede favorecer la aparición de atelectasias, especialmente en pacientes con patología pulmonar previas y con alteraciones de la relación ventilación-perfusión. Como efecto benéfico, los agentes anestésicos inhalados, especialmente el Halotano, reducen la resistencia de las vías respiratorias, puesto que son potentes broncodilatadores. Sin embargo, la intensidad de este efecto depende de la dosis Efectos en el sistema circulatorio Los agentes anestésicos inhalados inducen importantes cambios cardiovasculares por diversos mecanismos. En general, todos causan disminución de la presión arterial, depresión de la contractilidad miocárdica y disminución del tono simpático. La disminución de la presión sanguínea que producen el Halotano y el Enfluorano se debe fundamentalmente a su efecto inotrópico negativo; en cambio, la disminución de la presión sanguínea que producen el Isofluorane, el Desfluorane y Sevofluorane es el resultado de la disminución en la resistencia vascular sistémica. El gasto cardiaco se disminuye en mayor o menor grado, según la dosis y el agente anestésico empleado; por ejemplo, cuando se utilizan el Halotano o el Enfluorano como anestésicos únicos, ellos pueden provocar una disminución hasta del 50% en el gasto cardíaco, mientras que al emplear Isofluorano solo se disminuye cerca de un 20%. Las modificaciones en la frecuencia cardiaca también dependen del agente anestésico utilizado. Mientras que el Halotano la disminuye en forma considerable, con los demás agentes anestésicos inhalados la frecuencia cardíaca se mantiene normal o aumenta. Al administrar Isofluorano, se incrementa la frecuencia cardiaca por mecanismos reflejos para compensar la gran vasodilatación que provoca, y así mantener el gasto cardiaco. Así mismo, el Enfluorano y el Desfluorano aumentan la frecuencia cardiaca, pero este efecto se debe principalmente al estímulo simpático, pues ellos no inducen tanta vasodilatación como el Isofluorano. El Sevofluorano es el agente anestésico que mantiene más estable la frecuencia cardiaca. Entre todos los agentes anestésicos inhalados, el Halotano es el que produce más depresión miocárdica. Por este motivo, no se recomienda su uso en pacientes con función miocárdica alterada. La autorregulación de la circulación coronaria, que es la relación entre la demanda miocárdica de oxígeno y el flujo sanguíneo coronario, no se altera con los gases anestésicos inhalados. Sin embargo, cuando se administra un agente anestésico inhalado a un paciente con obstrucción coronaria crítica, se debe tenerse en cuenta que la disminución marcada de la presión arterial puede inducir isquemia miocárdica, más aún si al mismo tiempo el paciente presenta taquicardia. Por otro lado, el aumento de la frecuencia cardíaca aumenta el consumo de oxígeno por parte del miocárdico y puede alterar el balance entre el aporte y el consumo de oxígeno. Excepto el Óxido Nitroso, los agentes anestésicos inhalatorios disminuyen la resistencia vascular pulmonar y atenúan la vasoconstricción pulmonar hipóxica. El uso del Óxido Nitroso puede aumentar la resistencia vascular pulmonar, especialmente en pacientes con hipertensión pulmonar preexistente. Sin embargo, este efecto no se presenta en los pacientes que tienen una adecuada ventilación alveolar.

16 Hasta el 60% de los pacientes que son sometidos a anestesia general presentan arritmias cardiacas. Por un lado, los agentes anestésicos inhalados sensibilizan el miocardio a la acción de las catecolaminas endógenas y exógenas; y por otra parte, cuando se adiciona la hipercarbia, puede aumentar la aparición de las arritmias. En la tabla 5 se presentan las dosis máximas de Epinefrina que se pueden administrar con los diferentes agentes anestésicos inhalados. Por encima de estas dosis, la aparición de arritmias ventriculares es mucho más frecuente. Agente Anestésico Micrgogramos/ Kilo/Hora Efectos en el músculo uterino Los anestésicos inhalados producen relajación del músculo uterino, en una manera dosis dependiente, que puede progresar hasta una atonía uterina, especialmente en el posparto inmediato. Esta relajación puede ser antagonizada en parte por los oxitócicos. Durante una operación Cesárea, se consideran aceptables las siguientes concentraciones: 0,5% para el Halotano; 0,75% para el Isofluorano; y del 1.0% para el Enfluorano. Entonces, la anestesia para cesárea debe ser balanceada utilizando otros medicamentos por vía intravenosa, además de los Halogenados. Halotano Enfluorano Isofluorano Sevofluorano 1a2 5,2 6,0 8,9 Los anestésicos inhalados atraviesan la barrera placentaria y pueden producir efectos depresores cardiovasculares y respiratorios en el feto. TABLA 5. Dosis máxima de Epinefrina que se pueden administrar con los diferentes agentes anestésicos inhalados Efectos en el músculo esquelético Los agentes anestésicos inhalados potencian las acciones de los relajantes neuromusculares, y tienen propiedades relajantes propias, de una manera dosis dependiente. El isofluorane y el Enfluorane potencian el bloqueo en mayor proporción que los otros halogenados. La administración de Óxido Nitroso no produce relajación del músculo esquelético; por el contrario, si se administra en combinación con opiáceos, puede favorecer la rigidez muscular. Es importante tener en cuenta que todos los agentes anestésicos inhalados pueden ser factores desencadenantes de hipertermia maligna en pacientes susceptibles Efectos en el sistema renal y hepático Todos los anestésicos inhalados producen una disminución del flujo sanguíneo renal que depende de la dosis. En consecuencia, todos los anestésicos inhalados disminuyen la filtración glomerular y el gasto urinario. Así mismo, todos los agentes anestésicos producen una disminución del flujo sanguíneo hepático que depende de la dosis. Ellos pueden interferir con el aclaramiento hepático de otros medicamentos que sean administrados de manera simultanea. 15

17 ANESTESIA INHALATORIA 4. TOXICIDAD Aunque es muy infrecuente, la toxicidad de los agentes inhalados se presenta principalmente en el hígado, en el riñón y en las células sanguíneas Hepatitis por Halotano Poco tiempo después de haber introducido el Halotano en la práctica clínica, en el año 1956, comenzaron a publicarse casos de lesión hepática que fueron asociados a la exposición con este agente. La frecuencia de estos reporte llevó a que se realizara en los Estados Unidos de Norteamérica un estudio retrospectivo muy importante conocido como National Halothane Study; el estudio concluyó que el Halotano fue significativamente seguro, tanto como otros anestésicos generales, y estableció la asociación entre hepatotoxicidad postoperatoria y la administración de Halotano en 1 cada pacientes. Hoy se conocen dos tipos diferentes de lesiones tóxicas hepáticas por Halotano. La primera, es una lesión leve que ocurre en el 20 % de los adultos que reciben Halotano, en quienes se puede comprobar una leve elevación de las enzimas hepáticas: Transaminasa Glutámico Oxalacética (TGO), Transaminasa Glutámico Pirúvica Oxalacetica (TGP), Alanino Amino Transferasa (ALT), y Aspartato Amino Transferasa (AST). Generalmente, este daño no se detecta y es de carácter reversible. La otra forma de toxicidad hepática, que se conoce como hepatitis por Halotano, se manifiesta por una necrosis hepática masiva y tiene una mortalidad alta; posiblemente, esta lesión es producida por una respuesta alérgica a los metabolitos del Halotano o está relacionada con la producción de metabolitos del metabolismo reductivo durante los periodos de hipoxia hepática. Cuando estos metabolitos tóxicos se acumulan en gran cantidad, ellos provocan una acción tóxica directa que puede llevar a la necrosis hepática. Los otros agentes inhalatorios también poseen la capacidad de producir lesión hepática a través de un mecanismo similar al Halotano. El Isofluorano y el Desfluorano producen como metabolito intermedio el ácido trifluoracético, que también puede provocar hepatitis, pero a diferencia del Halotano la tasa de incidencia es muy baja; por causa del Isofluorano se han reportado 6 casos a nivel mundial, mientras que por causa del Desfluorano sólo 1 caso. Esta diferencia se atribuye principalmente a las diferencias en el porcentaje de biotransformación del anestésico. Durante la anestesia, el hígado puede ser afectado por la acción de los productos metabólicos y por la acción farmacodinámica de estos compuestos, que también puede lesionar en forma secundaria a los hepatocitos, principalmente cuando afecta la circulación hepática, ya sea en pacientes sanos o en pacientes con función hepática deteriorada. 16

18 4.2. Toxicidad renal Algunos agentes anestésicos inhalados pueden producir alteraciones en el sistema renal, especialmente aquellos que ocasionan un acumulo de fluoruro inorgánico. Los fluororuros inorgánicos causan una disminución de la filtración glomerular, que es más evidente en los pacientes que tienen un daño renal previo. En orden decreciente, al Enfluorano, al Sevofluorano y al Desfluorano se les ha atribuido una posible nefrotoxocidad; sin embargo, solamente se ha logrado documentar una disminución de la capacidad de concentración de orina por el riñón. cuando estos agentes se utilizan en la práctica clínica como anestésicos para procedimientos quirúrgicos muy prolongado. El metabolismo del Sevofluorano produce liberación de fluoruros hacia la sangre, pero se ha encontrado que los niveles de fluoruro no superan los 50 mm/l Toxicidad hematológica El uso del Óxido Nitroso ha sido relacionado con algunos problemas hematológicos. Dado que este gas inhibe la Metionina-Sintetasa, un enzima que participa en el metabolismo de la vitamina B 12, se ha encontrado que puede inducir una anemia semejante a la anemia perniciosa, pero al parecer este problema es dependiente de la dosis y del tiempo de exposición. Aunque no se han demostrado efectos teratogénicos, se recomienda evitar su uso durante el primer trimestre del embarazo. 5. PERFIL FARMACOLÓGICO DE LOS AGENTES ANESTÉSICOS INHALADOS 5.1. Óxido Nitroso El Óxido Nitroso es un gas inorgánico no inflamable cuyo CAM es 104%. Esto significa que en condiciones clínicas sólo se pueden alcanzar estados de anestesia en situaciones hiperbáricas, por lo cual se le considera un anestésico débil que se utiliza especialmente por su efecto de segundo gas y por su acción analgésica. No obstante, gracias a su baja solubilidad, cuando se asocia con otro agente anestésico inhalado, aumenta la velocidad de la inducción y del despertar anestésico. Como el Óxido Nitroso difunde 34 veces más rápido que el nitrógeno, se puede acumular en las cavidades cerradas, como el intestino, el oído medio y un pneumopericardio o un pneumoperitoneo, y aumenta la presión en dichos espacios. A diferencia de los otros agentes anestésicos inhalados, el Óxido Nitroso no produce relajación muscular ni tiene un efecto significativo en la contractilidad uterina. Su principal riesgo es que puede ocasionar hipoxemia cuando se utilizan fracciones inspiradas mayores del 70 % y durante los primeros 5 a 10 minutos del despertar de la anestesia, porque puede desplazar el 17

19 ANESTESIA INHALATORIA 18 oxígeno alveolar e inducir un fenómeno que se conoce como hipoxia por difusión. 5.2 Halotano El Halotano es un anestésico inhalado volátil que no es inflamable. En la actualidad su uso se ha disminuido notablemente porque presenta una gran cantidad de efectos secundarios en el sistema cardiovascular (bradicardia, depresión miocárdica disminución de la presión arterial y el gasto cardiaco, sensibilización a las catecolaminas etc.), en el músculo uterino (atonía uterina y depresión fetal) y en el sistema nervioso central (aumento del flujo sanguíneo cerebral y de la presión intracraneana). Además, la posibilidad de provocar toxicidad hepática es mayor que la de los otros anestésicos Enfluorano Aunque la biotransformación del Enfluorano libera iones de fluoruro, la concentración de ellos no alcanza niveles tóxicos para el riñón. Como consecuencia de su efecto inotrópico negativo, produce una reducción de la presión arterial; además induce un aumento de la presión intracraneana, y en presencia de hiperventilación aumenta el riesgo de actividad convulsiva, de tal manera que se contraindica su uso en pacientes con desordenes convulsivos. Actualmente, es poco utilizado en la práctica clínica Isofluorano El Isofluorano disminuye la presión arterial como consecuencia de la vasodilatación periférica que produce. Esta vasodilatación induce una taquicardia refleja. No sensibiliza el miocardio a las catecolaminas. El Isofluorano, así como el Desfluorano, no se recomienda para la inducción inhalatoria porque es irritante para la vía aérea. Actualmente, es uno de los agentes anestésicos inhalados más utilizados Sevofluorano Aunque el Sevofluorano es uno de los agentes anestésicos inhalados que tiene menor efecto sobre el sistema cardiovascular, también disminuye la presión arterial media porque ocasiona vasodilatación periférica. Dado que el sevofluorano no irrita la vía aérea y tiene una solubilidad baja, puede ser utilizado para la inducción inhalatoria y para el mantenimiento de la anestesia, pues se puede cambiar la profundidad anestésica de una manera fácil y rápida. Su baja solubilidad en los tejidos, permite que luego de una anestesia, el Sevofluorano sea eliminado rápidamente y por ello los tiempos de despertar del paciente son breves. El sevofluorano reacciona con los absorbedores de CO 2, y como resultado de esta reacción se produce un compuesto haloalkano denominado compuesto A. En teoría, este compuesto puede ocasionar y por este motivo en el pasado se recomendaba utilizar el Sevofluorano con flujos de gas fresco iguales o superiores a 2 lt/min. Actualmente, se puede utilizar con seguridad el Sevoflurano con flujo de gases frescos hasta de 1 litro por minuto, sin ninguna implicación clínica Desfluorano Produce reducción de la presión arterial secundaria a vasodilatación periférica y aumenta la frecuencia cardiaca, pues incrementa la actividad simpática intrínseca en una intensidad que depende de la dosis. Puede ocasionar tos y laringoespasmo durante la inducción inhalatoria, por lo cual no se recomienda su uso rutinario para la inducción anestésica. La baja solubilidad en los tejidos hace que se elimine muy rápidamente y por ello los tiempos del despertar de la anestesia son muy breves; por esto motivo se recomienda su uso en anestesia para cirugía ambulatoria, así como se recomienda también el Sevofluorano.

20 6. ANESTESIA INHALATORIA Luego de 1846, cuando se inicio la era de la anestesia, se empleaba la inducción y mantenimiento anestésico con agentes inhalatorios. Pero, la inducción inhalatoria perdió popularidad después, con el advenimiento de los agentes anestésicos intravenosos, especialmente por la naturaleza nociva de los agentes inhalatorios que estaban disponibles en ese entonces y porque la absorción y distribución de los mismos era relativamente lenta. Además, la inducción inhalatoria era difícil de ejecutar, desagradable para los pacientes y los anestesiólogos, y frecuentemente se observaban episodios de excitación severa en los pacientes, tos y laringoespasmo. La introducción del Halotano favoreció que se volviera a realizar la inducción inhalatoria en los pacientes pediátricos. Sin embargo, las características fisico-quimicas y la farmacocinética del Halotano lo hacen poco práctico en el paciente adulto, y menos aún en cirugía ambulatoria. El desarrollo vertiginoso de la tecnología en el campo de la anestesia (maquinas de anestesia, vaporizadores, nuevos agentes anestésicos inhalados) ha dado un nuevo auge a la anestesia inhalatoria, hasta el punto que en muchas situaciones se prefiere este técnica a la anestesia intravenosa total, pues ha demostrado ventajas importantes en seguridad, fármaco-economía y desde el punto de vista práctico. Para poder realizar una inducción y mantenimiento exitosos con un agente inhalatorio es necesario utilizar agente anestésico que tenga las siguientes características: alta potencia, es decir una CAM relativamente baja; bajo coeficiente de partición sangre-gas; y baja irritabilidad de la vía aérea. El anestésico inhalado que más se acerca a esta descripción es el Sevofluorane; este agente ha sido utilizado con gran éxito en la técnica de inducción y mantenimiento inhalatorio conocida como VIMA (del ingles Volatile Induction and Maintenance Anesthesia); esta técnica ha ganado mucha popularidad en los últimos años porque es sencilla y efectiva, tanto en la población adulta como en los niños. Se describen múltiples técnicas para realizar la inducción inhalatoria. Las técnicas descritas van desde la administración creciente y escalonada del agente anestésico hasta la inducción con una respiración a capacidad vital, que es la técnica más efectiva. La administración ininterrumpida del mismo agente anestésico inhalado desde la inducción hasta el mantenimiento mejora la predecibilidad y el control de la profundidad anestésica; además, permite reducir tempranamente el flujo los de gases frescos para el mantenimiento, con lo cual se disminuye notablemente el costo. Se ha descrito que con esta técnica el despertar y la recuperación anestésica es igual, o en algunos casos superior, a las diferentes técnicas de anestesia intravenosa total. 19

21 ANESTESIA INHALATORIA La práctica moderna de la anestesia exige que el médico tome una mayor conciencia del costo beneficio de los medicamentos y de las técnicas empleadas. Este hecho obliga al anestesiólogo a identificar cuál es la técnica anestésica más adecuada para su paciente, de acuerdo con la situación clínica y el tipo de cirugía. BIBLIOGRAFÍA 1. GOODMAN Y GILMAN S. The pharmacological basis of therapeutics.ninth edition. McGraw-Hill Publishing Co. New York, BARASH, CULLEN, STOELTING. Clinical Anesthesia. Fourth edition. Lippincott Williams and Wilkins Publishers, Philadelphia RONALD D. MILLER. Anesthesia : 5th edition. Vol I, Churchill Livingstone, New York MILLER KW. The nature of sites of general anaesthetic action. Br J Anaesth 2002; 89: MAPLESON W. Effect of age on MAC in humans: a metaanalysis. Br J Anaesth 1996; 76: EBERT T, ROBINSON BJ, UHRICH TD, MACKENTHUN A, PICHOTTA PJ. Recovery from Sevoflurane Anesthesia: A Comparison to Isoflurane and Propofol Anesthesia. Anesthesiology 1998; 89: EGER II EI. New inhaled anesthetics. Anesthesiology 1994; 80. Vol 80 N 4 : TANAKA S, TSUCHIDA H, NAKABAYASHI K, SEKI S, NAMIKI A. The Effects of Sevoflurane, Isoflurane, Halothane, and Enflurane on Hemodynamic Responses During an Inhaled Induction of Anesthesia via a Mask in Humans. Anesth Analg 1996; 82: DOI M, IKEDA K. Airway irritation produced by volatile anaesthetics during brief inhalation: comparison of halothane, enflurane, isoflurane and sevoflurane. Can J Anaeshtesia 1993; 40. Vol 40 N 2 : ANGOR R, SIKICH N. Single breath vital capacity rapid inhalation induction in children. Anesthesiology 1998; 89:

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