Clasificación de anestésicos inhalatorios por propiedades fisicoquímicas. Anestesia por inhalación: ventajas y desventajas.

Si nos dirigimos a la historia de la anestesiología, queda claro que esta especialidad comenzó precisamente con el uso de anestesia por inhalación, la famosa operación de W. Morton, en la que demostró la posibilidad de realizar anestesia inhalando vapor de éter etílico. Posteriormente, se estudiaron las propiedades de otros agentes de inhalación: apareció el cloroformo y luego el halotano, que marcó el comienzo de la era de los anestésicos inhalatorios que contienen halógenos. Es de destacar que todos estos medicamentos ahora han sido reemplazados por otros más modernos y prácticamente no se usan.

La anestesia por inhalación es un tipo de anestesia general en la que el estado de anestesia se logra mediante la inhalación de agentes inhalados. Los mecanismos de acción de los anestésicos inhalatorios, incluso hoy en día, no se comprenden completamente y se están estudiando activamente. Se han desarrollado varios fármacos eficaces y seguros que permiten este tipo de anestesia.

La anestesia general por inhalación se basa en el concepto de MAC: concentración alveolar mínima. MAC es una medida de la actividad de un anestésico inhalatorio, que se define como su concentración alveolar mínima en la etapa de saturación, que es suficiente para prevenir la reacción del 50% de los pacientes a un estímulo quirúrgico estándar (incisión en la piel). Si representa gráficamente la dependencia logarítmica de MAC de la liposolubilidad de los anestésicos, obtendrá una línea recta. Esto sugiere que la potencia de un anestésico inhalatorio dependerá directamente de su solubilidad en grasas. En estado de saturación, la presión parcial del anestésico en el alvéolo (PA) está en equilibrio con la presión parcial en la sangre (Pa) y, en consecuencia, en el cerebro (Pb). Por tanto, la AR puede servir como un indicador indirecto de su concentración en el cerebro. Sin embargo, para muchos anestésicos inhalatorios en una situación clínica real, el proceso para lograr el equilibrio de saturación puede llevar varias horas. El coeficiente de solubilidad “sangre:gas” es un indicador muy importante para cada anestésico, ya que refleja la tasa de igualación de las tres presiones parciales y, en consecuencia, el inicio de la anestesia. Cuanto menos soluble sea el anestésico inhalatorio en la sangre, más rápido se producirá la nivelación de PA, Pa y Pb y, en consecuencia, más rápido será el estado de anestesia y la recuperación del mismo. Sin embargo, la velocidad de aparición de la anestesia aún no es la fuerza del anestésico inhalatorio en sí, lo cual está bien demostrado en el ejemplo del óxido nitroso: la velocidad de aparición de la anestesia y la recuperación es muy rápida, pero como anestésico, el nitroso El óxido es muy débil (su MAC es 105).

En términos de fármacos específicos, los anestésicos inhalatorios más utilizados en la actualidad son el halotano, el isoflurano, el sevoflurano, el desflurano y el óxido nitroso, y el halotano se está eliminando cada vez más de la práctica habitual debido a su hapatotoxicidad. Veamos estas sustancias con más detalle.

halotano- un agente clásico que contiene halógenos. Un anestésico fuerte con un corredor terapéutico muy estrecho (la diferencia entre las concentraciones de trabajo y las tóxicas es muy pequeña). Un fármaco clásico para inducir la anestesia general en niños con obstrucción de las vías respiratorias, ya que permite despertar al niño cuando aumenta la obstrucción y disminuye la ventilación minuto, además, tiene un olor bastante agradable y no irrita las vías respiratorias. El halotano es bastante tóxico; esto se refiere a la posible aparición de disfunción hepática posoperatoria, especialmente en el contexto de otras patologías hepáticas.

isoflurano es un isómero del enflurano, que tiene una presión de saturación de vapor cercana a la del halotano. Tiene un fuerte olor etéreo, lo que lo hace inadecuado para la inducción por inhalación. Debido a los efectos poco estudiados sobre el flujo sanguíneo coronario, no se recomienda su uso en pacientes con enfermedad de las arterias coronarias, así como en cirugía cardíaca, aunque existen publicaciones que refutan esta última afirmación. Reduce las necesidades metabólicas del cerebro y en una dosis de 2 MAC o más se puede utilizar con fines de cerebroprotección durante intervenciones neuroquirúrgicas.

sevoflurano- un anestésico relativamente nuevo, que hace unos años era menos accesible debido a su elevado precio. Adecuado para la inducción por inhalación, ya que tiene un olor bastante agradable y, cuando se usa correctamente, provoca la pérdida del conocimiento casi instantánea debido a su relativamente baja solubilidad en la sangre. Más cardioestable en comparación con halotano e isoflurano. Durante la anestesia profunda, provoca una relajación muscular suficiente para la intubación traqueal en niños. El metabolismo del sevoflurano produce fluoruro, que puede ser nefrotóxico en determinadas condiciones.

desflurano- similar en estructura al isoflurano, pero tiene propiedades físicas completamente diferentes. Ya a temperatura ambiente en condiciones de gran altitud hierve, lo que requiere el uso de un evaporador especial. Tiene baja solubilidad en la sangre (la relación sangre:gas es incluso menor que la del óxido nitroso), lo que provoca un rápido inicio y recuperación de la anestesia. Estas propiedades hacen que el desflurano sea preferible para su uso en cirugía bariátrica y en pacientes con trastornos lipídicos.

ÉTER (éter dietílico)

Un anestésico no halogenado muy económico, el ciclo de producción es simple, por lo que se puede producir en cualquier país. Morton demostró los efectos del éter en 1846 y desde entonces este fármaco ha sido considerado el “primer anestésico”.

Propiedades físicas: punto de ebullición bajo (35 °C), DNP alto a 20 °C (425 mm Hg), relación sangre/gas 12 (alta), MAC 1,92 % (baja potencia). Cuesta desde $10/l. Los vapores de éter son extremadamente volátiles y no inflamables. Explosivo cuando se mezcla con oxígeno. Tiene un fuerte olor característico.

Ventajas: Estimula la respiración y el gasto cardíaco, mantiene la presión arterial y provoca broncodilatación. Esto se debe al efecto simpaticomimético asociado con la liberación de adrenalina. Es un buen anestésico debido a su pronunciado efecto analgésico. No relaja el útero como el halotano, pero proporciona una buena relajación de los músculos de la pared abdominal. Droga segura.

Defectos: inflamable en estado líquido, inicio de acción lento, recuperación lenta, secreción pronunciada (requiere atropina). Irrita los bronquios, por lo que la tos dificulta la inducción de la anestesia con mascarilla. Las náuseas y los vómitos posoperatorios (NVPO) son relativamente raros en África, a diferencia de los países europeos, donde los vómitos en los pacientes son muy comunes.

Indicaciones: cualquier anestesia general, especialmente buena para la cesárea (el feto no está deprimido, el útero se contrae bien). Pequeñas dosis salvan vidas en casos especialmente graves. La nacrosis etérica está indicada en ausencia de suministro de oxígeno.

Contraindicaciones: No existen contraindicaciones absolutas para el éter.

Es necesario, si es posible, eliminar activamente los vapores del quirófano para evitar el contacto entre vapores de éter pesados ​​y no inflamables y el electrocoagulador u otros dispositivos eléctricos, que pueden provocar una explosión, y para evitar el contacto del personal del quirófano con los gases exhalados. anestésico.

Recomendaciones prácticas: Antes de administrar una gran concentración de anestésico, es mejor intubar al paciente. Después de la administración de atropina, tiopental, suxametonio e intubación del paciente, se realiza ventilación artificial de los pulmones con éter al 15-20% y luego, según las necesidades del paciente, después de 5 minutos se puede reducir la dosis a 6-8. %. Tenga en cuenta que el rendimiento del evaporador puede variar. Los pacientes de alto riesgo, particularmente aquellos con infección séptica o shock, pueden necesitar sólo el 2%. Apague el vaporizador hasta el final de la cirugía para evitar una recuperación prolongada de la anestesia. Con el tiempo, aprenderá a despertar a los pacientes para que abandonen solos la mesa de operaciones. Si vas a anestesiar a una persona fuerte y joven por una hernia inguinal, cuídate y ten una mejor anestesia espinal.

En la mayoría de los casos en los que la anestesia con éter es beneficiosa (laparotomía, cesárea), no se requiere diatermia. Cuando la diatermia es obligatoria (cirugía pediátrica), es mejor utilizar halotano.

Óxido nitroso

Propiedades físicas: el óxido nitroso (N 2 O, “gas de la risa”) es el único compuesto inorgánico de los anestésicos inhalatorios utilizado en la práctica clínica. El óxido nitroso es incoloro, prácticamente inodoro, no se enciende ni explota, pero favorece la combustión como el oxígeno.

Efecto en el cuerpo

A. Sistema cardiovascular. El óxido nitroso estimula el sistema nervioso simpático, lo que explica su efecto sobre la circulación sanguínea. Aunque el anestésico provoca depresión miocárdica in vitro, en la práctica la presión arterial, el gasto cardíaco y la frecuencia cardíaca no cambian o aumentan ligeramente debido al aumento de las concentraciones de catecolaminas. La depresión miocárdica puede tener importancia clínica en la enfermedad de las arterias coronarias y la hipovolemia: la hipotensión arterial resultante aumenta el riesgo de desarrollar isquemia miocárdica. El óxido nitroso causa constricción de la arteria pulmonar, lo que aumenta la resistencia vascular pulmonar (PVR) y conduce a un aumento de la presión auricular derecha. A pesar del estrechamiento de los vasos cutáneos, la resistencia vascular periférica total (TPVR) cambia ligeramente. Dado que el óxido nitroso aumenta la concentración de catecolaminas endógenas, su uso aumenta el riesgo de arritmias.

B. Sistema respiratorio. El óxido nitroso aumenta la frecuencia respiratoria (es decir, causa taquipnea) y disminuye el volumen corriente como resultado de la estimulación del sistema nervioso central y posiblemente la activación de los receptores de estiramiento pulmonar. El efecto general es un ligero cambio en el volumen minuto de respiración y la PaCO 2 en reposo. El impulso hipóxico, es decir, un aumento de la ventilación en respuesta a la hipoxemia arterial, mediada por quimiorreceptores periféricos en los cuerpos carotídeos, se inhibe significativamente con el uso de óxido nitroso, incluso en concentraciones bajas.

B. Sistema nervioso central. El óxido nitroso aumenta el flujo sanguíneo cerebral, provocando un ligero aumento de la presión intracraneal. El óxido nitroso también aumenta el consumo de oxígeno cerebral (CMRO 2). El óxido nitroso en una concentración inferior a 1 MAC proporciona un alivio adecuado del dolor en odontología y durante procedimientos quirúrgicos menores.

D. Conducción neuromuscular. A diferencia de otros anestésicos inhalados, el óxido nitroso no provoca una relajación muscular notable. Por el contrario, en altas concentraciones (cuando se utiliza en cámaras hiperbáricas) provoca rigidez de los músculos esqueléticos.

D. Riñones. El óxido nitroso reduce el flujo sanguíneo renal debido al aumento de la resistencia vascular renal. Esto reduce la tasa de filtración glomerular y la diuresis.

E. Hígado. El óxido nitroso reduce el flujo sanguíneo hepático, pero en menor medida que otros anestésicos inhalados.

G. Tracto gastrointestinal. Algunos estudios han demostrado que el óxido nitroso provoca náuseas y vómitos en el postoperatorio como resultado de la activación de la zona desencadenante de los quimiorreceptores y del centro del vómito en el bulbo raquídeo. Por el contrario, estudios de otros científicos no han encontrado ninguna conexión entre el óxido nitroso y los vómitos.

Biotransformación y toxicidad.

Durante el despertar, casi todo el óxido nitroso se elimina a través de los pulmones. Una pequeña cantidad se difunde a través de la piel. Menos del 0,01% del anestésico que ingresa al organismo sufre una biotransformación, que se produce en el tracto gastrointestinal y consiste en la restauración de la sustancia bajo la influencia de bacterias anaeróbicas.

Al oxidar irreversiblemente el átomo de cobalto de la vitamina B12, el óxido nitroso inhibe la actividad de las enzimas dependientes de B. Estas enzimas incluyen la metionina sintetasa, que es necesaria para la formación de mielina, y la timidilato sintetasa, que participa en la síntesis de ADN. La exposición prolongada a concentraciones anestésicas de óxido nitroso provoca depresión de la médula ósea (anemia megaloblástica) e incluso déficits neurológicos (neuropatía periférica y mielosis funicular). Para evitar el efecto teratogénico, el óxido nitroso no se utiliza en mujeres embarazadas. El óxido nitroso debilita la resistencia inmunológica del cuerpo a las infecciones al inhibir la quimiotaxis y la movilidad de los leucocitos polimorfonucleares.

Contraindicaciones

Aunque el óxido nitroso se considera ligeramente soluble en comparación con otros anestésicos inhalados, su solubilidad en la sangre es 35 veces mayor que la del nitrógeno. Por tanto, el óxido nitroso se difunde hacia las cavidades que contienen aire más rápido de lo que el nitrógeno ingresa al torrente sanguíneo. Si las paredes de la cavidad que contiene aire son rígidas, entonces no es el volumen lo que aumenta, sino la presión dentro de la cavidad. Las condiciones en las que es peligroso utilizar óxido nitroso incluyen embolia gaseosa, neumotórax, obstrucción intestinal aguda, neumoencéfalo (después de suturar la duramadre al final de la neurocirugía o después de la neumoencefalografía), quistes pulmonares, burbujas de aire intraoculares y cirugía plástica en el tímpano. . El óxido nitroso puede difundirse hacia el manguito del tubo endotraqueal, provocando compresión e isquemia de la mucosa traqueal. Debido a que el óxido nitroso aumenta la RVP, su uso está contraindicado en la hipertensión pulmonar. Obviamente, el uso de óxido nitroso es limitado cuando es necesario crear una alta concentración fraccional de oxígeno en la mezcla inhalada.

, sevoflurano y desflurano. El halotano es un anestésico inhalatorio pediátrico prototípico; su uso ha disminuido desde la introducción del isoflurano y el sevoflurano. El enflurano rara vez se usa en niños.

Los anestésicos inhalatorios pueden inducir apnea e hipoxia en bebés prematuros y recién nacidos y no se utilizan con frecuencia en este contexto. Con anestesia general, siempre es necesaria la intubación endotraqueal y la ventilación controlada. Durante las operaciones cortas, los niños mayores, si es posible, respiran espontáneamente a través de una máscara o mediante un tubo insertado en la laringe sin ventilación controlada. Con una disminución en el volumen de exhalación de los pulmones y un mayor trabajo de los músculos respiratorios, siempre es necesario aumentar la tensión de oxígeno en el aire inhalado.

Efecto sobre el sistema cardiovascular. Los anestésicos inhalatorios reducen el gasto cardíaco y provocan vasodilatación periférica y, por lo tanto, a menudo provocan hipotensión, especialmente en pacientes hipovolémicos. El efecto hipotensor es más pronunciado en los recién nacidos que en los niños mayores y en los adultos. Los anestésicos inhalatorios también suprimen parcialmente la respuesta de los barorreceptores y la frecuencia cardíaca. Una MAC de halotano reduce el gasto cardíaco en aproximadamente un 25%. La fracción de eyección también se reduce en aproximadamente un 25%. Con una MAC de halotano, la frecuencia cardíaca suele aumentar; sin embargo, el aumento de las concentraciones de anestésico puede causar bradicardia, y una bradicardia significativa durante la anestesia indica una sobredosis de anestésico. El halotano y los agentes de inhalación relacionados aumentan la sensibilidad del corazón a las catecolaminas, lo que puede provocar arritmias. Además, los anestésicos inhalatorios reducen la respuesta vasomotora pulmonar a la hipoxia en la circulación pulmonar, lo que contribuye al desarrollo de hipoxemia durante la anestesia.

Los anestésicos inhalados reducen el suministro de oxígeno. En el período perioperatorio aumenta el catabolismo y aumenta la necesidad de oxígeno. Por lo tanto, puede haber una marcada discrepancia entre la necesidad de oxígeno y su suministro. Un reflejo de este desequilibrio puede ser la acidosis metabólica. Debido a sus efectos supresores sobre el sistema cardiovascular, el uso de anestésicos inhalados en recién nacidos y prematuros es limitado, pero se utilizan ampliamente para la inducción y el mantenimiento de la anestesia en niños mayores.

Todos los anestésicos inhalatorios provocan vasodilatación cerebral, pero el halotano es más potente que el sevoflurano o el isoflurano. Por lo tanto, el halotano y otros agentes inhalados deben usarse con extrema precaución en niños con PIC elevada, perfusión cerebral alterada o traumatismo craneoencefálico y en recién nacidos con riesgo de hemorragia intraventricular. Aunque los anestésicos inhalatorios reducen el consumo de oxígeno por parte del cerebro, pueden reducir desproporcionadamente la circulación sanguínea y, por tanto, perjudicar el suministro de oxígeno al cerebro.

No existe un anestésico inhalatorio "ideal", pero se imponen ciertos requisitos a cualquiera de los anestésicos inhalatorios. Un medicamento "ideal" debe tener una serie de propiedades que se enumeran a continuación.
/. Bajo costo. El medicamento debería ser barato y fácil de producir.
Física 2. Estabilidad química. El medicamento debe tener una vida útil prolongada y ser
propiedades fuertes en un amplio rango de temperaturas, no debe reaccionar con metales, caucho o
plástica. Debe conservar ciertas propiedades bajo irradiación ultravioleta y no requerir la adición de estabilizadores.
No inflamable/no explosivo. Los vapores no deben encenderse ni mantener la combustión en concentraciones clínicamente utilizadas y cuando se mezclan con otros gases, como el oxígeno.
El medicamento debe evaporarse a temperatura ambiente y presión atmosférica con un patrón determinado.
El adsorbente no debe reaccionar (con el fármaco) acompañado de la liberación de productos tóxicos.
Seguro para el medio ambiente. El fármaco no debe destruir el ozono ni provocar otros cambios ambientales, incluso en concentraciones mínimas.
/. Agradable de inhalar, no irrita las vías respiratorias y no provoca un aumento de la secreción.
Propiedades biológicas
La baja solubilidad en sangre/gas garantiza una rápida inducción de la anestesia y recuperación de la misma.
La alta potencia permite el uso de concentraciones bajas en combinación con altas concentraciones de oxígeno.
Efectos secundarios mínimos en otros órganos y sistemas, como el sistema nervioso central, hígado, riñones, sistema respiratorio y cardiovascular.
No sufre biotransformación y se excreta sin cambios; no reacciona con otras drogas.
No es tóxico incluso con exposición crónica a pequeñas dosis, lo cual es muy importante para el personal de quirófano.
Ninguno de los anestésicos volátiles existentes cumple todos estos requisitos. El halotano, el enflurano y el isoflurano destruyen el ozono de la atmósfera. Todos ellos inhiben la función miocárdica y respiratoria y sufren metabolismo y biotransformación en mayor o menor medida.
halotano
El halotano es relativamente barato, pero es químicamente inestable y se degrada cuando se expone a la luz. Se almacena en botellas oscuras con un 0,01% de timol añadido como estabilizador. De los tres fármacos que contienen halógenos, el halotano tiene la mayor solubilidad gaseosa en la sangre y, por tanto, el inicio de acción más lento; pero a pesar de esto, el halotano se usa con mayor frecuencia para la inducción de anestesia por inhalación, ya que tiene el efecto menos irritante en el tracto respiratorio. El halotano se metaboliza en un 20% (ver "Efecto de la anestesia en el hígado"). Características del halotano: MAC - 0,75; coeficiente de solubilidad sangre/gas a una temperatura de 37 "C - 2,5; punto de ebullición 50 "C; Presión de saturación de vapor a 20 "C - 243 mm Hg.
enflurano
La MAC del enflurano es 2 veces mayor que la del halotano, por lo que su potencia es la mitad. Provoca actividad epileptiforme paroxística en el EEG en concentraciones superiores al 3%. El 2% del anestésico sufre una biotransformación, como resultado de lo cual se forma un metabolito nefrotóxico y un aumento de la concentración de fluoruro en el suero. Características del enflurano: MAC - 1,68; coeficiente de solubilidad sangre/gas a una temperatura de 37 "C 1,9; punto de ebullición 56" C; Presión de saturación de vapor a 20 °C - 175 mm Hg. isoflurano
El isoflurano es un fármaco muy caro. Irrita las vías respiratorias y puede provocar tos y aumento de la secreción, especialmente en pacientes sin premedicación. De los tres anestésicos que contienen halógenos, es el vasodilatador más potente: en concentraciones elevadas puede provocar el síndrome de robo coronario en pacientes con patología coronaria concomitante. Características del isoflurano: MAC - 1,15; coeficiente de solubilidad sangre/gas a una temperatura de 37 "C - 1,4; punto de ebullición 49" C; Presión de saturación de vapor a una temperatura de 20 "C - 250 mm Hg.
Las ventajas y desventajas anteriores de los tres anestésicos que contienen halógenos más conocidos contribuyeron a futuras investigaciones y a la búsqueda de compuestos similares para las pruebas clínicas de su efecto anestésico en humanos. En los últimos años se han sintetizado dos nuevos fármacos de este grupo y se han evaluado sus propiedades y ventajas.
sevoflurano
Se trata de metil isopropil éter, halogenado con iones de flúor. No es inflamable en concentraciones clínicamente utilizadas. No parece tener efectos secundarios graves sobre el sistema cardiovascular o el sistema respiratorio. La principal ventaja teórica es el coeficiente de solubilidad en sangre/gas muy bajo (0,6), que permite su uso para la inducción rápida de la inhalación, especialmente en niños. La principal desventaja que puede limitar su uso generalizado es la inestabilidad en contacto con la cal sodada.
Desflurano (1-163)
Este es un metil etil éter halogenado, el número 163 de una serie de anestésicos halogenados sintetizados. Su estructura es similar a la del isoflurano, pero no contiene iones de cloro. Los experimentos con animales muestran que el desflurano es biológicamente estable y no tóxico. El uso preliminar del fármaco en la práctica clínica ha demostrado que es agradable de inhalar y no irrita el tracto respiratorio. El desflurano tiene un coeficiente de solubilidad en sangre/gas excepcionalmente bajo y, por tanto, también puede utilizarse para la inducción rápida de la inhalación. Las principales desventajas del fármaco son su elevado coste y su alta presión de saturación de vapor, lo que no permite su uso con evaporadores tradicionales. Se están realizando investigaciones para superar estos problemas y evaluar más a fondo el uso de desflurano en la práctica clínica.
literatura adicional
Heijke S., Smith G. Búsqueda del agente anestésico inhalatorio ideal.- British Journal of
Anestesia, 1990; 64: 3-5. Jones P.M., Cashman J.N., Mant TGK. Impresiones clínicas y efectos cardiorrespiratorios de un nuevo anestésico fluorado por inhalación, el desflurano (1-163), en voluntarios.- British Journal of Anaesthesia, 1990; 64: 11-15. Temas relacionados
Anestésicos intravenosos (pág. 274). El efecto de la anestesia sobre el hígado (p. 298). Óxido nitroso (pág. 323).