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Anestésicos Inalatórios

Os anestésicos inalatórios são compostos químicos que podem induzir e manter a anestesia geral quando administrados por inalação. Os anestésicos inalatórios podem ser divididos em 2 grupos: anestésicos voláteis e gases. Os anestésicos voláteis incluem halotano, isoflurano, desflurano e sevoflurano. O óxido nitroso (N 2 O) é o mais comum dos gases anestésicos; ciclopropano e xenónio são menos frequentemente usados. Embora o mecanismo exato de ação dos anestésicos inalatórios seja desconhecido, acredita-se que os fármacos tenham efeitos variáveis nos receptores GABA, glicina, glutamato e NMDA no SNC. Os anestésicos inalatórios têm sido usados para fins médicos nos últimos 200 anos.

Última atualização: Jun 28, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Estrutura Química e Farmacodinâmica

Tabela: Características químicas dos anestésicos inalatórios frequentemente usados
Agente Características Concentração alveolar mínima (MAC, pela sigla em inglês)
Óxido nitroso (N 2 O)
  • Gás não volátil de ocorrência natural
  • Pode ser sintetizado artificialmente
  • Não inflamável
104%
Halotano
  • Hidrocarbonetos
  • Não inflamável
  • Halogenado
  • Líquido volátil
  • Não está mais disponível comercialmente nos Estados Unidos
0.75%
Desflurano
  • Éter fluorado
  • Líquido claro e volátil
6.6%
Sevoflurano
  • Éter isopropílico fluorado
  • Líquido volátil
1.8%
Isoflurano
  • Éter fluorado
  • Líquido volátil
1.2%

Mecanismo de ação

  • Não é compartilhado um único local de ação por todos os anestésicos inalatórios.
  • O mecanismo de ação da maioria dos anestésicos inalatórios é pouco compreendido.
  • Os anestésicos inalatórios atuam dentro do SNC:
    • Interação de recetor variável:
      • Acetilcolina (nicotínico e muscarínico)
      • GABA
      • NMDA
      • Glutamato
      • Glicina
      • Serotonina (também conhecida como 5-hidroxitriptamina (5-HT))
    • Aumenta a fisiologia dos canais iónicos relacionados com o recetor:
      • K
      • Cl
    • Depressão das vias de neurotransmissão

Efeitos fisiológicos

Efeitos gerais de classe (agentes individuais podem ter propriedades únicas):

  • Alvos terapêuticos desejados:
    • Sedação (perda reversível da consciência)
    • Analgesia
    • Amnésia
    • Relaxamento/imobilidade da musculatura esquelética
  • Efeitos cardiovasculares:
    • Depressão miocárdica
    • ↓ Pressão arterial
  • Efeitos respiratórios:
    • Depressão respiratória
    • Taquipneia:
      • N 2 O
      • Desflurano
    • Broncodilatação:
      • Halotano
      • Sevoflurano
      • Isoflurano
    • Irritação das vias aéreas:
      • Isoflurano
      • Desflurano
  • Efeitos cerebrais:
    • ↓ Utilização de glicose cerebral
    • ↑ Fluxo sanguíneo cerebral
    • ↑ Pressão intracraniana (PIC)
  • Efeitos renais:
    • ↑ Resistência renovascular
    • ↓ Fluxo sanguíneo renal
    • ↓ Débito urinário

Farmacocinética

Administração de anestésicos inalatórios

Administração por inalação:

  • Máscara facial
  • Via aérea da máscara da laríngea
  • Tubo endotraqueal

Entrega pela máquina de anestesia:

  • A máquina recebe gás fresco e pressurizado.
  • O gás passa por uma região hipóxica onde uma mistura de gases é determinada pelo operador (por exemplo, anestesiologista ou enfermeiro anestesista certificado).
  • O gás passa por um vaporizador onde o agente anestésico é misturado com o gás fresco, atingindo a concentração determinada pelo anestesiologista.
  • O gás misturado flui para a saída de gás comum e para o circuito respiratório.

Dosagem de anestésico inalatório:

  • Doseado em unidades de concentração alveolar mínima (MAC):
    • É necessária a concentração de gás de 1 CAM para que 50% dos recetores não respondam a estímulos nocivos.
    • Para atingir as metas anestésicas, os ajustes de dose são feitos em aumentos de 1 desvio padrão (igual a 0,1 CAM).
  • Objetivos anestésicos:
    • Indução: transição de um estado acordado para um estado anestesiado
    • Anestesia: ausência de perceção da dor
    • Imobilidade: ausência de movimentos espontâneos e ausência de movimento em resposta a estímulos nocivos
    • Amnésia: falta de recordação de um evento (ou seja, cirurgia)
  • MAC de agentes comuns ao nível do mar:
    • Desflurano: 6,6%
    • Halotano: 0,75%
    • Isoflurano: 1,2%
    • Sevoflurano: 1,8%
    • Óxido nitroso: 104%
  • Fatores que afetam o MAC:
    • Idade avançada: ↓
    • Coadministração de outros fármacos sedativos: ↓
    • Hipotermia: ↓
    • Hipertermia: ↑
    • Uso crónico de estimulantes: ↑
    • Abuso crónico de álcool: ↑
  • Agentes com maior CAM precisam de administração de menor potência para atingir os objetivos anestésicos.
  • Alcançar e manter as metas anestésicas requer monitorização e ajuste dos parâmetros respiratórios (geralmente realizados com um ventilador mecânico):
    • CO 2 expirado
    • Volume corrente
    • Frequência respiratória
Máquina de anestesia

Máquina de anestesia

Imagem: “Datex – Ohmeda” por Kitmondo Marketplace. Licença: CC BY 2.0

Princípios farmacocinéticos dos anestésicos inalatórios

Coeficiente de partição (coeficiente de Ostwald):

  • A razão entre a concentração anestésica no sangue e a concentração no gás
  • Quanto mais solúvel o anestésico é no sangue:
    • Mais o anestésico se liga às proteínas no sangue
    • ↑ Coeficiente de partição sangue-gás
  • O coeficiente de partição sangue-gás está inversamente relacionado com a taxa de indução.

Concentração inspiratória (FI):

  • Depende principalmente de:
    • Taxa de fluxo de gás fresco
    • Volume do sistema respiratório
    • Absorção pelo sistema respiratório
  • Diretamente proporcional à concentração de gás fresco

Concentração alveolar (FA):

  • Reflete a captação capilar pulmonar de gás:
    • A concentração de um gás é diretamente proporcional à pressão parcial do gás.
    • ↑ A captação capilar equivale a ↓ concentração alveolar.
  • A relação FA:FI descreve a relação da concentração alveolar com a concentração inspiratória.
  • Velocidade de indução: A taxa na qual a razão FA:FI se aproxima de 1.

Pressão parcial:

  • A pressão parcial alveolar determina a pressão parcial do anestésico no sangue.
  • A pressão parcial do anestésico no sangue determina a concentração no cérebro.

Efeitos da taxa de ventilação:

  • A velocidade de indução é diretamente proporcional à taxa de ventilação.
  • ↑ A ventilação mantém a pressão parcial do anestésico dentro dos alvéolos.

Efeitos do débito cardíaco:

  • Ao nível do alvéolo, a captação é diretamente proporcional ao débito cardíaco (DC): ↑ CO → ↑ fluxo sanguíneo alveolar → ↑ captação dos pulmões
  • No entanto, a velocidade de indução é inversamente proporcional ao DC: ↑ captação de gás → ↓ pressão parcial do anestésico dentro dos alvéolos → atraso na indução

Efeitos da circulação pulmonar:

  • A captação também é afetada pelo gradiente de pressão parcial do anestésico entre os alvéolos e o sangue venoso.
  • ↑ Pressão parcial do anestésico no sangue venoso → ↓ gradiente entre o sangue e os alvéolos → ↓ captação
  • Indica indiretamente a captação pelos tecidos periféricos

Efeitos da concentração:

  • A velocidade de indução é diretamente proporcional à concentração alveolar.
  • ↑ Captação → ↓ concentração alveolar → retarda a indução
  • ↑ Concentração do anestésico inalatório → ↑ concentração alveolar → indução mais rápida
  • Capacidade = solubilidade do tecido/sangue × volume do tecido

Resumo dos determinantes da velocidade de indução:

  • Solubilidade do anestésico: ↑ solubilidade, mais lenta a indução
  • Pressão parcial de gás inspirado: ↑ pressão parcial, mais rápida a indução
  • Taxa de ventilação: ↑ taxa de ventilação, mais rápida a indução
  • Fluxo sanguíneo: ↑ fluxo sanguíneo, mais lenta a indução
  • Gradiente de concentração arteriovenoso (AV): ↑ gradiente AV, mais lenta a indução
Tabela: Classificação dos tecidos por solubilidade e fluxo sanguíneo
Grupo Órgãos Descrição
Grupo rico em vasos Cérebro, coração, fígado, rins e órgãos endócrinos
  • Solubilidade moderada e pequeno volume → capacidade limitada
  • Atinge o estado de equilíbrio rapidamente (isto é, pressões parciais arteriais e teciduais equalizadas)
Grupo muscular Pele e músculos
  • Maior volume → maior capacidade → horas para absorção
Grupo de gordura Tecido adiposo
  • Perfusão semelhante ao grupo muscular
  • Aumento da solubilidade do anestésico → aumento da capacidade
  • Dias para atingir um estado de equilíbrio
Grupo pobre em vasos Ossos, ligamentos, dentes, cabelos e cartilagens
  • Absorção insignificante

Metabolismo e excreção

  • < 5% do anestésico inalado é metabolizado no organismo.
  • O metabolismo envolve reações de fase 1 e fase 2:
    • Fase 1 (reações catabólicas): hidrólise e oxidação
    • Fase 2 (reações anabólicas): a adição de um grupo glucuronil ou metil ao metabolito
  • A excreção do produto final dá-se através de:
    • Exalação
    • Perda transcutânea
    • Rins
    • Sistema hepatobiliar

Indicações

  • Geralmente usados na sala de cirurgia (aprovado pela FDA):
    • Indução de anestesia geral (início de ação mais rápido do que os anestésicos IV)
    • Manutenção da anestesia geral
  • Às vezes usados na UCI (não aprovado pela FDA):
    • Sedação (por exemplo, indivíduo ventilado, indivíduo agressivo ou procedimento à cabeceira do doente)
    • Broncoespasmo refratário
    • Convulsões que não respondem a antiepilépticos (isto é, estado de mal epiléptico)
  • Frequentemente usado em conjunto com anestésicos IV:
    • Midazolam
    • Propofol
Tabela: Vantagens e desvantagens dos anestésicos inalatórios
Agente Vantagens Desvantagens
Óxido nitroso (N 2 O)
  • Inodoro
  • Sem sabor ou pungência
  • Rápida absorção e excreção
  • Depressão cardiovascular mínima
  • Biotransformação mínima
  • Barato
  • Raramente usado como agente isolado (baixa potência)
  • Expansão do espaço aéreo
  • Aumento de náuseas e vómitos
  • Inibição da metionina sintase
  • Gás de efeito estufa
  • Suporta combustão
Isoflurano
  • Bom relaxamento muscular
  • Broncodilatação
  • Frequência cardíaca estável
  • Barato
  • Captação e eliminação mais lentas
  • Odor forte → pode causar irritação das vias aéreas → má escolha para indução
Sevoflurano
  • O anestésico inalatório mais comum
  • Rápida absorção e excreção → rápido tempo de indução e recuperação
  • Broncodilatação
  • Sem pungência → sem irritação das vias aéreas → escolha apropriada para indução
Mais caro que o isoflurano
Desflurano
  • Rápida absorção e excreção
  • Biotransformação mínima
  • Odor forte → pode causar irritação das vias aéreas → má escolha para indução
  • Caro

Efeitos Adversos e Contraindicações

Tabela: Efeitos adversos
Agente Efeitos adversos
Óxido nitroso (N 2 O)
  • Hipotensão
  • Confusão
  • Tonturas
  • Cefaleia
  • Náuseas e vómitos
  • Apneia
  • Potencial neurotoxicidade
Halotano
  • Necrose hepática fulminante
  • Arritmia (aumento da sensibilidade às catecolaminas)
  • Hipertermia maligna
  • Potencial neurotoxicidade
Desflurano
  • Arritmia
  • Bradicardia ou taquicardia
  • Hipertensão arterial
  • Laringoespasmo
  • Hipertermia maligna
  • Potencial neurotoxicidade
Sevoflurano
  • Hipotensão
  • Agitação
  • Náuseas e vómitos
  • Sialorreia
  • Hipertermia maligna
  • Potencial neurotoxicidade
Isoflurano
  • Laringoespasmo
  • Hipertermia maligna
  • Lesão hepática aguda grave
  • Potencial neurotoxicidade

Interações com outros fármacos

  • N 2 O: melhora os efeitos circulatórios e respiratórios de outros anestésicos voláteis quando usados em conjunto
  • Halotano:
    • Agentes bloqueadores Β-adrenérgicos e agentes bloqueadores dos canais de cálcio (depressão miocárdica)
    • Antidepressivos tricíclicos e monoamina oxidase (flutuações da pressão arterial e arritmias)
  • Desflurano, sevoflurano e isoflurano: potencializam os bloqueadores neuromusculares
Tabela: Contraindicações dos anestésicos inalatórios frequentemente usados
Agente Contraindicações
Óxido nitroso (N 2 O)
  • Embolia aérea
  • Pneumotórax
  • Obstrução intestinal
  • Pneumoencéfalo
  • Cistos de ar pulmonares
  • Bolhas de ar intraoculares
  • Enxerto de membrana timpânica
Halotano Disfunção hepática inexplicada após exposição em procedimento anterior
Desflurano
  • Hipovolemia grave
  • Hipertermia maligna
  • Hipertensão intracraniana
Sevoflurano
Isoflurano Hipovolemia grave

Referências

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  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 &amp; 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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