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Anestésicos inhalados

Los anestésicos inhalados son compuestos químicos que pueden inducir y mantener la anestesia general cuando se administran vía inhalada. Los anestésicos inhalados pueden dividirse en 2 grupos: anestésicos volátiles y gases. Los anestésicos volátiles incluyen al halotano, isoflurano, desflurano y sevoflurano. El óxido nitroso (N2O) es el más común de los gases anestésicos; el ciclopropano y el xenón son menos utilizados. Aunque se desconoce el mecanismo exacto de acción de los anestésicos inhalados, se cree que los fármacos tienen efectos variables sobre los receptores GABA, glicina, glutamato y NMDA en el SNC. Los anestésicos inhalados se han utilizado con fines médicos durante los últimos 200 años.

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Índice de contenidos

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Estructura Química y Farmacodinamia

Tabla: Características químicas de los anestésicos inhalados más utilizados
Agente Características Concentración alveolar mínima (CAM)
Óxido nitroso (N2O)
  • Gas no volátil de origen natural
  • Puede ser sintetizado artificialmente
  • No inflamable
104%
Halotano
  • Hidrocarburo
  • No inflamable
  • Halogenado
  • Líquido volátil
  • Ya no se comercializa en Estados Unidos
0.75%
Desflurano
  • Éter fluorado
  • Líquido claro y volátil
6.6%
Sevoflurano
  • Éter isopropílico fluorado
  • Líquido volátil
1.8%
Isoflurano
  • Éter fluorado
  • Líquido volátil
1.2%

Mecanismo de acción

  • Los anestésicos inhalados no comparten un único sitio de acción.
  • El mecanismo de acción de la mayoría de los anestésicos inhalados es poco conocido.
  • Los anestésicos inhalados actúan dentro del SNC:
    • Interacción variable con los receptores:
      • Acetilcolina (nicotínico y muscarínico)
      • GABA
      • NMDA
      • Glutamato
      • Glicina
      • Serotonina (también conocida como 5-hidroxitriptamina (5-HT))
    • Aumentan la fisiología de los canales iónicos relacionados con receptores:
      • K
      • Cl
    • Depresión de las vías de neurotransmisión

Efectos fisiológicos

Efectos generales de las clases (los agentes individualmente pueden tener propiedades únicas):

  • Objetivos terapéuticos deseados:
    • Sedación (pérdida reversible de la conciencia)
    • Analgesia
    • Amnesia
    • Relajación/inmovilidad del músculo esquelético
  • Efectos cardiovasculares:
    • Depresión miocárdica
    • ↓ Presión arterial
  • Efectos respiratorios:
    • Depresión respiratoria
    • Taquipnea:
      • N2O
      • Desflurano
    • Broncodilatación:
      • Halotano
      • Sevoflurano
      • Isoflurano
    • Irritación de las vías respiratorias:
      • Isoflurano
      • Desflurano
  • Efectos cerebrales:
    • ↓ Utilización cerebral de la glucosa
    • ↑ Flujo sanguíneo cerebral
    • ↑ Presión intracraneal (PIC)
  • Efectos renales:
    • ↑ Resistencia renovascular
    • ↓ Flujo sanguíneo renal
    • ↓ Producción de orina

Farmacocinética

Administración de anestésicos inhalados

Administración por inhalación:

  • Máscara facial
  • Mascarilla laríngea
  • Tubo endotraqueal

Administración con máquina de anestesia:

  • La máquina toma gas fresco y presurizado.
  • El gas pasa a través de una trampa hipóxica en la que el operador (e.g., un anestesiólogo o un enfermero registrado certificado) determina una mezcla de gases.
  • El gas pasa a través de un vaporizador donde el agente anestésico se mezcla con gas fresco, alcanzando la concentración determinada por el anestesiólogo.
  • El gas mezclado fluye hacia la salida de gas común para entrar al circuito respiratorio.

Dosificación de los anestésicos inhalados:

  • Dosificado en unidades de concentración alveolar mínima (CAM):
    • Se necesita una concentración de gas de 1 CAM para que el 50% de los pacientes no respondan a estímulos nocivos.
    • Para alcanzar los objetivos anestésicos, los ajustes de la dosis se realizan en incrementos de 1 desviación estándar (equivalente a 0.1 CAM).
  • Objetivos anestésicos:
    • Inducción: transición de un estado de alerta a un estado anestesiado
    • Anestesia: ausencia de percepción del dolor
    • Inmovilidad: ausencia de movimientos espontáneos y ausencia de movimientos en respuesta a estímulos nocivos
    • Amnesia: falta de recuerdo de un acontecimiento (i.e., una operación)
  • CAM de agentes comunes a nivel del mar:
    • Desflurano: 6.6%.
    • Halotano: 0.75%
    • Isoflurano: 1.2%.
    • Sevoflurano: 1.8%.
    • Óxido nitroso: 104%
  • Factores que modifican la CAM:
    • Edad avanzada: ↓
    • Coadministración de otros fármacos sedantes: ↓
    • Hipotermia: ↓
    • Hipertermia: ↑
    • Uso crónico de estimulantes: ↑
    • Abuso crónico del alcohol: ↑
  • Los agentes con mayor CAM necesitan una administración de menor potencia para lograr los objetivos anestésicos.
  • La consecución y mantenimiento de los objetivos anestésicos requieren monitorización y ajuste de los parámetros respiratorios (normalmente realizados con un ventilador mecánico):
    • CO2 al final de la espiración
    • Volumen corriente
    • Frecuencia respiratoria
Máquina de anestesia

Máquina de anestesia

Imagen: “Datex – Ohmeda” po Kitmondo Marketplace. Licencia: CC BY 2.0

Principios farmacocinéticos de los anestésicos inhalados

Coeficiente de partición (coeficiente de Ostwald):

  • La relación entre la concentración del anestésico en la sangre y la concentración del anestésico en el gas respirado
  • Cuanto más soluble sea el anestésico en la sangre:
    • Mayor unión del anestésico a proteínas séricas
    • ↑ Coeficiente de partición sangre-gas
  • El coeficiente de partición sangre-gas es inversamente proporcional a la tasa de inducción.

Concentración inspiratoria (FI):

  • Depende principalmente de:
    • Índe de flujo de gas fresco
    • Volumen del sistema respiratorio
    • Absorción por el sistema respiratorio
  • Directamente proporcional a la concentración de gas fresco

Concentración alveolar (FA):

  • Refleja la captación capilar pulmonar de gas:
    • La concentración de un gas es directamente proporcional a la presión parcial del mismo.
    • ↑en captación capilar equivale a ↓ la concentración alveolar.
  • La relación FA:FI describe la relación entre la concentración alveolar y la concentración inspiratoria.
  • Velocidad de inducción: La velocidad en la que la relación FA:FI se aproxima a 1.

Presión parcial:

  • La presión parcial alveolar determina la presión parcial del anestésico en la sangre.
  • La presión parcial del anestésico en la sangre determina la concentración en el cerebro.

Efectos de la tasa de ventilación:

  • La velocidad de inducción es directamente proporcional a la tasa de ventilación.
  • ↑ ventilación mantiene la presión parcial del anestésico dentro de los alvéolos.

Efectos del gasto cardíaco:

  • A nivel del alvéolo, la captación es directamente proporcional al gasto cardíaco (GC): ↑ GC → ↑ flujo sanguíneo alveolar → ↑ captación pulmonar.
  • Sin embargo, la velocidad de inducción es inversamente proporcional al GC: ↑ captación de gas → ↓ presión parcial del anestésico dentro de los alvéolos → retraso en la inducción.

Efectos de la circulación pulmonar:

  • La absorción también se ve afectada por el gradiente de presión parcial del anestésico entre los alvéolos y la sangre venosa.
  • ↑ Presión parcial del anestésico en sangre venosa → ↓ gradiente entre la sangre y los alvéolos → ↓ captación.
  • Indica indirectamente la captación por los tejidos periféricos

Efectos de la concentración:

  • La velocidad de inducción es directamente proporcional a la concentración alveolar.
  • ↑ Captación → ↓ concentración alveolar → enlentece la inducción.
  • ↑ Concentración del anestésico inhalado → ↑ concentración alveolar → inducción más rápida.
  • Capacidad = solubilidad tisular/solubilidad sanguínea × volumen tisular

Resumen de los determinantes de la velocidad de inducción:

  • Solubilidad del anestésico: ↑ solubilidad, más lenta es la inducción.
  • Presión parcial del gas inspirado: ↑ presión parcial, más rápida es la inducción.
  • Tasa de ventilación: ↑ tasa de ventilación, más rápida es la inducción.
  • El flujo sanguíneo: ↑ flujo sanguíneo, más lenta es la inducción.
  • Gradiente de concentración arteriovenoso (AV): ↑ gradiente AV, más lenta es la inducción.
Tabla: Clasificación de los tejidos por solubilidad y flujo sanguíneo
Grupo Órganos Descripción
Grupo rico en vasos Cerebro, corazón, hígado, riñón y órganos endocrinos
  • Solubilidad moderada y volumen pequeño → capacidad limitada.
  • Alcanza rápidamente el estado de equilibrio (i.e., presiones parciales arteriales y tisulares igualadas)
Grupo muscular Piel y músculos
  • Mayor volumen → mayor capacidad → horas para la captación
Grupo de grasa Tejido adiposo
  • Perfusión similar a la del grupo muscular
  • Mayor solubilidad del anestésico → mayor capacidad
  • Días para alcanzar un estado estable
Grupo pobre en vasos Huesos, ligamentos, dientes, pelo y cartílago
  • Captación insignificante

Metabolismo y excreción

  • < 5% del anestésico inhalado se metaboliza en el cuerpo.
  • El metabolismo implica reacciones de fase 1 y de fase 2:
    • Fase 1 (reacciones catabólicas): hidrólisis y oxidación
    • Fase 2 (reacciones anabólicas): adición de un grupo glucuronilo o metilo al metabolito
  • La excreción del producto final es a través:
    • Exhalación
    • Pérdida transcutánea
    • Riñones
    • Sistema hepatobiliar

Indicaciones

  • Generalmente se utiliza en el quirófano (aprobado por la FDA):
    • Inducción de anestesia general (inicio de acción más rápido que los anestésicos intravenosos)
    • Mantenimiento de la anestesia general
  • A veces se utiliza en la UCI (no está aprobado por la FDA):
    • Sedación (e.g., individuo ventilado, individuo combativo o un procedimiento)
    • Broncoespasmo refractario
    • Convulsiones que no responden a los antiepilépticos (i.e., estado epiléptico)
  • A menudo se utiliza junto con anestésicos intravenosos:
    • Midazolam
    • Propofol
Tabla: Ventajas y desventajas de los anestésicos inhalados
Agente Ventajas Desventajas
Óxido nitroso (N2O)
  • Sin olor
  • Sin sabor ni pungencia
  • Rápida absorción y excreción
  • Mínima depresión cardiovascular
  • Biotransformación mínima
  • Barato
  • Rara vez se utiliza como agente único (baja potencia)
  • Ampliación del espacio aéreo
  • Aumento de náuseas y vómitos
  • Inhibición de la metionina sintasa
  • Gas de efecto invernadero
  • Soporta la combustión
Isoflurano
  • Buena relajación muscular
  • Broncodilatación
  • Frecuencia cardíaca estable
  • Barato
  • Asimilación y eliminación más lenta
  • Olor fuerte → puede causar irritación de las vías respiratorias → mala elección para la inducción
Sevoflurano
  • El anestésico inhalado más común
  • Rápida captación y excreción → rápida inducción y tiempo de recuperación
  • Broncodilatación
  • Sin pungencia → sin irritación de las vías respiratorias → elección adecuada para la inducción
Más caro que el isoflurano
Desflurano
  • Rápida absorción y excreción
  • Biotransformación mínima
  • Olor fuerte → puede causar irritación de las vías respiratorias → mala elección para la inducción
  • Caro

Efectos Adversos y Contraindicaciones

Tabla: Efectos adversos
Agente Efectos adversos
Óxido nitroso (N2O)
  • Hipotensión
  • Confusión
  • Mareos
  • Cefalea
  • Náusea y vómito
  • Apnea
  • Neurotoxicidad potencial
Halotano
  • Necrosis hepática fulminante
  • Arritmia (aumento de la sensibilidad a las catecolaminas)
  • Hipertermia maligna
  • Neurotoxicidad potencial
Desflurano
  • Arritmia
  • Bradicardia o taquicardia
  • Hipertensión
  • Laringoespasmo
  • Hipertermia maligna
  • Neurotoxicidad potencial
Sevoflurano
  • Hipotensión
  • Agitación
  • Náusea y vómito
  • Sialorrea
  • Hipertermia maligna
  • Neurotoxicidad potencial
Isoflurano
  • Laringoespasmo
  • Hipertermia maligna
  • Lesión hepática aguda grave
  • Neurotoxicidad potencial

Interacciones medicamentosas

  • N2O: mejora los efectos circulatorios y respiratorios de otros anestésicos volátiles cuando se utilizan conjuntamente
  • Halotano:
    • Betabloqueadores y bloqueadores de los canales de calcio (depresión miocárdica)
    • Antidepresivos tricíclicos e inhibidores de la monoamino oxidasa (fluctuaciones de la presión arterial y arritmias)
  • Desflurano, sevoflurano e isoflurano: potencian los agentes bloqueantes neuromusculares
Tabla: Contraindicaciones de los anestésicos inhalados más utilizados
Agente Contraindicaciones
Óxido nitroso (N2O)
  • Embolismo aereo
  • Neumotórax
  • Obstrucción intestinal
  • Neumoencéfalo
  • Quistes aéreos pulmonares
  • Burbujas de aire intraoculares
  • Injerto de membrana timpánica
Halotano Disfunción hepática inexplicable tras la exposición en un procedimiento anterior
Desflurano
  • Hipovolemia severa
  • Hipertermia maligna
  • Hipertensión intracraneal
Sevoflurano
Isoflurano Hipovolemia severa

Referencias

  1. McKay, R. E. (2018). Inhaled Anesthetics. Pardo, M. C., & R. D. Miller, R. D. (Eds.) Basics of Anesthesia, 7e (pp. 83–103). https://www.elsevier.com/books/basics-ofanesthesia/pardo/978-0-323-40115-9
  2. National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 948, Nitrous oxide. Retrieved June 11, 2021, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Nitrous-oxide
  3. Butterworth IV, J. F., Mackey, D. C., & Wasnick, J. D. (2018). Inhalation Anesthetics. In Morgan & Mikhail’s Clinical Anesthesiology, 6e. McGraw-Hill Education. http://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1161426360
  4. Nizamuddin, J., & O’Connor, M. (2019). Anesthesia for surgical patients. Brunicardi F., & Andersen D. K., & Billiar T. R., & Dunn D. L., & Kao L. S., & Hunter J. G., & Matthews J. B., & Pollock R. E. (Eds.), Schwartz’s Principles of Surgery, 11e. McGraw-Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2576&sectionid=216218112
  5. Miller, A. L., Theodore, D., & Widrich, J. (2021). Inhalational anesthetic. StatPearls (). Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554540/
  6. Clar, D. T., Patel, S., & Richards, J. R. (2021). Anesthetic gases. StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537013/
  7. National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 3562, Halothane. Retrieved June 18, 2021, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Halothane
  8. National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 4116, Methoxyflurane. Retrieved June 18, 2021, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Methoxyflurane
  9. National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 3226, Enflurane. Retrieved June 18, 2021, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Enflurane
  10. National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 3763, Isoflurane. Retrieved June 18, 2021, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Isoflurane.
  11. National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 42113, Desflurane. Retrieved June 20, 2021, from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Desflurane

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