FISIOLOGIA Y ANESTESIA

SIGIFREDO MUÑOZ SÁNCHEZ

Docente Departamento de AnestesiologíaEscuela de Medicina

Facultad de SaludUniversidad del Valle

CALI, COLOMBIAVersión inicial: Junio de 2008

Revisado a: Marzo 7 de 2013

EN MEMORIA DE MI HIJO LUIS GABRIEL

1

PROLOGO

El propósito de este libro es brindar una herramienta al estudiante de medicina y al médico, que le permita el aprendizaje de los temas básicos de anestesiología, bajo el enfoque de la fisiología.

2

CONTENIDO

SECCION 1: TEMAS GENERALES

Capítulo 1: Conceptos básicos página 5Capítulo 2: Clases de anestesia página 11

SECCION 2: FISIOLOGIA

Capítulo 3: Sistema nervioso autónomo página 18Capítulo 4: Sistema cardiovascular página 27Capítulo 5: Sistema respiratorio página 42Capítulo 6: Control térmico página 53Capítulo 7: Fisiología del embarazo página 58Capítulo 8: Fisiología pediátrica página 65Capítulo 9: Fisiología de la edad avanzada página 70Capítulo 10: Neurofisiología página 76Capítulo 11: Contracción muscular página 83Capítulo 12: Fisiología del dolor página 85Capítulo 13: Obesidad: fisiología página 97

SECCION 3: FARMACOLOGIA

Capítulo 14: Principios de farmacología página 101Capítulo 15: Farmacología del SNA página 117Capítulo 16: Relajantes musculares página 123Capítulo 17: Anestésicos inhalados página 127Capítulo 18: Anestésicos no inhalados página 131Capítulo 19: Anestésicos locales página 138Capítulo 20: Fármacos adjuntos página 143

3

SECCION 1: TEMAS GENERALES

Además de su labor en el quirófano, el anestesiólogo tiene desempeños por fuera del quirófano, que incluyen el manejo del dolor, el cuidado intensivo y la valoración de pacientes con enfermedades agregadas, con el propósito de disminuir morbilidad y mortalidad peri-operatorias.

CAPITULO 1 CONCEPTOS BÁSICOS

1.1 CAMPO DE ACCION DE LA ANESTESIOLOGÍA

Operar a un paciente sin anestesia causaría un dolor intenso, y el dolor intenso no sólo produce gran sufrimiento emocional; también genera liberación de catecolaminas y otras hormonas catabólicas, que se traduce en alteraciones fisiológicas como: taquicardia, elevación de la presión arterial, incremento del consumo de oxígeno y de la producción de dióxido de carbono (CO2), taquipnea, fatiga de los músculos de la respiración por taquipnea prolongada, rigidez muscular en el sitio de cirugía, retención urinaria e íleo paralítico con nauseas y vómito. Estas alteraciones fisiológicas al dolor y estrés predisponen a complicaciones, especialmente en pacientes con enfermedades co-existentes, o con baja reserva funcional; por ejemplo, aumentan la morbilidad y mortalidad en pacientes con enfermedad cardiaca isquémica.

Agregado a lo anterior, la cirugía puede producir desequilibrio fisiológico por pérdida importante de sangre, y en procedimientos urgentes el paciente puede requerir estabilización fisiológica previa, porque puede estar hipovolémico, deshidratado o con alteración de electrolitos.

El anestesiólogo es el profesional que realiza la estabilización antes, durante y después de la cirugía. En otros términos, el anestesiólogo es el fisiólogo de sala de operaciones, porque su principal labor es mantener al paciente en un estado de homeostasis o de funcionamiento óptimo, durante y después del trauma quirúrgico.

Además de administrar anestesia conservando de manera óptima el equilibrio fisiológico, el anestesiólogo tiene las siguientes funciones, por fuera del quirófano:

4

1) Valora y optimiza pre-quirúrgicamente a los pacientes con enfermedades co-existentes, con el objetivo de disminuir morbilidad y mortalidad peri-operatoria. 2) Participa activamente en el alivio del dolor agudo y crónico. Inherente a su especialidad es el manejo del dolor posoperatorio y la analgesia durante el trabajo de parto; es un profesional capacitado para participar activamente en una Clínica de Dolor y Cuidados Paliativos. 3) Participa en el manejo de pacientes críticos en las unidades de cuidado intensivo, especialmente los pacientes posquirúrgicos.

En el momento la especialidad tiene segundas especializaciones en: anestesia cardiovascular, neurocirugía, pediatría, obstetricia, dolor y cuidado intensivo.

1.2 ANALGESIA, HIPNOSIS, ANSIOLISIS, AMNESIA, ANESTESIA, RELAJACIÓN MUSCULAR

Es importante conocer el significado de los siguientes términos:

ANALGESIA es bloquear al dolor. HIPNOSIS es producir sueño.AMNESIA es quitar el recuerdo; está ligada a la hipnosis y la sedación. ANSIOLISIS es suprimir ansiedad, sin producir hipnosis; equivale a sedación mínima. SEDACION es suprimir ansiedad, con o sin hipnosis y con o sin pérdida de reflejos protectores. Se divide en tres tipos:

Sedación mínima: equivale a ansiolisis, es eliminar ansiedad, sin hipnosis.Sedación consciente: puede haber hipnosis, pero el paciente responde al llamado. Sedación profunda: hay hipnosis, pérdida de reflejos protectores de la vida, de la respuesta al CO2; está muy cercana a la anestesia y es competencia del anestesiólogo, no del médico general.

ANESTESIA es bloquear todas las sensaciones o tipos de sensibilidad (tacto, presión, propiocepción, frío, calor, dolor, visión, olfato, audición, etc). RELAJACION MUSCULAR es el resultado del bloqueo de la conducción nerviosa motora (con anestésicos locales como la lidocaína), o de la unión neuro-muscular (con relajantes musculares como el vecuronio).

Los opioides y los aines son analgésicos; las benzodiazepinas brindan los tres tipos de sedación, dependiendo de la dosis administrada al paciente; también son anti-convulsivantes. El tiopental y el propofol son hipnóticos; se utilizan para iniciar la anestesia general y para obtener sedación consciente y profunda. El isoflurano, el sevoflurano y el desflurano son anestésicos inhalados; la administración simultánea de un hipnótico más un opioide en alta dosis también conduce a anestesia general.

La sedación mínima o ansiolisis se obtiene con dosis bajas de benzodiazepinas (ej: midazolam iv 0,02 mg/kg o midazolam oral 0,1 mg/kg), pero al administrar dosis mayores de benzodiazepinas (ej: midazolam iv 0,03 – 0,1 mg/kg), la ansiolisis se convierte en sedación consciente y profunda, y esta última genera disminución de la respuesta al CO2 y pérdida de reflejos protectores, y ello significa depresión respiratoria y que no hay cierre de la glotis para prevenir bronco-aspiración. Por este motivo, la sedación profunda debe quedar a cargo de anestesiólogos o residentes de anestesiología, supervisados por anestesiólogo.

La relajación muscular se obtiene bloqueando la conducción nerviosa motora con anestésicos locales, como lidocaina o bupivacaina, o interfiriendo la unión neuro-muscular, con fármacos como succinilcolina, pancuronio o vecuronio. La relajación muscular se realiza para facilitar la intubación de la tráquea, mejorar la exposición del campo quirúrgico o facilitar la ventilación mecánica, sin incoherencias entre el paciente y el ventilador. Los relajantes musculares no son analgésicos, ni hipnóticos ni anestésicos; se administran con la condición que haya hipnosis previa, porque para un paciente constituye un recuerdo muy negativo estar consciente, relajado y respirando con un ventilador, sin poder manifestar su estado. Si la relajación muscular incluye a los músculos de la respiración, como sucede cuando se administra succinilcolina, pancuronio o vecuronio, el paciente debe estar con ventilación controlada, positiva. Cuando la

5

relajación muscular está del dermatoma T4 hacia abajo, como sucede con una anestesia raquídea o epidural, el paciente puede respirar espontáneamente.

1.3 VALORACION PREANESTESICA

La cirugía es un trauma, y se debe preparar al paciente que lo va a recibir, para disminuir la morbilidad y mortalidad peri-operatoria. En cirugías programadas, el anestesiólogo, el cirujano de cualquier especialidad, el internista y aún el médico general desde días antes de la cirugía deben evaluar y optimizar al paciente, con el propósito de disminuir morbilidad y mortalidad peri-operatoria. Las cirugías complejas, de alto recambio de líquidos, de larga duración, se asocian con mayor morbilidad y mortalidad peri-operatoria. Las cirugías de urgencia también tienen mayor morbilidad y mortalidad que las programadas, porque no hay tiempo de evaluar y estabilizar las enfermedades previas o co-existentes.

En la consulta pre-anestésica se debe evaluar:

1) ENFERMEDADES PREVIAS O CO-EXISTENTES. Las enfermedades co-existentes son factor determinante de la morbilidad y mortalidad peri-operatoria, y el médico debe controlar las alteraciones existentes, antes de someter al paciente al trauma quirúrgico. Debe evaluar y optimizar disturbios cardio-vasculares como hipertensión arterial y enfermedad coronaria; diabetes, enfermedades respiratorias, neurológicas, renales, gastrointestinales incluyendo hepáticas, endocrinas, etc. De esta evaluación se deriva la clasificación de la ASA (American Society of Anesthesiologists), expuesta en la tabla 1-1.

2) MEDICACIÓN ACTUAL. Indagar al paciente los fármacos que recibe, en especial los que interactúan con los anestésicos. Por ejemplo, si el paciente recibe beta-bloqueadores, puede presentar mayor hipotensión cuando se le aplique una anestesia raquídea o peridural, o cuando se le administren anestésicos generales que depriman al sistema cardiovascular y/o sistema simpático.

3) OTROS FACTORES DEL PACIENTE: RESERVA FUNCIONAL: es la diferencia entre lo basal y lo máximo que puede dar cada órgano o

sistema (popularmente: “estado físico”). La reserva fisiológica es menor en los extremos de la vida (ver figura 9-1). Medir la reserva de sistemas como el inmunológico no es fácil, pero la reserva de los sistemas cardio-circulatorio-respiratorio puede medirse con medios como la prueba de esfuerzo, espirograma, gases arteriales o también evaluarse clínicamente, con preguntas sobre tolerancia al ejercicio, que se establece por medidas MET (metabolic equivalent). La reserva funcional se considera pobre si es menor de 4 METs y se asocia con alto riesgo peri-operatorio; igual si el paciente experimenta disnea o dolor torácico con un ejercicio mínimo. Una excelente tolerancia al ejercicio sugiere que el miocardio puede ser estresado por el trauma anestésico-quirúrgico, con pocas posibilidades de fallar.

OBESIDAD: la obesidad genera alteraciones fisiológicas, y significa mayor dificultad para intubar y mantener permeable la vía aérea; también para administrar anestesia conductiva, porque no se pueden determinar los espacios intervertebrales. Incrementa factores de riesgo, como hipertensión arterial y disminución de la reserva respiratoria, porque la obesidad se comporta como enfermedad pulmonar restrictiva.

FARMACOS TÓXICOS: Uso de tabaco, alcohol y otros psico-fármacos. El tabaquismo significa daño y mayor irritabilidad bronquial.

VIA AÉREA: antes de administrar anestesia se debe examinar las probabilidades de intubación orotraqueal difícil. En la tabla 1-2 se indican los factores que dificultan la intubación traqueal.

EMBARAZO ACTUAL: los cambios fisiológicos del embarazo conllevan ajustes y riesgos anestésicos adicionales; por ejemplo, mayor posibilidad de bronco-aspiración durante la anestesia general para operación cesárea, o de cefalea pos-punción dural, después de anestesia raquídea.

ALERGIAS: los relajantes musculares y los antibióticos aplicados durante cirugía (penicilinas, vancomicina), pueden generar alergias, bronco-espasmo, choque anafiláctico.

6

DESORDEN FARMACO-GENÉTICO: evaluar la posibilidad de sufrir hipertermia maligna, porfiria o alteraciones de la colinesterasa.

PROBABILIDAD DE: infección, de trombo-embolismo y de bronco-aspiración: el anestesiólogo y el cirujano deben tomar las medidas para prevenirlas.

4) COMPLEJIDAD DE LA CIRUGÍA Y APOYO INSTITUCIONAL. No es igual operar a un paciente de una hernia inguinal que de un aneurisma roto de aorta; tampoco es lo mismo operarlo en una institución que cuente con instrumental, equipos, monitoría, banco de sangre, cuidados intensivos y otros especialistas, que en una institución sin recursos. Se debe evaluar la duración, invasión y recambio de líquidos del procedimiento quirúrgico; la necesidad de reserva de sangre y componentes; si se debe emplear monitoría invasiva. Considerar la necesidad de recuperar al paciente en cuidado intensivo o en cuidado intermedio, después de la cirugía. Las cirugías intra-craneanas, de tórax y abdomen superior son las que mayor estrés generan; las cirugías realizadas por endoscopia generan menor estrés que las abiertas.

TABLA 1-1: CLASIFICACIÓN ASA

ASA 1: Ningún disturbio orgánico, fisiológico, bioquímico ni psiquiátrico. La enfermedad por la cual se opera está localizada, sin causar alteración sistémica.Ej: safenectomía en paciente adulta joven, sin ninguna otra enfermedad.ASA 2: Alteración sistémica leve a moderada, que puede no tener relación con el motivo por el cual va a operarse. Ej: hipertensión arterial bien controlada, hábito de cigarrillo sin complicaciones, historia de asma sin episodio actual, diabetes bien controlada.ASA 3: Alteración sistémica severa, que puede o no estar relacionada con la causa de cirugía. Ej: hipertensión arterial mal controlada, obesidad con IMC ≥ 40, angina estable, post-infarto del miocardio, enfermedad respiratoria sintomática (asma activa, enfermedad pulmonar obstructiva crónica).ASA 4: Disturbio sistémico severo que compromete la vida, corregible o no por la cirugía. Ej: falla cardiaca congestiva, angina inestable, insuficiencia hepato-renal.ASA 5: Paciente moribundo, con pocas posibilidades de sobrevivir; se lleva a cirugía como intento de reanimación.MODIFICADOR U (URGENCIA): Cualquier paciente anterior, operado de urgencia. Se asocia con mayor morbi-mortalidad, porque no hay tiempo para evaluar y optimizar adecuadamente. Ej: apendicetomía en paciente con historia de asma, sin bronco-espasmo actual: ASA 2-U

TABLA 1-2: EVALUACION PREVIA A LA INTUBACIÓN

Historia de dificultad para la intubación, en anestesias anterioresObesidad (cuello corto, poca extensión).Apertura bucal: debe ser igual o mayor de 4 cm.Movimiento del cuello (problemas de columna cervical).Distancia tiro-mentoniana: debe ser igual o mayor de 6 cm. Posibilidad de prognar, de avanzar la mandíbula. Clasificación Mallampati: relaciona el tamaño de la lengua con la cavidad oral. Las clases III y IV se relacionan con dificultad para intubar.

7

Clase I: se visualiza paladar blando, úvula completa, pilares y pared posterior de boca. Clase II: se visualiza paladar blando, úvula incompleta, pilares incompletos.Clase III: se visualiza paladar blando y únicamente la base de la úvula.Clase IV: sólo se visualiza el paladar duro.

1.4 RESPONSABILIDAD MÉDICA

La anestesia y la cirugía pueden generar complicaciones súbitas y por ello el perfil del anestesiólogo incluye mantener pensamiento claro en momentos de gran presión o estrés, para solucionar rápidamente la complicación y evitar daños cerebrales permanentes o la muerte del paciente. La anestesiología se encuentra entre las especialidades médicas más expuestas a demandas civiles, penales y disciplinarias. Para ejercer buena medicina y prevenir una demanda, todo médico debe observar las siguientes reglas y sugerencias:

1) Tratar éticamente al paciente, con humanismo , con actitud de ayudarlo a recuperar su salud. Recordar que el profesor de Ética no es solamente el profesor que nos enseñó la asignatura; “Todos debemos ser profesores de Ética”. Si usted es interno, puede ser profesor de Ética, dando ejemplo a los estudiantes de quinto, cuarto y años inferiores, dando trato humano a los pacientes. El médico no está obligado a curar, pero sí a dar apoyo al paciente.

2) Elaborar buena Historia Clínica y buen Registro de Anestesia , completos, con fechas y hora, con letra clara. En un proceso judicial, la historia clínica puede ser el mejor amigo, o el peor enemigo.

3) Elaborar el Consentimiento Informado en todo procedimiento terapéutico o diagnóstico (excepto urgencias inmediatas). Se debe realizar sin atemorizar al paciente, advertirle de los riesgos de la anestesia y del procedimiento quirúrgico o diagnóstico, dejando constancia escrita. Esta explicación debe realizarse con palabras no médicas, que sean entendidas por el paciente.

4) Mantener buena Relación Médico-Paciente-Familia : el médico siempre debe dar trato respetuoso y con apoyo emocional, diciendo siempre la verdad, aunque no cure la enfermedad. El paciente tiene derecho a saber qué enfermedad tiene, cual es el pronóstico, el propósito y riesgos de todo tratamiento o procedimiento.

5) Emplear únicamente medios diagnósticos o terapéuticos aceptados por las instituciones científicas, legalmente reconocidas. Hacer lo contrario es imprudencia.

6) No prometer buenos resultados : la medicina es profesión de medios y no de resultados. Si un médico promete resultados, legalmente debe cumplir. Puede prometer que hará buena medicina, que no descuidará al paciente y que sus actos médicos no serán producto de la impericia o imprudencia, sino de las conductas médicas universalmente aceptadas, pero no debe prometer “que todo saldrá bien”.

7) Consultar con el Director Médico o con abogados de la institución , cuando exista componente legal, cuando la decisión traspase los conocimientos médicos. Por ejemplo, en casos de transfusión sanguínea en pacientes urgentes, no terminales, que sean Testigos de Jehová. También en casos de dar alta voluntaria a pacientes que puedan complicarse en la casa. La consulta puede extenderse al Personero Municipal o al Defensor del Pueblo; y si se trata de niños, a Bienestar Familiar. Anotar las consultas en la Historia Clínica.

8

1.5 RESUMEN HISTORICO

La anestesia general se inició en 1846 con el éter di-etílico o sulfúrico, administrado por vía pulmonar o inhalada, y la anestesia local se inició en 1884 con la cocaína, administrada inicialmente en conjuntivas y posteriormente por infiltración con jeringas. Antes de estos años no existía anestesia que permitiera un desarrollo pleno a la cirugía. Sólo existía analgesia más enturbiamiento mental, motivo por el cual los pacientes tenían que ser amarrados o sostenidos por ayudantes, mientras el barbero o el cirujano les practicaba las pocas cirugías realizadas a la fecha: amputaciones, drenaje de abscesos, extracciones dentarias y resección de quistes superficiales. La analgesia generalmente la administraban con opio.

Hacia el año 1400 antes de Cristo ya se usaba el opio en las primeras civilizaciones occidentales, o sea en Egipto, Babilonia y Creta, de donde se expandió a todo el Mediterráneo. En Europa, durante la Edad Media, se utilizó el laúdano, que era una mezcla de opio con vino. Otra planta empleada en Europa y Asia desde tiempos remotos era la mandrágora, que produce enturbamiento mental. El opio es analgésico porque contiene morfina (fue aislada del opio en 1804) y la mandrágora contiene hiosciamina y escopolamina, produciendo un estado de analgesia con enturbamiento mental pero no anestesia, motivo por el cual, antes de 1846, los pacientes tenían que ser amarrados y sujetados por ayudantes, mientras les practicaban las pocas cirugías conocidas. Una de las cualidades del cirujano o del barbero que hacía amputaciones era operar rápidamente y no descontrolarse ante los gritos de dolor del paciente. Desconocemos cuantas muertes se produjeron por depresión respiratoria, generada por dosis excesivas de opio y mandrágora.

Otros métodos y plantas empleados consistían en comprimir ambas carótidas, dar a beber alcohol, marihuana y otros psicotrópicos. La medicina oriental también tiene aportes significativos desde épocas antiguas en el manejo del dolor, porque en el siglo II antes de Cristo ya se practicaba la acupuntura y la moxibustión, técnicas que posiblemente liberan sustancias que inhiben al dolor, tipo endorfinas.

El óxido nitroso fue empleado hacia 1800 por los payasos de circo y también en fiestas sociales para producir un estado de desinhibición e hilaridad; hacia 1844 lo emplearon en cirugías muy cortas, como extracciones dentales, pero su falta de potencia no permitió realizar cirugías, porque básicamente es analgésico, no anestésico.

La anestesia verdadera se inició en 1846 con el éter; al éter le sucedieron otros anestésicos como el cloroformo, ciclopropano y tricloroetileno, pero todos ellos fueron reemplazados por otros que cumplen su efecto terapéutico con menores efectos indeseables en sistema cardiovascular, hígado, riñón y sin ser explosivos, porque el empleo del cauterio y otros instrumentos eléctricos en salas de operaciones no permite utilizar gases combustibles. Actualmente los anestésicos inhalados más empleados son: isoflurano, sevoflurano y desflurano; el óxido nitroso también puede utilizarse, como ayudante de los otros tres anestésicos.

La cocaína fue empleada por los Incas como anestésico local; masticaban las hojas de coca y las aplicaban en las heridas; otros métodos de anestesia regional consistían en comprimir los troncos nerviosos (isquemia del nervio) o aplicar nieve (crio-analgesia); en 1884 los médicos iniciaron el empleo de la cocaína como anestésico local, primero en la conjuntiva y mucosas y posteriormente infiltrada, porque la jeringa fue perfeccionada hacia 1850.

Desafortunadamente, la cocaína impide la recaptación de noradrenalina en los terminales nerviosos y produce muchos efectos indeseables, especialmente a nivel cardiovascular; por ello, fue reemplazada en 1904 por la procaína, después de registrar varios pacientes muertos al infiltrar volúmenes apreciables de cocaína. La cocaína y la procaína son anestésicos locales tipo éster.Hacia 1950 apareció la lidocaina, en 1965 la bupivacaina y en 1990 la ropivacaina; los tres anestésicos son tipo amida y cumplen su efecto terapéutico con menores efectos adversos que sus antecesores; son los mas usados en nuestro país.

SEGURIDAD Y MONITORIA: En algún tiempo la anestesia fue administrada por médicos sin ningún entrenamiento y aún por estudiantes de medicina; no intubaban a los pacientes y lo único que hacían era

9

sostener una careta ajustada a la nariz y boca del paciente, con algodones empapados con éter. La única monitoría era observar si la sangre estaba rosada o azul, y el color de los labios y uñas, y bien sabemos que cuando visualmente se detecta cianosis, la saturación arterial con oxígeno se encuentra en 75 o menos. Si surgía alguna complicación, nada o muy poco hacían.

Como consecuencia de lo anterior, la mortalidad era muy alta. El miedo a la anestesia era inmenso y común entre todas las personas. Posteriormente se consolidó el “anestesista”, quien se limitaba a dar medicamentos para que el paciente no sintiera la operación, sin preocuparse por el control fisiológico durante la cirugía, ni conocer al paciente antes del quirófano, ni controlarlo en el postoperatorio.

En los últimos años se consolidó el anestesiólogo, como el fisiólogo de sala de operaciones que disminuye la morbilidad y mortalidad peri-operatorias; la anestesiología extendió su campo a los puntos descritos al inicio, es administrada por médicos especialistas y emplea gran diversidad de monitores, de última tecnología, con excelente seguridad para los pacientes.

CAPITULO 2 CLASES DE ANESTESIA

La anestesia tiene dos grandes clasificaciones: anestesia general y anestesia regional.

2.1 ANESTESIA GENERAL

Anestesia general es bloquear todo tipo de sensibilidad en todo el cuerpo, más hipnosis, amnesia y relajación muscular de intensidad variable. Se administra con anestésicos inhalados y no inhalados.

ANESTÉSICOS INHALADOS. Se administran con la máquina de anestesia, ya sea por medio de careta facial, máscara laringea o tubo endotraqueal. Se absorben por los alvéolos y son transportados por la sangre a todos los órganos, incluyendo el sistema nervioso central. A la temperatura ambiente los anestésicos inhalados son líquidos contenidos en frascos, pero fácilmente pasan al estado gaseoso en el vaporizador de la máquina de anestesia, porque su punto de ebullición está cercano al del medio

10

ambiente, entre 24 y 59°C. Los más empleados actualmente son: isoflurano, sevoflurano, desflurano y óxido nitroso; con mínimo uso en algunas partes del mundo, están el enflurano y el halotano.

El isoflurano, sevoflurano, desflurano, enflurano y halotano son anestésicos potentes, porque generan anestesia, aunque no se administre ningún otro anestésico. Por ejemplo, se puede administrar anestesia general con isoflurano al 2% más oxígeno. El óxido nitroso (N2O) es un anestésico inhalado antiguo, con frecuente uso actual, pero no es potente porque, aún a altas concentraciones, sólo produce analgesia y sedación, pero no anestesia; se emplea como coadyuvante de los otros cinco anestésicos potentes atrás mencionados, con el objetivo de disminuir la concentración del anestésico inhalado; por ejemplo, se puede administrar anestesia general con isoflurano al 2% más oxígeno, pero también se puede administrar anestesia general con isoflurano al 1,2% más óxido nitroso, más oxígeno. A la temperatura ambiente el N2O es gas y es almacenado a alta presión en la central de gases, en cilindros metálicos de color azul; en cada quirófano se toma conectando la manguera de la máquina de anestesia en el ducto respectivo.

Químicamente, los cinco anestésicos potentes son halogenados orgánicos, porque contienen carbono, oxígeno, hidrógeno, flúor, cloro y bromo; en contraposición, el óxido nitroso es inorgánico, compuesto por nitrógeno y oxígeno. CUANTIFICACIÓN DE LA ANESTESIA: La forma de cuantificar la administración de los anestésicos inhalados no es por masa (mg), ni por kilo de peso, sino por porcentaje en la mezcla de gases; la dosis efectiva 50 o DE50, que surte efecto terapéutico en el 50% de la población, se conoce como Concentración Alveolar Mínima, o CAM, y es la concentración alveolar con la cual el 50% de los pacientes no reaccionan a la incisión quirúrgica (MAC en inglés).

ANESTÉSICOS NO INHALADOS O INTRAVENOSOS. Los fármacos más utilizados son:

1) Opioides: fentanil, alfentanil, remifentamil, sufentanil, morfina. Son analgésicos. 2) Barbitúricos: tiopental. Es hipnótico 3) Benzodiazepinas: midazolam, diazepam, lorazepam. Son ansiolíticos, hipnóticos y anti-convulsivantes. 4) Ketamina. Es analgésica e hipnótica. 5) Propofol. Es hipnótico. 6) Etomidato. Es hipnótico. 7) Otros: hidrato de cloral (hipnótico); poco uso.

Los relajantes musculares, como succinilcolina, curare, pancuronio y vecuronio también se usan por vía venosa, pero no producen analgesia ni amnesia; se administran cuando el paciente está bajo hipnosis y con respiración positiva, porque también relajan al diafragma y a los músculos intercostales.

2.2 ANESTESIA REGIONAL

Anestesia regional es bloquear todas las sensaciones en una parte del cuerpo, más relajación muscular en esa zona. Se administra con agujas, infiltrando anestésicos locales como lidocaina, bupivacaina o ropivacaina. La anestesia regional puede lograrse por bloqueo a nivel del neuroeje, de plexos nerviosos, de nervios periféricos o de terminaciones nerviosas (anestesia local y de mucosas). La anestesia del neuroeje puede ser raquídea, peridural o caudal; la anestesia raquídea también se conoce con los nombres de subaracnoidea, intratecal o espinal; la anestesia peridural también se conoce como epidural. Con relación a los bloqueos de plexos nerviosos, el más utilizado en la práctica clínica es el bloqueo del plexo braquial, porque en el cuello y en la axila el plexo está unido y es factible bloquearlo con una sola infiltración.

La anestesia regional no produce sedación ni hipnosis y por ello simultáneamente se puede administrar una benzodiazepina, como midazolam. El bloqueo de nervios periféricos, como el mediano, intercostales o el tibial

11

produce anestesia y relajación muscular en la zona correspondiente del cuerpo. La anestesia de las terminaciones nerviosas puede ser local o de mucosas, y no involucra relajación muscular. La anestesia regional intravenosa es otro tipo de anestesia regional, muy utilizada en la práctica clínica.

Los sitios y modalidades más comunes de anestesia regional se explican en las figuras 2-1 y 2-2, y las principales características se exponen a continuación.

1. ANESTESIA RAQUÍDEA, ESPINAL, SUBARACNOIDEA O INTRATECAL. El anestésico se aplica en el LCR y bloquea a la médula y a las raíces que emergen de ella. La aguja se introduce por debajo de L2 en los adultos o de L3 en los niños de corta edad, para evitar trauma medular. La anestesia raquídea es rápida e intensa; en pocos minutos bloquea a todas las fibras nerviosas, ya sean sensitivas, simpáticas, motoras o las parasimpáticas sacras, que emergen por S2-4. Para aplicar esta anestesia se debe atravesar la duramadre y la aracnoides, y por ello se utilizan agujas delgadas, calibre 25 – 26 – 27, con el propósito que el orificio que se produce sea mínimo, disminuyendo la posibilidad de escape de LCR hacia el espacio epidural y consecuente cefalea pos-punción dural. El anestésico local se diluye en el LCR y puede alcanzar diversa altura o extensión, según la cirugía a realizar. Por ejemplo, para una cirugía en miembros inferiores se puede llevar hasta T10, pero para una operación cesárea debe llevarse a T5 – T4, porque involucra inervación del peritoneo. La extensión o altura depende de: volumen de anestésico local aplicado, posición del paciente en los primeros minutos, velocidad de aplicación, estatura del paciente. La posición del paciente en los primeros minutos influye cuando se utiliza anestésico local hiperbárico (“pesado”), con una densidad ligeramente mayor que la del LCR. Por ejemplo: si a un paciente de 30 años, 1,75 m de estatura se le administran 2 ml de bupivacaína pesada al 0,5% y se le deja en posición sentado o anti-trend, la altura posiblemente no pasa de T10; pero si dentro de los 3-4 primeros minutos de aplicada la anestesia se le pone en posición de trend, la anestesia puede llegar hasta T4. HIPOTENSION POR ANESTESIA RAQUIDEA: Un gran efecto colateral indeseable de las anestesias del neuro eje (raquídea, epidural y caudal) es la hipotensión- hipoperfusión tisular – disminución del transporte de oxígeno. Este efecto colateral puede ser más prominente con la anestesia raquídea, por la rapidez del bloqueo, en especial cuando la anestesia alcanza niveles altos, por encima de T10; ello se debe al bloqueo simpático súbito, que produce venodilatación, caída del retorno venoso y del gasto cardiaco. En la operación cesárea se debe tener presente que la hipotensión afecta a dos pacientes: madre y feto-recién nacido.

2. ANESTESIA PERIDURAL O EPIDURAL. El anestésico se deposita en el espacio peridural, entre el ligamento amarillo o flavo y la duramadre; este espacio rodea a la duramadre posterior, lateral y anteriormente y por allí pasan las raíces antes de salir lateralmente por los forámenes intervertebrales (figura 2-2). A diferencia de la anestesia espinal, la peridural se puede aplicar a nivel sacro, lumbar, torácico y aún cervical, y como el anestésico no difunde en el LCR, es posible realizar una anestesia peridural segmentaria, o sea en una franja corporal, sin que las partes por encima y debajo de ella estén anestesiadas; por ejemplo, anestesiar entre T4 y T10. Considerando que la aguja epidural es gruesa, calibre 17 – 18, a través de ella es posible pasar y dejar un catéter en el espacio peridural, con tres objetivos:

Subir la anestesia de manera secuencial o escalonada, poco a poco, aplicando el anestésico local de manera fraccionada, no súbita, hasta lograr una anestesia extensa, desde S5 hasta T4, sin un bloqueo simpático súbito y con menor posibilidad de hipotensión arterial.

Repetir dosis de anestésico local, en cirugías muy prolongadas. Para proporcionar analgesia pos-operatoria, después de cirugías dolorosas como laparotomías y

toracotomías, y para brindar analgesia durante el trabajo de parto.

La anestesia peridural se logra con anestésicos locales a alta concentración, y la analgesia peridural se obtiene con anestésicos locales a baja concentración, más opioides. En la anestesia se bloquean todas las fibras nerviosas, pero en la analgesia se bloquean únicamente las fibras sensitivas. En otros términos, apoyándose con la tabla 12-1, se comprende que al aplicar anestésico local a alta concentración

12

(ejemplo lidocaina al 2% o bupivacaina al 0,5 - 0,75%), son bloqueadas las fibras sensitivas, motoras, simpáticas y parasimpáticas; pero si el anestésico es de baja concentración (lidocaina al 0,5 – 0,8% o bupivacaína al 0,1 – 0,20%), se puede obtener bloqueo del dolor (trasmitido por fibras Aδ y C, que son delgadas y pobremente mielinizadas), con escaso bloqueo motor (fibras A α, que son gruesas y altamente mielinizadas).

El bloqueo diferencial, sensitivo y mínimo motor, es muy importante en la analgesia obstétrica, para no interferir con el trabajo del parto. También importa en la analgesia pos-operatoria, para que el paciente pueda movilizarse y respirar sin dificultad, si se trata de una toracotomía.

Los opioides se agregan al anestésico local para potenciar la analgesia obstétrica y la pos-operatoria; por ejemplo, por el catéter se pueden aplicar 10 ml de bupivacaína al 0,125% más 25 mcg de fentanil.

Figura 2-1. La anestesia regional más central es la raquídea; siguen la peridural y la caudal. Continúan los bloqueos de plexos; la anestesia regional intravenosa, bloqueos de nervios periféricos y por último la local y de mucosas.

13

Anestesia local

3. ANESTESIA CAUDAL. La aguja se introduce por el hiato sacro, atravesando los dos ligamentos sacro-coccígeos posteriores (superficial y profundo); es más empleada en niños, porque el ligamento sacro-coccígeo tiende a calcificarse en los adultos. También es posible insertar un catéter caudal, para repetir dosis en cirugías largas y para brindar analgesia postoperatoria. La anestesia caudal puede considerarse como una modalidad peridural, a nivel sacro.

4. BLOQUEO DE PLEXOS. El más empleado es el bloqueo del plexo braquial, para cirugía del miembro superior, porque es posible bloquear todos los nervios que lo componen con una sola infiltración.

5. ANESTESIA REGIONAL INTRAVENOSA. Se emplea para cirugías de la extremidad superior. El resumen del procedimiento es el siguiente: se canaliza una vena en la mano, se aplica un torniquete doble en el brazo, se retira la sangre venosa con una venda elástica, se infla el torniquete hasta comprimir las arterias y luego se inyecta el anestésico en la vena; el anestésico local difunde por las vénulas, distalmente al torniquete.

Figura 2-2. La anestesia peridural se aplica entre el ligamento amarillo y la duramadre; la raquídea se aplica en el LCR, atravesando la duramadre y la aracnoides. Los ligamentos entre los procesos espinosos son: supraespinoso, interespinoso y amarillo.

6. BLOQUEO DE NERVIO PERIFÉRICO. Varios nervios pueden ser bloqueados periféricamente: intercostales, mediano, ulnar, radial, tibial, peroneo profundo etc.

7. ANESTESIA LOCAL, DE MUCOSAS, DE CÓRNEA Y CONJUNTIVA. Utilizada para procedimientos quirúrgicos en zonas pequeñas; para laringoscopias, endoscopias, procedimientos de oftalmología, otorrinolaringología, gastroenterología, odontología. En nuestro país los anestésicos locales más empleados son lidocaina y bupivacaina, ya sea infiltrada, en gel o en nebulización.

2.3 CLASIFICACION Y MECANISMOS DE ACCION DE LOS ANESTESICOS

Espacio peridural

Lig. longitudinal anterior y posterior

Anestesia peridural

Anestesia raquídea

Duramadre y aracnoides

14

Los fármacos anestésicos se pueden dividir en tres grupos: locales, no inhalados e inhalados (figura 2-3).

ANESTÉSICOS LOCALES. Lidocaina y bupivacaina; actúan en las células nerviosas, bloqueando temporalmente los canales de sodio y en menor grado a los de potasio, previniendo así la despolarización y la propagación de potenciales de acción en las distintas fibras nerviosas, ya sean motoras, sensitivas o autónomas.

ANESTÉSICOS NO INHALADOS O INTRAVENOSOS. Tiopental, midazolam, fentanilo, ketamina, propofol, etomidato. Actúan modulando reversiblemente la liberación de un neurotransmisor o directamente en su receptor. Los barbitúricos (tiopental), las benzodiazepinas (midazolam, diazepam, lorazepam) y posiblemente el propofol y etomidato potencian la acción del sistema inhibitorio GABA (ácido -amino-butírico); el receptor GABAA

hiperpolariza, aumentando la conductancia del cloro (figura 18-1).

Los opioides actúan en los receptores µ, κ y δ, los cuales aumentan la conductancia del potasio y bloquean a los canales de calcio; con ello hiperpolarizan y bloquean la liberación de neurotransmisores (figura 18-2).

La ketamina bloquea al receptor excitatorio glutamato.

ANESTÉSICOS INHALADOS. Isoflurano, sevoflurano, desflurano y óxido nitroso. El mecanismo de acción aún no está bien clarificado; se propone que actúan de manera parecida al etanol, expandiendo o licuando la doble capa lipídica de la membrana pre y postsináptica. Al alterar la membrana causan disfunción en canales iónicos, receptores y segundos mensajeros (incluyendo los GABA), tanto a nivel cerebral como medular. Su acción es más amplia que la generada por los anestésicos no inhalados y por ello producen varios efectos: hipnosis, analgesia, depresión respiratoria, depresión cardiovascular y algún grado de relajación muscular.

Figura 2-3. Tipos de anestésicos: los anestésicos locales impiden la transmisión de impulsos, bloqueando a los canales de sodio. Los intravenosos modulan la acción de neurotransmisores o alteran receptores específicos, ya sean opioides, GABA o glutamato. Los inhalados actúan en varios receptores, al expandir la membrana pre y postsináptica.

2.4 EFECTOS INDESEABLES

No existe fármaco sin efectos indeseables. El anestésico ideal sería aquel que produzca anestesia sin ningún efecto adverso, pero no existe, porque todos los anestésicos inhalados, no inhalados y locales son fármacos en los cuales la dosis terapéutica o anestésica esta cerca de la dosis que produce efectos indeseables y muerte; es decir, tienen bajo índice o rango terapéutico; fácilmente producen efectos indeseables, especialmente en los sistemas cardiovascular, respiratorio y nervioso. Los efectos indeseables mas comunes son: depresión respiratoria con hipoxemia y retención de dióxido de carbono, hipoxia cerebral, hipotensión, bradicardia, taquicardia, arritmias cardiacas, hipotermia, vómito, aumento del flujo sanguíneo cerebral con aumento de la presión intracraneana, convulsiones, relajación uterina

15

Anestésicos locales

Anestésicos inhalados (alteran la membrana)

Anestésicos no inhalados (actúan en distintos receptores o canales)

Canal de Na+

con aumento del sangrado, cefalea, sueños no agradables, retención de orina, lesión neurológica en anestesia conductiva, y otras complicaciones, incluyendo la muerte.

Además de la anestesia, la cirugía también puede generar complicaciones como hipotensión por sangrado, bradicardia por estimulo vagal, embolismo graso, embolismo aéreo durante craneotomía con paciente sentado, absorción de CO2 durante laparoscopia, etc. El anestesiólogo debe estar atento a toda complicación quirúrgica, actuando de manera pronta, con medidas correctivas.

2.5 MONITORIA

Durante una anestesia y cirugía los efectos indeseables pueden producirse en pocos minutos, poniendo en peligro la vida del paciente de manera súbita, situación que exige rápida corrección por anestesiólogo y cirujano. En otros términos, durante una anestesia se debe tener control continuo del paciente, y se considera como viejo o de baja utilidad, un dato de presión arterial, de frecuencia cardiaca, de saturación de oxígeno o de capnometría de 10 minutos antes. Los datos vitales del paciente deben tomarse continuamente o máximo cada 5 minutos, y quien administra una anestesia o hipnosis debe tener presente que el paciente le ha confiado su vida y no puede defenderse de agravios por imprudencia, impericia o negligencia. Por ello, es indispensable que el anestesiólogo o el residente de anestesia debidamente capacitado y supervisado permanezca en todo momento junto al paciente, controlándolo con monitoría continua (figura 2-4), sea con anestesia general o regional.

La monitoría mínima que debe instalarse en todo paciente bajo anestesia es:1) Presión arterial no invasiva – Electrocardiograma - Frecuencia cardiaca2) Oximetría de pulso: saturación arterial de la hemoglobina con oxígeno (SaO2)3) Capnografía (dióxido de carbono) en anestesia general

Además de lo anterior, ideal que en todo paciente se tenga:1) Temperatura central2) Análisis de gases anestésicos3) Estimulador de nervio periférico, para controlar la relajación muscular4) Control de la profundidad anestésica, con EEG modificado, llamado Bispectral Index o BIS, en inglés.

Figura 2-4. La monitoría es indispensable en toda anestesia y depende de la complejidad de la cirugía y del estado del paciente. El anestesiólogo o el residente de anestesia capacitado y supervisado debe estar en todo momento junto al paciente.

16

SaO2 TA FC ECG CO2

En cirugías más complejas o de alto recambio de líquidos y sangre (cirugía cardiovascular, cirugía pulmonar, neurocirugía, trauma severo) se requiere monitoría invasiva y no invasiva adicional:

Presión arterial invasiva – Gases arteriales Presión venosa central Producción de orina: catéter vesical Datos de catéter arterial pulmonar: gasto cardiaco, resistencia periférica y pulmonar, volumen

sistólico Potenciales evocados, en algunas anestesias de neurocirugía.

SECCION 2: FISIOLOGIA

El anestesiólogo es el fisiólogo de salas de operaciones, encargado de mantener al paciente en un estado de homeostasis óptimo.No solo debe conocer la fisiología normal; también la fisiopatología y las alteraciones fisiológicas en estados especiales.

CAPITULO 3: SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO (SNA)

3-1 CONCEPTOS BASICOS

El SNA es un sistema esencialmente motor, pero su efector no es el músculo esquelético sino el músculo liso y cardiaco, regulados y adaptados por el SNA ante diversas circunstancias. En consecuencia, sus objetivos son las funciones vascular, visceral y glandular.

El SNA funciona en coordinación con el sistema somático para mantener al organismo en un estado de óptimo funcionamiento (homeostasis), ante variaciones internas y externas. Por ejemplo, junto con el sistema somático, mantiene a la temperatura central con variaciones mínimas; regula el tamaño de la pupila ante diversas intensidades de luz; incrementa la frecuencia cardiaca cuando hay hipotensión; activa a los baroreceptores cuando se presenta un súbito incremento de la presión arterial, los cuales realizan ajustes para restaurar la presión arterial. Un ejemplo extremo es la reacción ante una situación de peligro para la vida, que alista al cuerpo para “pelear o huir”, con varias respuestas: liberación de hormonas suprarrenales, incremento de la frecuencia cardiaca y de la presión arterial, dilatación bronquial, inhibición de la motilidad y secreción intestinal, dilatación pupilar, piloerección, incremento del metabolismo de la glucosa; redistribución del flujo sanguíneo con vasoconstricción cutánea y esplacnica, mientras hay vasodilatación en el músculo esquelético.

17

El SNA no es únicamente motor, porque muchas fibras aferentes, que se reconocen como parte del SNA, tienen función en el dolor visceral, en las sensaciones de hambre, sed, nausea y distensión visceral. Anatómicamente, las fibras eferentes pueden clasificarse en los tipos B y C2 (tabla 12-1), pero las aferentes no son fáciles de clasificar.

El SNA no es susceptible de un control voluntario directo, y en el sistema nervioso central (SNC) no hay núcleos que sean exclusivos del SNA; además, hay interrelación de funciones autónomas con somáticas. Los centros relacionados con el SNA están situados principalmente en el hipotálamo, tallo cerebral y médula espinal. La corteza cerebral es el nivel más alto de integración del SNA, y el desmayo que sufren algunas personas al ver la sangre constituye un ejemplo.

El hipotálamo contiene la mayor concentración de centros autónomos, que están involucrados en las siguientes funciones: control térmico, regulación inmediata de la presión arterial por medio de baroreceptores; regulación de la presión arterial a largo plazo por medio de osmoreceptores que retienen o excretan sodio y agua (mecanismo de la sed, hormona antidiurética), reacciones al estrés físico y emocional, reflejos sexuales y control del sueño.

El tallo cerebral contiene centros vitales del SNA, como el centro vasomotor y respiratorio, que hacen ajustes hemodinámicos del momento y mantienen la secuencia y automaticidad de la respiración.

El sistema límbico esta formado por varias áreas corticales y otros núcleos del hipotálamo, tálamo y mesencefalo (centros amigdalinos), y sus funciones incluyen la regulación de la agresividad, de la sexualidad y motivación, con participación del sistema nervioso autónomo.

3.2 SISTEMAS NERVIOSOS SIMPÁTICO, PARASIMPÁTICO Y ENTERICO

Desde el punto vista anatómico, farmacológico y funcional, el SNA se puede clasificar en sistemas nerviosos simpático y parasimpático. El sistema nervioso entérico es considerado como la tercera subdivisión del sistema nervioso autónomo, porque cuenta con gran cantidad de neuronas y neurotransmisores y puede desempeñar funciones de motilidad, digestión y absorción de alimentos, aunque sea seccionada la inervación simpática y parasimpática correspondiente.

El sistema nervioso simpático (SNS) desciende por la médula espinal a través de la columna intermedio-lateral y emerge entre T1 y L2. El sistema nervioso parasimpático (SNP) emerge a través de los pares craneales III (oculomotor), VII (facial), IX (glosofaríngeo) y X (vago) y por las raíces sacras S2-3-4. En otras palabras, la emergencia del simpático es toraco-lumbar y la del parasimpático es craneosacra ( figura 3-1). Sus funciones, más que antagonistas, son complementarias, porque interactúan coordinadamente.

3.3 SISTEMA NERVIOSO SIMPATICO

El SNS aumenta la disponibilidad y consumo de energía. Tiene amplia distribución en piel, músculos y vísceras, y lo hace con dos neuronas motoras: la pre-ganglionar, que se une con varias fibras pos-ganglionares. Los órganos viscerales y vasos sanguíneos mantienen un estado de tonicidad intermedio, que puede ser disminuido o aumentado; el SNS contrae al músculo liso a través de receptores α 1, y lo relaja a través de receptores β 2. Sus principales acciones son: vasoconstricción de arteriolas de piel y vísceras abdominales; vasodilatación y vasoconstricción de coronarias y arteriolas del músculo esquelético; aumento de la contractilidad y frecuencia cardiacas, secreción de renina; relajación de músculos bronquiales; midriasis, adaptación para visión lejana; disminución del tono y movilidad gastro-intestinal, contracción de esfínteres gastro-intestinales y de vejiga, relajación del músculo detrusor de la vejiga; aumento de la sudoración,

18

piloerección; incremento del metabolismo de la glucosa, lipólisis; eyaculación; contracción del útero grávido y relajación del útero no grávido. La neurona preganglionar es corta; proviene de la columna intermedio-lateral, emerge de la médula espinal con la raíz anterior, entre T1 y L2; pasa al nervio raquídeo y se separa de él por medio de los ramos comunicantes blancos; a continuación hace sinapsis con varias neuronas pos-ganglionares, las cuales son mas largas. La disposición de la primera neurona corta, conectada con varias segundas neuronas largas permite al SNS una distribución y acción mucho más amplias, comparada con el SNP, en el cual la primera neurona es larga y la segunda corta.

La sinapsis de la primera neurona con la segunda se realiza de tres maneras:

a) En el correspondiente ganglio paravertebral o en otro más cefálico o más caudal, incluyendo los ganglios simpáticos cervicales superior, medio e inferior (estrellado) y los ganglios situados por debajo de L2, que no reciben ramos comunicantes blancos. b) La primera neurona continúa por un nervio esplácnico y hace sinapsis con la segunda neurona en un ganglio prevertebral (celiaco, mesentérico superior o inferior) c) La primera neurona va hasta las células cromafínicas de la médula suprarrenal, que embriológicamente son comparables a las células de los ganglios simpáticos.

Las neuronas simpáticas preganglionares que inervan la cabeza emergen de T1-2, entran en la cadena simpática y ascienden hasta el ganglio cervical superior, donde hacen sinapsis con las neuronas posganglionares, las cuales llegan al músculo liso, ojos y glándulas a través del plexo localizado alrededor de los grandes vasos. El cerebro tiene autorregulación del flujo sanguíneo y por ello la influencia del sistema nervioso simpático en la circulación cerebral (vasoconstricción) es menor que en otros tejidos, como la piel.

Después de emerger de los ganglios paravertebrales y prevertebrales, las neuronas posganglionares se distribuyen ampliamente en vísceras, vasos sanguíneos y pared corporal; si su destino es la pared corporal (piel y músculo), pasan del ganglio paravertebral al nervio raquídeo a través de un ramo comunicante gris, desmielinizado.

19

Figura 3-1. La división periférica del SNA en simpático y parasimpático es válida desde los puntos de vista anatómico, farmacológico y funcional.

3.4 SISTEMA NERVIOSO PARASIMPATICO

El sistema parasimpático es ahorrador de energía y también tiene dos neuronas: la preganglionar que es larga, llega hasta el órgano efector y se une con algunas fibras posganglionares, que son cortas. Esta disposición explica que la distribución y respuesta funcional del sistema parasimpático sea más localizada que en el sistema simpático; se distribuye en estructuras de cabeza y cuello (ojos, glándulas salivales) y en las vísceras, pero pobremente en piel, músculo esquelético y vasos sanguíneos.

Las neuronas preganglionares, que emergen del tallo por los pares craneales III, VII, IX y X, inervan desde los ojos hasta el ángulo esplénico del colon; las que emergen de la parte sacra de la médula espinal inervan colon descendente, recto, órganos pélvicos y pene.

X

Ojos

Glándulas

BronquiosCorazónEstómagoHígadoPáncreasIntestinos

Riñones

Útero

Vejiga

Pene

III - VII IX

Ojos

Glándulas

VasosPiel

MúsculoEsquelético BronquiosCorazónEstómagoHígadoPáncreasIntestinos

Suprarrenales

RiñonesÚteroVejiga

Pene

T1

T12

SNP SNS

20

Entre sus acciones se encuentran: miosis, acomodación para visión cercana; disminución de la frecuencia cardiaca, discreta disminución de la contractilidad de ventrículos; contracción del músculo bronquial, incremento de secreción bronquial; incremento de motilidad y relajación de esfínteres gastro-intestinales; aumento de la producción de saliva; vasodilatación y erección del pene.

3.5 NEUROTRANSMISORES Las neuronas preganglionares de los sistemas simpático y parasimpático emplean acetilcolina como neurotransmisor y los receptores de los ganglios paravertebrales y prevertebrales son nicotínicos (figura 3-2).

Las neuronas posganglionares del SNS sintetizan, almacenan en vesículas y liberan noradrenalina (NA) como neurotransmisor, con excepción de las que inervan a las glándulas sudoríparas, que emplean acetilcolina.

La noradrenalina tiene receptores y con subtipos, y por ello, aunque el neurotransmisor sea el mismo, los receptores responden de manera diferente; las células del músculo liso con receptores α 1 responden a la noradrenalina contrayéndose, mientras que las células de músculo liso con receptores β 2 responden a la noradrenalina relajándose.

Después de ser liberada, la acción de la noradrenalina termina principalmente por recaptación dentro del terminal de la neurona presináptica y secundariamente por metabolismo, realizado por la monoamino oxidasa (MAO) o por la catecol-o-metiltransferasa (COMT). El ácido vanililmandélico (VMA) es el producto final, el cual se encuentra aumentado en la orina, cuando existe el tumor feocromocitoma. Una activación adrenérgica prolongada (ej.: paciente en choque prolongado) puede causar respuesta disminuida al estímulo simpático por agotamiento del neurotransmisor; en éste caso el médico debe emplear fármacos adrenérgicos que actúen directamente en el receptor (ej: adrenalina) y no los que actúan indirectamente, liberando noradrenalina.

Los fármacos que imitan la acción de la noradrenalina en los receptores alfa y beta se llaman agonistas adrenérgicos (ej: efedrina); los que se unen al receptor adrenérgico pero no lo activan y bloquean la acción del agonista se llaman antagonistas adrenérgicos (ej: propranolol).

Las neuronas posganglionares del SNP sintetizan y emplean acetilcolina como neurotransmisor y los receptores son de tipo muscarínico. Después de ser liberada, la acetilcolina es rápidamente hidrolizada por la acetilcolinesterasa a acetato y colina, la acetilcolina no es reutilizada como la noradrenalina; debe ser sintetizada constantemente. Los fármacos que bloquean la acción de la acetilcolina en los receptores muscarínicos son los anticolinérgicos, aunque un término más preciso es antimuscarínicos, como la atropina, porque los relajantes musculares también bloquean a la acetilcolina, pero en los receptores nicotínicos.

Es importante recordar que la acetilcolina también es el neurotransmisor en la unión neuromuscular, entre las neuronas motoras y los receptores del músculo esquelético, pero los receptores son nicotínicos. Los fármacos que imitan la acción de la acetilcolina en los receptores nicotínicos son los relajantes musculares despolarizantes, como la succinilcolina; los que se unen al receptor nicotínico pero no lo activan y lo bloquean son los relajantes musculares no despolarizantes, como el curare, pancuronio o vecuronio.

En el sistema nervioso entérico las neuronas simpáticas y parasimpáticas liberan noradrenalina y acetilcolina, pero también serotonina y una variedad de péptidos, constituyendo uno de los motivos para ser clasificado como un sistema nervioso individual.

21

Figura 3-2. Neurotransmisores del sistema nervioso simpático y del parasimpático. En músculo esquelético el neurotransmisor también es acetilcolina, pero los receptores son nicotínicos. AC = acetilcolina; NA = noradrenalina; A = adrenalina.

3.6 RECEPTORES

Los receptores pueden ser adrenérgicos, dopaminérgicos, colinérgicos y otros, con subtipos. Es importante recordar que el mismo neurotransmisor genera efectos diferentes en receptores diferentes; por ejemplo: en los receptores α 1 la adrenalina contrae al músculo liso, pero en los β 2 lo relaja.

RECEPTORES ADRENÉRGICOS Los receptores adrenérgicos se dividen en alfa 1, alfa 2, beta 1 y beta 2 (figura 3-3); cada uno de ellos tiene subdivisiones, que son tratadas en textos más especializados.

RECEPTORES 1. Intervienen en contracción del músculo liso, reabsorción de sodio, glucogenolisis. Son postsinapticos; al activarlos aumentan el calcio intracelular y con ello contraen al músculo liso en vasos sanguíneos, ojos, bronquios, útero, glándulas endocrinas, esfínteres gastro-intestinales y esfínteres genito-urinarios. Como consecuencia de lo anterior, producen vasoconstricción, midriasis por contracción del músculo radial, broncoconstricción, contracción uterina, eyaculación, piloerección, contracción de esfínteres gastrointestinales y de vejiga. También producen gluconeogenesis, glucogenolisis, disminución de secreción de insulina, aumento de reabsorción de sodio en riñón, relajación intestinal, aumento de sudoración y ligero incremento de la secreción de saliva. El miocardio tiene receptores alfa 1, que generan un ligero efecto inotrópico positivo y por ello un agonista alfa 1, como la fenilefrina, produce vasoconstricción y también aumenta la contractilidad cardiaca, pero en mucho menor grado que un agonista beta 1, como la adrenalina. La circulación coronaria cardiaca tiene recetores alfa 1 pero en las grandes arterias epicárdicas, y ellas sólo contribuyen con el 5% de la resistencia total de la

SNS

SNP

MOTOR

Ganglios simpáticos paravertebrales

NA

OjosCorazónVasos sang.Bronquios

AC Glándulas Sudoríparas

Ganglio prevertebral

ACNA Vísceras

SuprarrenalesLibera: A y NA

AC

AC

AC

Vísceras:Receptor muscarínico

Músculo esquelético:Receptor nicotínico

AC

AC

22

circulación coronaria; por ello, los agonistas alfa 1 como la fenilefrina, incrementan muy poco la resistencia coronaria. El principal efecto cardiovascular de los alfa 1 es la vasoconstricción sistémica, que aumenta la precarga y la poscarga del ventrículo izquierdo y con ello aumenta el retorno venoso, el gasto cardiaco y la presión arterial. La noradrenalina, adrenalina, fenilefrina, dopamina, efedrina, etilefrina y metoxamina son ejemplos de agonistas 1. Los agonistas α 1 que tengan más efecto venoso que arterial aumentan principalmente la precarga, como la fenilefrina y la efedrina; la metoxamina sólo produce arterioconstricción, y por ello tiene muy poco uso clínico. La noradrenalina tiene mayor efecto en receptores alfa 1 que en los beta 1; la adrenalina tiene más efecto en receptores beta que en los alfa. El prazosin, fenoxibenzamina, fentolamina, labetalol y los alcaloides de la ergotamina son antagonistas en los receptores 1.

RECEPTORES 2. Intervienen en autocontrol, agregación plaquetaria.Son principalmente presinápticos; inhiben la adenilciclasa y ello disminuye la entrada de calcio al terminal nervioso y la exocitocis de las vesículas que contienen noradrenalina. Así, actúan como autocontrol de la liberación de noradrenalina y disminuyen la resistencia vascular sistémica, el inotropismo y la frecuencia cardiaca, el gasto cardiaco, la presión arterial, la ansiedad. En el SNC también existen receptores alfa 2 postsinapticos, que al estimularlos producen similares efectos: sedación y reducción del tono simpático, con vasodilatación periférica y disminución de la presión arterial. Los receptores alfa 2 postsinapticos también promueven la agregación plaquetaria. La dexmedetomidina, clonidina, -metildopa, noradrenalina y adrenalina son agonistas 2. La yohimbina, fenoxibenzamina, fentolamina, tolazolina y labetalol son antagonistas de los receptores 2.

RECEPTORES 1. Generan efecto cardiaco positivo.Son postsinapticos y se encuentran en corazón; su estimulación activa a la adenilciclasa, lo cual convierte a la adenosina trifosfato en adenosina monofosfato cíclica e inicia la cascada de la fosforilización, desencadenando una reacción con efecto cardiaco positivo, a nivel cronotrópico (aumento de la frecuencia), dromotrópico (aumento de la velocidad de conducción) e inotrópico (aumento de la contractilidad). Son agonistas la adrenalina, isoproterenol, noradrenalina, dopamina. Son antagonistas el propranolol, metoprolol, esmolol.

RECEPTORES 2. Intervienen en relajación del músculo liso, efectos en glucógeno. Son principalmente postsinapticos y también activan a la adenilciclasa y la adenosina monofosfato cíclica intracelular (AMPc); su efecto es relajar al músculo liso, produciendo broncodilatación, vasodilatación en músculo (durante el ejercicio), acomodación para visión lejana por relajación del músculo ciliar, relajación del útero, del detrusor de la vejiga y del tono y motilidad intestinal. También estimulan la glucogenolisis, gluconeogenesis, lipólisis, liberación de insulina y activación de la bomba sodio-potasio. Son agonistas el isoproterenol, adrenalina, noradrenalina y terbutalina. Entre los antagonistas se encuentran el propranolol, butoxamina, esmolol, labetalol, timolol. Los agonistas β 2 con poco efecto β 1 son usados en inhalaciones, para manejo del bronco-espasmo: terbutalina, bitolterol, pirbuterol, salmeterol.

RECEPTORES DOPAMINÉRGICOS La dopamina es el precursor inmediato de la noradrenalina. Los receptores dopaminérgicos (DA), responden a la dopamina y tienen efecto adrenérgico. Han sido identificados en el SNC y en vasos sanguíneos renales, mesentéricos y coronarios; se dividen en dopaminérgicos 1 y 2. Los DA 1 son postsinapticos, producen vasodilatación renal, promueven diuresis, vasodilatación mesentérica y coronaria; los DA 2 pueden ser presinápticos o postsinapticos; los presinápticos inhiben la liberación de noradrenalina (como los 2), mientras que los postsinapticos generan vasoconstricción. Además de las acciones en riñones, mesenterio y miocardio, los receptores DA modulan la liberación de prolactina en el hipotálamo y coordinan la función motora en los ganglios basales; por ello están involucrados en la enfermedad de Parkinson. Otras acciones centrales de la dopamina son estimular el centro gatillo de la nausea y vómito (antagonizado por metoclopramida, droperidol, fenotiazinas) y modular la liberación de

23

prolactina. También hay receptores DA en el músculo liso de esófago, estómago e intestino delgado, que reducen la motilidad y aumentan las secreciones. La acción periférica de la dopamina no es fácil de establecer, porque, similar a la adrenalina, la dopamina también estimula a los receptores α y β de una manera dosis-dependiente.

Figura 3-3. Receptores adrenérgicos y sus funciones. La NA puede actuar en varios receptores, generando diferente respuesta, según el receptor. La NA no recaptada es metabolizada por MAO y COMT a VMA.

RECEPTORES COLINÉRGICOSLa acetilcolina (AC) es el neurotransmisor en todo el sistema parasimpático (ganglios y efectores), en parte del sistema simpático (ganglios, médula adrenal, glándulas sudoríparas), en los nervios somáticos que inervan al músculo esquelético y en algunas neuronas del SNC.Dependiendo de su respuesta a la muscarina o a la nicotina, los receptores colinérgicos se dividen en dos grandes grupos: muscarínicos y nicotínicos, pero ambos responden a la acetilcolina. La nicotina estimula a los ganglios del sistema nervioso autónomo (N1) y a los receptores del músculo esquelético (N2), mientras que la muscarina activa a las células efectoras del músculo liso y nodo sinoatrial.Los receptores muscarínicos también tienen subdivisiones (neuronales o M1, cardiacos o M2 y glandulares o M3), y son bloqueados por drogas anticolinérgicas, como la atropina.

Los receptores nicotínicos tipo N2 son activados por los relajantes musculares despolarizantes (succinilcolina) y bloqueados por los relajantes musculares no despolarizantes (curare, pancuronio, vecuronio), pero el efecto final es igual en ambos casos: relajación muscular.La molécula de los relajantes musculares tiene similitudes con la acetilcolina, y por ello, además de actuar en la unión neuro-muscular nicotínica N2, también pueden afectar otros receptores colinérgicos; por ejemplo, la succinilcolina puede estimular a los receptores nicotínicos ganglionares del simpático y parasimpático y a los muscarínicos del corazón, produciendo aumento o disminución de la frecuencia cardiaca. El pancuronio produce taquicardia porque bloquea a los receptores muscarínicos vagales en el nodo sinoatrial.

3.7 MÉDULA SUPRARRENAL Considerando su bajo peso, las glándulas suprarrenales reciben un alto flujo sanguíneo, y están formadas por dos entidades funcionalmente distintas: la corteza y la médula. Las principales hormonas de la corteza son: 1) Cortisol, con acción sobre el metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas y respuesta al estrés. 2) Aldosterona, vital para conservar el volumen de líquido extracelular y las concentraciones de sodio y potasio. 3) Precursores de esteroides sexuales.

24

NA Dopamina

Tiroxina

VMA

COMT

MAO

1: contrae m. liso, estado de alerta, glucogenolisis, retención de sodio

1: estimula corazón

2: relaja músc. liso, hiperglicemia

2: inhibe NA, agregación plaquetas

La médula suprarrenal es un ganglio simpático especializado que descarga sus productos en la sangre: adrenalina (A) y noradrenalina, que movilizan rápidamente energía, aumentan la liberación de glucosa y ácidos grasos libres, especialmente en situaciones de estrés súbito; también estimulan al sistema cardiovascular y producen contracción o relajación en el músculo liso de los tractos respiratorios, gastrointestinal y urinario. La noradrenalina tiene más efecto en los receptores alfa que en los beta (mayor vasoconstricción), mientras la adrenalina estimula más a los beta que a los alfa (mayor efecto en corazón).El tono vascular es regulado por ambas acciones: hormonal y nerviosa, o sea por secreción de la médula suprarrenal y por los baroreceptores y centros vasomotores del tallo. La circulación de algunos órganos como cerebro, riñón, corazón, parte arterial del hígado, intestino y músculo tienen autorregulación, en la cual el endotelio desempeña importante función.

3.8 DESORDENES DEL SNA

El SNA trabaja en silencio; su importancia sólo es reconocida cuando hay compromiso de su función. Los desórdenes pueden ser resultado de enfermedades a nivel del cerebro, de la médula espinal o de los nervios periféricos, y las manifestaciones clínicas son variadas: Síndrome de Shy-Drager (hipotensión ortostática, retención urinaria, disfunción intestinal e impotencia); síndrome de intolerancia ortostática, tumores glomus de cabeza y cuello, hiperhidrosis. La hipertensión arterial sistémica, taquicardia, trastornos del sueño y trastornos del control térmico también pueden tener un componente de disfunción del SNA. El 85% de los pacientes con lesiones medulares por encima de C6 pueden sufrir hiperactividad autonómica cuando se altera la presión de la vejiga o se estimula la piel y los músculos; este fenómeno se denomina disreflexia autonómica, y se caracteriza por hipertensión en posición supina e hipotensión ortostática. La neuropatía periférica autonómica puede tener múltiples causas: diabetes mellitus, alcoholismo, amiloidosis, porfiria, etc.El síndrome doloroso regional complejo tipo I (distrofia simpática refleja) usualmente se desarrolla después de un trauma tisular; el síndrome doloroso regional complejo tipo II (causalgia) se desarrolla después de un trauma a un nervio periférico.

3.9 IMPORTANCIA CLINICA EN ANESTESIOLOGIA

Las drogas que dan anestesia también producen potentes efectos autonómicos; la calidad de una anestesia depende del mantenimiento de la homeostasis o equilibrio funcional; puede decirse que el anestesiólogo practica la medicina del SNA.

En anestesiología, son ejemplos clínicos los siguientes:

1. HIPOTENSION POR ANESTESIA DEL NEURO-EJE. En anestesia raquídea y peridural hay bloqueo de las emergencias del sistema nervioso simpático, que emergen entre T1 y L2, y ello genera vasodilatación, especialmente venosa. Lo anterior disminuye el retorno venoso, el llenado ventricular, el gasto cardiaco y puede producir hipotensión arterial a los pocos minutos de administrar la anestesia. La disminución del gasto cardiaco significa disminución del transporte de oxígeno a los tejidos, porque el transporte de oxígeno depende básicamente de tres factores: 1) el nivel de hemoglobina, 2) de la SaO2, es decir, que la hemoglobina esté saturada con oxígeno, y 3) que la hemoglobina esté en movimiento; es decir, del gasto cardiaco. El anestesiólogo debe prevenir la hipotensión administrando, minutos antes de aplicar la anestesia, 10-20 mL/kg de cristaloides iv. Además, si se presenta hipotensión a pesar de los líquidos iv, debe tener disponible un adrenérgico 1 (efedrina, etilefrina, fenilefrina) para aplicarlo por vía iv, con el objeto de producir vasoconstricción. Otra medida adicional en caso de hipotensión por anestesia del neuroeje es administrar oxígeno por sonda nasal, para mejorar el transporte de oxígeno, al incrementar la saturación de la hemoglobina y el oxígeno disuelto en plasma. Otra medida es elevar los miembros inferiores, si la cirugía aún no ha comenzado.

25

Entre mayor sea la extensión de la anestesia, mayor es la posibilidad de hipotensión; una anestesia raquídea o peridural que sólo llegue a niveles bajos, como T10, tiene menores posibilidades de causar hipotensión que una anestesia que se extienda hasta T4. Por ello, en caso de hipotensión, no es prudente dar posición de trendelenburg al paciente, porque si la anestesia ha sido aplicada hace pocos minutos y es hiperbárica con relación al LCR, puede alcanzar un bloqueo más alto, agravando la hipotensión y dificultando la respiración por bloqueo y relajación de músculos respiratorios intercostales.

2. EN CASO DE CHOQUE, HIPOVOLEMIA, NO USAR ANESTESICOS QUE DEPRIMAN AL SNS.

Un paciente con sangrado, quien ha perdido un 10-30% de su volemia, activa su sistema simpático para mantener la vida (“sobre-vive a expensas del simpático”); por ello aumenta la frecuencia y contractilidad cardiaca y hace redistribución sanguínea: vasoconstricción en piel y lecho esplácnico, con el propósito de mejorar la precarga y desviar el flujo hacia órganos importantes como cerebro y corazón. A este paciente no se le puede aplicar fármacos que inhiban al sistema simpático; por ejemplo, anestésicos venodilatadores o que disminuyan la contractilidad cardiaca, como tiopental, propofol o anestésicos inhalados en altas concentraciones. Tampoco se puede administrar anestesia raquídea o peridural, porque se bloquea al sistema simpático y es eliminada la venoconstricción y con ello el retorno venoso (precarga) y el gasto cardiaco, incrementando súbitamente la hipotensión, situación que puede causar la muerte al paciente. Se debe recurrir a anestésicos que no depriman al sistema simpático, como ketamina, etomidato y opioides en bajas dosis. En caso de administrar anestésicos inhalados, debe ser en bajas concentraciones.

3. RETARDO DEL VACIAMIENTO GASTRICO - BRONCOASPIRACION. Un paciente llevado a cirugía de urgencia, quien ingirió alimentos hace 4 horas y sufrió un trauma hace 3,5 horas, tiene activado su sistema simpático y el vaciamiento gástrico retardado, porque el simpático contrae los esfínteres gastrointestinales (receptores 1) y relaja al intestino (receptores 2). Aunque hayan pasado 4 horas del último alimento, hay que considerar que tiene estómago lleno, y al aplicarle hipnóticos e intubarlo se deben tomar medidas para prevenir bronco-aspiración (se debe hacer intubación rápida, con compresión del cartílago cricoides). Con mayor razón si ha recibido opioides para el dolor, porque estos medicamentos disminuyen el transito gastro-intestinal, por acción central y periférica.

4. RESPUESTA NEURO-ENDOCRINA AL DOLOR INTENSO. El dolor agudo intenso, sea postoperatorio, por trauma, obstétrico o por otra causa, desencadena una respuesta simpático-endocrina que puede aumentar la morbilidad y mortalidad en pacientes con baja reserva cardio-respiratoria. La respuesta neuro-endocrina al dolor incluye taquicardia, hipertensión, hiperventilación, aumento del trabajo respiratorio y del consumo de oxígeno por el miocardio, vómito por íleo paralítico, etc. Es necesario aliviar el dolor para disminuir morbilidad y mortalidad; por ejemplo, un paciente con insuficiencia coronaria puede desencadenar un proceso isquémico al sufrir dolor intenso. Este tema se tratará con mayor detalle en el capítulo sobre dolor.

5. HIPERTENSION DURANTE LA LARINGOSCOPIA E INTUBACION. En la inducción de la anestesia, la laringoscopia directa e intubación pueden producir hipertensión en pacientes con hipertensión esencial, aún en pacientes que estaban normo-tensos preoperatoriamente, y esto puede generar isquemia miocárdica en pacientes con baja reserva cardiaca. Los pacientes en riesgo de sufrir hipertensión por respuesta autonómica exagerada al estímulo laringo-traqueal se benefician si antes de la laringoscopia se les administra por vía iv: opioides o lidocaína o beta-bloqueadores o vasodilatadores, o se les profundiza previamente con el anestésico inhalado. La duración de la laringoscopia también influye en la respuesta autonómica hipertensiva; se espera que no dure más de 15 segundos.

6. ANESTESIA E INGESTA DE FARMACOS QUE AFECTEN AL SNA. Un paciente quien tome beta-bloqueadores, puede presentar mayor hipotensión cuando se le aplique una anestesia raquídea o peridural o cuando se le administren anestésicos generales que depriman al sistema cardiovascular. Los fármacos anti-hipertensivos no se deben suspender pre-operatoriamente; las drogas que estén controlando la presión arterial de manera efectiva deben continuarse peri-operatoriamente.

26

7. RETENCION URINARIA POR ANESTESIA DEL NEURO-EJE. El bloqueo del sistema parasimpático sacro, con anestesia raquídea, peridural o caudal, puede causar retención urinaria, en recuperación.

8. ANESTESIA EN ENFERMEDADES DEL SNA. En pacientes con enfermedades como el síndrome de Shy-Drager, síndrome de intolerancia ortostática, disreflexia autonómica y otras, el anestesiólogo debe tomar medidas adicionales. Por ejemplo, durante los cambios de posición durante la cirugía. Este es un tema especializado de la anestesiología, que excede los propósitos de esta obra.

CAPITULO 4 SISTEMA CARDIOVASCULAR

4.1 FUNCIONES

La principal función del sistema cardiovascular es transportar y distribuir, ajustándose a diferentes estados y necesidades fisiológicas: oxígeno, agua, proteínas, carbohidratos, iones, hormonas, bióxido de carbono, fármacos exógenos etc. El sistema también participa en funciones homeostáticas, como el control de la temperatura.Estas funciones las realiza con una bomba (el corazón), una serie de tubos de distribución-colección (vasos sanguíneos) y un extenso sistema de delgados vasos que permiten el rápido intercambio entre los vasos y los tejidos (capilares).

Aunque es un solo órgano, funcionalmente el corazón puede dividirse en dos bombas de alta eficiencia en serie, que expelen igual volumen de sangre en la unidad de tiempo (aproximadamente 5 L/min), pero a diferente presión, porque la resistencia pulmonar es aproximadamente la sexta parte de la sistémica. Ello lo logran gracias a una serie de complejos eventos eléctricos y mecánicos, también conocidos como excitación, conducción y contracción. Las aurículas actúan como sistemas de conducción, como iniciadoras de la contracción y como bombas que completan el 18-30% del llenado ventricular, mientras los ventrículos actúan como bombas principales. La función del sistema cardiovascular es alterada por los fármacos anestésicos y por la respuesta neuro-endocrina al trauma y al dolor, incluyendo al dolor post-quirúrgico; estas alteraciones aumentan la morbilidad y mortalidad peri-operatoria, especialmente en pacientes que padezcan de enfermedades cardiovasculares.

4.2 EL CORAZÓN

El corazón está libre en el saco pericárdico, unido a las estructuras del mediastino por los grandes vasos; el saco pericárdico se compone de una capa serosa interna o pericardio visceral, que está directamente adosada al miocardio, y de una capa externa fibrosa, llamada pericardio parietal. En condiciones normales, aproximadamente 40-50 mL de líquido claro ocupan el espacio entre las dos capas del saco pericárdico.

El corazón es un músculo estriado especial, ensamblado en un esqueleto de tejido conectivo, conformado por células especializadas en excitación, conducción y contracción. Los miocitos contienen cientos de miofibrillas y

27

las miofibrillas se componen de unidades repetitivas llamadas sarcómeras, entre línea Z y línea Z. Las sarcómeras representan la unidad contráctil y están formadas por las proteínas contráctiles actina y miosina y por las proteínas reguladoras tropomiosina-troponina. Las miofibrillas están separadas por sus respectivas membranas (sarcolema) y por ello, histológicamente el corazón no es un sincitio, pero funciona como un sincitio, porque posee discos intercalares de alta conductancia, los cuales interconectan a las miofibrillas. Por su baja resistencia, los discos intercalares permiten que la conducción y contracción progresen rápidamente también en dirección paralela. Lo anterior constituye una de las diferencias con el músculo esquelético.Otra diferencia con el músculo esquelético es el mayor número de mitocondrias, y ello permite una contracción continua, porque las mitocondrias contienen las enzimas necesarias para oxidar rápidamente a los sustratos y sintetizar energía en forma de adenosina-trifosfato ATP (fosforilación oxidativa); lo anterior significa alto consumo de oxígeno, que es satisfecho por una extensa red de capilares. Una extensa red de retículos sarcoplásmicos rodea a las miofibrillas; el retículo sarcoplásmico almacena calcio y está en estrecho contacto con las miofibrillas y con los túbulos transversos T. El calcio es básico en la contracción de actina y miosina. Las arterias coronarias izquierda principal y derecha nacen por separado de la raíz de la aorta; la coronaria izquierda principal generalmente se divide en descendente anterior y circunfleja; la descendente anterior irriga la pared anterior y el septum, mientras la circunfleja lleva la sangre a la pared ventricular izquierda. La arteria coronaria derecha lleva la sangre hacia el ventrículo derecho, por medio de ramas marginales. La parte posterior e inferior del ventrículo izquierdo es irrigada por la arteria descendente posterior, que en el 80% de las personas nace de la arteria coronaria derecha y en el resto de la circunfleja.

El nodo sinoatrial (SA) está localizado en la parte posterior de la unión de la aurícula derecha con la vena cava superior; el nodo SA se comunica a través del has de Bachmann con el nodo atrio-ventricular (AV), que está localizado en la parte inferior y derecha del septo inter-auricular; de aquí sale el has común de His, que se divide en has derecho e izquierdo; el has izquierdo se subdivide en izquierdo anterior y en izquierdo posterior; los haces de His terminan en las fibras de Purkinje. Los nodos se caracterizan por su automatismo (capacidad de iniciar su propio impulso) y ritmicidad (regularidad del impulso); los haces y fibras se distinguen por su velocidad para conducir el impulso.

4.3 EXCITACIÓN – CONDUCCION – CONTRACCION Normalmente el nodo SA inicia el impulso, porque tiene la más alta frecuencia de despolarización (60 – 100 por minuto), pero el nodo AV, y aún los haces de conducción, también pueden iniciar el impulso. Del nodo SA el impulso pasa por el has de Bachmann a toda la aurícula derecha, a la aurícula izquierda y al nodo AV, que normalmente maneja una frecuencia menor de despolarización (40 – 70 por minuto), permitiendo al nodo SA controlar la frecuencia. Cualquier factor que disminuya la frecuencia del nodo SA o aumente la automaticidad del AV, llevará a que la parte superior del nodo AV funcione como marcapaso.

Las aurículas y ventrículos están separados por una estructura fibrosa perivalvular, que es eléctricamente inerte, de forma que, en condiciones normales, el nodo AV y el haz de His constituyen la única conexión eléctrica entre aurículas y ventrículos. Esto permite a las aurículas y ventrículos contraerse de manera sincronizada y con un mínimo de reverberación de impulsos eléctricos entre las cavidades.

El impulso generado en el nodo SA es rápidamente conducido a las dos aurículas y al nodo AV, pero aunque sólo demora 0.04 segundos en llegar al nodo AV, la parte intermedia del nodo AV depende de canales lentos de calcio y no de los rápidos de sodio, dando lugar a un retardo de 0.11 segundos antes de que la parte inferior del nodo AV trasmita el impulso al haz común de His, a sus ramas derecha e izquierda y a las fibras de Purkinje, los cuales despolarizan simultáneamente a los dos endocardios ventriculares con la mayor velocidad de conducción del corazón (0.03 segundos), porque los discos intercalares son conexiones de muy baja resistencia; el impulso tarda otros 0.03 segundos en llegar del endocardio al epicardio ventricular. El retardo de 0.11 segundos permite que la contracción auricular complete el llenado del ventrículo. Así, un impulso del nodo SA tarda 0.2 segundos en despolarizar todo el corazón (0.04 + 0.11 + 0.03 + 0.03).

28

El potencial de acción en el músculo ventricular se representa en la figura 4-1. El potencial de acción del músculo auricular tiene una meseta menor (fase 2).

La membrana celular cardiaca es permeable al K+ pero relativamente impermeable al Na+; la bomba sodio-potasio o complejo Na+ - K+ - ATPasa concentra al potasio intracelularmente y excluye al sodio. La relativa impermeabilidad de la membrana al calcio también genera un gradiente extracelular alto de este ión. Los aniones intracelulares (fosfatos y proteínas, con carga negativa) no pueden pasar la membrana, pero atraen eléctricamente al potasio.Como resultado de la permeabilidad selectiva a los iones, de la acción de las bombas y de las fuerzas opuestas (el potasio tiende a ir hacia fuera por gradiente de concentración, pero por ser positivo es atraído eléctricamente hacia dentro por los aniones negativos), se establece un potencial de reposo, que en el nodo SA es entre -60 y - 70 mV y para las células ventriculares es entre -80 y -90 mV.

Existen varios tipos de canales iónicos; unos son activados por cambios en el voltaje de la membrana (dependientes de voltaje, con sensores de voltaje) y otros son activados cuando se unen a una molécula, como la acetilcolina (dependientes de unión); el canal de sodio es voltaje dependiente y sus sensores de voltaje se activan y abren al canal, cuando los canales vecinos de sodio se abren.

El influjo de sodio hace que el potencial se torne menos negativo y alcance el umbral, desencadenando un potencial de acción (despolarización) que llega a valores de + 20 mV.Así, la súbita elevación del potencial se debe a la apertura abrupta de canales de sodio (fase 0), y en el músculo cardiaco los canales de calcio dan lugar a la meseta (fase 2), que dura 0,2-0,3 seg. La entrada de calcio durante la meseta es un factor decisivo para liberar calcio del retículo sarcoplásmico y por ende para la contracción. Durante la fase 2 o meseta se abren los canales de calcio y el calcio entra a la miofibrilla. El calcio se une con la troponina C y el complejo troponina-calcio interactúa con la tropomiosina para desbloquear los sitios activos entre actina y miosina y realizar la contracción (sístole). Al final de la sístole, la proteína fosfolamban estimula a la bomba calcio-ATP, la cual reingresa al calcio al retículo sarcoplásmico, o sea que la relajación muscular también consume energía.Las fases 1 y 3 se refieren a la salida de potasio.

El músculo cardiaco necesita concentraciones óptimas de Na+, K+ y Ca++ para funcionar. Con bajo sodio el corazón no es excitable y no se contrae; el incremento del potasio extracelular produce despolarización, pérdida de excitabilidad y paro cardiaco en diástole; la disminución del calcio extracelular disminuye la fuerza contráctil y puede llevar a paro en diástole, mientras el incremento del calcio extracelular mejora la fuerza de contracción, pero concentraciones muy altas de calcio llevan a paro en sístole.

Las catecolaminas aceleran la contracción y la relajación cardiacas; los bloqueadores de canales de calcio, como verapamilo y diltiazem, disminuyen la duración de la meseta y la fuerza de contracción; pero también deprimen la contracción del músculo liso vascular y con ello disminuyen la resistencia; en consecuencia, el gasto cardiaco no se afecta, porque el efecto inotrópico negativo en el corazón es sobre-compensado con disminución de la poscarga (vasodilatación). La digital aumenta la concentración de calcio intracelular y favorece a la contractilidad.La acidosis bloquea a los canales lentos de calcio y en consecuencia deprime la contractilidad cardiaca.

29

Figura 4-1. Potencial de acción en el músculo ventricular. Fase 0: entra sodio, fase 1: sale potasio, fase 2: entra calcio, fase 3: sale potasio y fase 4: regreso al potencial de reposo. La entrada de calcio durante la meseta es decisiva para la contracción.

La actividad eléctrica del corazón puede ser monitorizada por electrocardiografía (ECG), donde la onda P representa la despolarización auricular, el intervalo de ondas QRS la despolarización ventricular y la onda T la repolarización ventricular. El complejo QRS no es ancho, porque la despolarización en los dos ventrículos es simultánea. Como la actividad eléctrica de los pequeños tejidos de conducción no puede ser monitorizada desde la piel, el intervalo entre la onda P y el complejo QRS (intervalo PR) representa en su mayor parte el tiempo de conducción del nodo AV y el haz de His.

4.4 INERVACIÓN

La regulación nerviosa del corazón es compleja; el SNA modifica la frecuencia cardiaca y la fuerza de contracción, para adaptarlas a diversas exigencias; sin embargo, la función cardiaca básica no depende de una inervación intacta; las propiedades de automaticidad y ritmicidad se conservan aunque el corazón sea removido del cuerpo, siempre y cuando esté perfundido. Un paciente de trasplante cardiaco, cuyo corazón está denervado, puede realizar adaptaciones satisfactorias ante situaciones de estrés, en parte debido a la adrenalina y noradrenalina secretadas por la médula suprarrenal.Por otro lado, el predominio de los sistemas simpático o parasimpático varía según la edad y la condición física del individuo; por ejemplo, el sistema simpático no está bien desarrollado en el niño neonato y lactante.

Las fibras simpáticas que inervan al corazón se originan en las columnas intermedio-laterales de los últimos segmentos cervicales y primeros torácicos (T1-T2); la primera neurona emerge por los ramos comunicantes blancos y hace sinapsis en el ganglio estrellado y en el ganglio cervical medio. De estos ganglios emergen las neuronas simpáticas postsinápticas y se unen con las fibras preganglionares del parasimpático, para formar el plexo cardiaco. Las fibras postsinápticas del simpático inervan a las aurículas y también a los ventrículos y su neurotransmisor es la noradrenalina, que genera efectos cronotrópico, dromotrópico e inotrópico positivos por medio de los receptores , que aumentan la concentración intracelular de calcio y estimulan su recaptación hacia el retículo sarcoplásmico, mediante proteínas G y AMPc. En consecuencia de lo anterior, el simpático aumenta la frecuencia cardiaca en el nodo SA (cronotropismo), aumenta la velocidad de conducción en el nodo AV, has de His, sistema de Purkinje (dromotropismo) y aumenta la fuerza de contracción en aurículas y ventrículos (inotropismo). También existen receptores y 1 en el corazón, cuya activación incrementa ligeramente la frecuencia y contractilidad cardiacas. En falla cardiaca crónica disminuye la densidad de los receptores β 1 (regulación hacia abajo), y los receptores α1 adquieren un papel de reserva inotrópica importante.

30

mV

0

-90

0

1 2

3

4

Las fibras parasimpáticas se originan en la médula oblongada, descienden por el vago, participan en la formación del plexo cardiaco e inervan principalmente a las aurículas y tejidos de conducción; su neurotransmisor es la acetilcolina, que actúa en receptores muscarínicos específicos (M2) para producir efectos cronotrópico, dromotrópico e inotrópico negativos, al aumentar la guanosina monofosfato cíclica (GMPc) e inhibir a la adenilciclasa por medio de una proteína G inhibidora. Así, el parasimpático disminuye la frecuencia cardiaca, disminuye la velocidad de conducción y disminuye la fuerza de contracción en aurículas, pero sólo produce ligera disminución de la contractilidad de ventrículos.

4.5 REFLEJOS

Existen varios reflejos, que adaptan la función cardiaca y la distribución de la circulación, ante diversas circunstancias. Son ejemplos los siguientes:

REFLEJO BARORECEPTOR: los baroreceptores están localizados en el arco aórtico y carótida, y a través del nervio glosofaríngeo y centros cardiovasculares de la médula oblongada, son responsables del reflejo preso-receptor, por medio del cual cambios súbitos de presión arterial generan un cambio inverso en la frecuencia cardiaca. Por ejemplo: un incremento de la presión arterial genera una respuesta en la cual se inhibe al simpático y se incrementa la actividad parasimpática: disminución de la contractilidad, de la frecuencia cardiaca y del tono vasopresor.

La maniobra de VALSALVA se refiere a realizar espiración forzada contra una glotis cerrada y el incremento de presión en el tórax obstaculiza el retorno venoso, incrementando la presión venosa en cabeza y extremidades superiores, con disminución del retorno venoso al corazón derecho, disminución del gasto cardiaco y de la presión arterial. Debe generarse un incremento compensador de la frecuencia cardiaca.

El reflejo de CUSHING tiene como estímulo la compresión de las arterias cerebrales y la isquemia cerebral, secundaria al aumento de la presión del LCR. La respuesta es un incremento de la presión arterial media, para mejorar la perfusión del cerebro, porque bien sabemos que la presión de perfusión cerebral = presión arterial media menos la presión intracraneana (PPC = PAM - PIC).

El reflejo OCULO-CARDIACO tiene como estímulo la tracción de los músculos extra-oculares o la presión sobre el globo ocular, y como respuesta bradicardia e hipotensión.

El reflejo VAGAL tiene como estímulo la tracción o distensión mesentérica, rectal, respiratoria, y como respuesta bradicardia e hipotensión.

El reflejo QUIMIO-RECEPTOR (arco aórtico, carótidas) tiene como estímulo la disminución de la tensión de oxígeno o el incremento de hidrogeniones y como respuesta aumento de la ventilación pulmonar y de la presión arterial, con disminución de la frecuencia cardiaca.

El péptido natriurético atrial es liberado por el tejido auricular en respuesta al estiramiento auricular, secundaria a incremento del volumen vascular; es un potente diurético, natriurético y vasodilatador.

4.6 EVALUACION DE LA FUNCION CARDIACA

La diástole se refiere a la relajación ventricular y la sístole a la contracción, y puede haber disfunción en ambos componentes. La DISFUNCION DIASTOLICA se relaciona con fallas en el llenado ventricular, en la precarga, mientras la DISFUNCION SISTOLICA se refiere a fallas de la eyección ventricular, del volumen sistólico.

Durante la diástole, casi todo el llenado del ventrículo se realiza de una manera pasiva, antes de la contracción auricular; la contracción auricular representa un 18-30% del llenado ventricular, dependiendo de la edad (18% en adultos jóvenes y 30% en el adulto mayor).

31

La función cardiaca puede evaluarse con los análisis o curvas presión-tiempo y presión-volumen, y generalmente se refieren al ventrículo izquierdo.

ANALISIS PRESION – TIEMPO. El análisis presión-tiempo también se conoce como ciclo cardiaco y se compone de eventos eléctricos y mecánicos. Es una descripción de la presión en las cuatro cavidades cardiacas y en los grandes vasos, a través del tiempo, y correlacionado con el ECG.

Al comienzo del ciclo la aurícula izquierda se contrae, forzando un volumen adicional de sangre dentro del ventrículo izquierdo y originando la onda a en el trazo de presión de la aurícula izquierda. Al final de la diástole, la válvula mitral se cierra, produciendo el primer sonido cardiaco (S1) y sigue un breve periodo de contracción isovolumétrica, durante el cual tanto la válvula mitral como la aórtica están cerradas. Cuando la presión intraventricular alcanza y supera la presión de la aorta, la válvula aórtica se abre y la sangre fluye por la aorta. En este momento, la aorta y el ventrículo izquierdo forman una cavidad contigua con presión similar, pero el volumen ventricular izquierdo va disminuyendo. La contracción ventricular termina y la relajación comienza, y el final de la sístole se alcanza cuando la presión intraventricular cae por debajo de la presión aórtica. La válvula aórtica se cierra, generando el segundo sonido (S2). Durante la sístole, la sangre se ha acumulado en la aurícula izquierda, generando la onda v en el trazo de presión de la aurícula izquierda.

Durante la primera fase de la diástole no hay cambio en el volumen ventricular (relajación isovolumétrica), pero enseguida cae la presión ventricular izquierda; el llenado ventricular comienza cuando la presión del ventrículo cae por debajo de la presión auricular y la válvula mitral se abre. La relajación ventricular es un proceso relativamente largo que comienza antes de que la válvula aórtica se cierre; una vez que la válvula mitral se abre, hay un periodo inicial de llenado rápido del ventrículo, generado por el gradiente de presión aurículo-ventricular y que representa un 70-80% del volumen total. El ciclo se inicia de nuevo con la siguiente contracción auricular izquierda, que completa el 18-30% del volumen ventricular.

El análisis presión-tiempo del ventrículo derecho es similar, pero con presiones más bajas que las del ventrículo izquierdo.

ANALISIS O CURVA PRESION – VOLUMEN. El análisis de la presión del ventrículo izquierdo, correlacionado con el volumen se indica en la figura 4-2 y muestra lo siguiente, en las líneas continuas: durante la diástole el ventrículo se llena por dos mecanismos: llenado rápido y contracción auricular, y la presión del ventrículo sube ligeramente (línea da); al comienzo de la sístole aumenta la presión, pero el volumen ventricular no cambia y se llama periodo de contracción isovolumétrica (ab); cuando la presión ventricular izquierda alcanza la presión aórtica, la válvula aórtica se abre y el volumen ventricular disminuye (bc); al final de la sístole (c) la válvula aórtica se cierra y comienza la relajación isovolumétrica, con caída de la presión (cd). La línea discontinua representa un ejemplo de disfunción diastólica, en la cual no se alcanza un llenado ventricular normal.

La diferencia entre b y c representa el volumen eyectado; en un adulto en reposo, el volumen diastólico final es aproximadamente 115-120 mL y el volumen sistólico final cerca de 45 - 50 mL; el volumen de eyección es la diferencia entre 115 y 45, que es aproximadamente 70 mL, correspondiente a aproximadamente el 67% del volumen al final de la diástole. El porcentaje eyectado se denomina FRACCION DE EYECCION, y lo normal es 67%.Cuando se alcanza el llenado ventricular normal pero el miocardio eyecta menos de la fracción de eyección normal se habla de disfunción sistólica (cd desplazado hacia la derecha).

32

Figura 4-2. Curva presión-volumen del ventrículo izquierdo. La línea continua es normal; la línea discontinua es disfunción diastólica, en la cual disminuye el volumen eyectado porque no se alcanza el llenado ventricular y, además, hay mayor presión durante la diástole.

4.7 GASTO CARDIACO

Gasto cardiaco se define como el volumen de sangre bombeado por el corazón en un minuto; como los dos ventrículos funcionan en serie, sus gastos cardiacos son iguales, pero con distinta presión. El gasto cardiaco (GC en español y CO en inglés, por cardiac output) es igual al volumen de eyección sistólico multiplicado por la frecuencia cardiaca, y se mide en unidades de flujo:

GC = VS x FC

Si el volumen sistólico es 70 mL/contracción y la FC 75 contracciones/min, el GC será 70 x 75 = 5.250 mL/min 5 L/min.

Gasto cardiaco se refiere a flujo, a sangre en movimiento, y por consiguiente al transporte de oxígeno, de dióxido de carbono y otros elementos. Si el gasto aumenta, generalmente aumenta la velocidad de la sangre, y un mismo glóbulo rojo tardará menor tiempo en llevar oxígeno desde los alvéolos hasta una célula. Si el GC es cero (0), no hay transporte de elementos en la sangre; en otros términos: un paciente puede tener 16 g/dL de hemoglobina y estar recibiendo oxígeno al 100%, pero de nada sirve, si el paciente se encuentra en paro cardiaco y en consecuencia la sangre no está en movimiento. Es pertinente tener presente que el transporte de oxígeno depende principalmente de tres factores: la hemoglobina, la saturación de hemoglobina con oxígeno y el gasto cardiaco.

En reposo, el gasto cardiaco es distribuido en la siguiente forma: cerebro 12%, corazón 4%, hígado 24%, riñones 20%, músculo en reposo 23%, piel 6% e intestinos 8%; el valor aproximado en un adulto joven es 5 L/minuto, pero varía varia con el ejercicio, la edad (tiende a disminuir en los ancianos), el tamaño del cuerpo, el sexo (10-15% menor en mujeres) y el metabolismo. Para compensar las variaciones por el peso corporal, el gasto cardiaco también se expresa como INDICE CARDIACO (IC), que es igual al gasto cardiaco dividido entre la superficie corporal, en metros cuadrados. Para

200

100

100 50

c´

d´d

a

a´

b´

b

c

Volumen (mL)

Pre

sión

(mm

Hg)

33

una persona de 70 kg la superficie corporal es aproximadamente 1.7 m2 y el IC es 5/1,7 o sea aproximadamente 3-3,5 L/min/m2.

Medir gasto cardiaco no es fácil, pero medir presión arterial es sencillo, y los dos parámetros están relacionados mediante la fórmula PAM = RVS x Gasto Cardiaco, la cual se deriva de la ley de Ohm (Voltaje = Resistencia x Intensidad). La presión arterial se toma como indicativa de perfusión tisular, y la mayoría de las formas de choque se acompañan de hipotensión y de bajo gasto; sin embargo, en el choque por sepsis la presión arterial puede ser normal y el gasto cardiaco puede estar incrementado, por vasodilatación.Es pertinente tener presente que la presión arterial es consecuencia del gasto cardiaco, pero el gasto cardiaco no es consecuencia de la presión arterial.

DETERMINANTES DEL GASTO CARDIACO

De acuerdo con la fórmula GC = VS x FC, el gasto depende de la frecuencia cardiaca y de los tres parámetros que determinan al volumen de eyección sistólico, que son: precarga, poscarga y contractilidad. Los cuatro factores (precarga, frecuencia, contractilidad y poscarga) no funcionan aisladamente; el cambio de uno de ellos genera cambios en otro(s); por ejemplo: al aumentar la precarga también aumenta la contractilidad.

FRECUENCIA CARDIACA (FC)La frecuencia cardiaca es función del nodo SA por su despolarización espontánea más rápida, pero puede ser modificada por el sistema nervioso autónomo, por factores humorales (adrenalina de médula suprarrenal), por reflejos y también por factores locales intracardiacos. La frecuencia cardiaca en adultos jóvenes en reposo es aproximadamente 80-85 contracciones/min y disminuye con la edad.La actividad vagal disminuye la FC por estimulación de receptores colinérgicos muscarínicos, mientras que la actividad simpática aumenta la FC por activación de receptores adrenérgicos . Cuando disminuye el volumen sistólico, la compensación para mantener el gasto es aumentar la frecuencia.

De acuerdo con la fórmula GC = VS x FC, al aumentar la FC aumenta el gasto, pero hasta cierto límite, porque si es muy alta, el incremento del gasto se estabiliza y luego empieza a decaer, porque frecuencias muy altas disminuyen el tiempo para el llenado ventricular, aumentan el consumo de oxígeno por el miocardio y disminuyen la perfusión del miocardio, porque la perfusión del miocardio se hace principalmente en la diástole, y en taquicardia hay mayor disminución del tiempo de diástole que de sístole. Además, una frecuencia muy alta significa alta velocidad de la sangre y puede interferir con el intercambio de O2 y de CO2 en el alveolo, al disminuir el tiempo de tránsito por el capilar. El límite o meseta de frecuencias cardiacas en la cual el gasto se estabiliza y comienza a disminuir se denomina frecuencia máxima efectiva, y es variable de una persona a otra, dependiendo principalmente de la edad y del ejercicio físico que realice. En adultos jóvenes de vida sedentaria la meseta máxima efectiva puede ser 120 – 140 contracciones/minuto; en un adulto mayor, alrededor de 80 años, la meseta puede ser entre 90 y 110. Los atletas tienen una frecuencia cardiaca más baja en reposo, pero pueden alcanzar frecuencias cardiacas máximas efectivas más altas que las personas con actividad física promedio.

PRECARGA La precarga se refiere al llenado ventricular, y se relaciona con el volumen de sangre que retorna al corazón; puede definirse como la longitud del músculo antes de la contracción o como el volumen del ventrículo al final de la diástole. La relación entre precarga y gasto cardiaco queda establecida por la ley de Frank-Starling, y de acuerdo con ella el corazón bombea toda la sangre que le llega, hasta cierto límite . En otras palabras, cuando al corazón llegan volúmenes crecientes de sangre, sus cavidades se estiran más, y esto eleva las cantidades de Ca++ y AMPcíclico y aumenta la afinidad de la troponina C por el calcio; en consecuencia, se contrae con mayor fuerza.

34

Utilizando el ejemplo de la curva Presión-Volúmen, el volumen telediastólico puede aumentarse de 115 a 165 mL, y gracias a una contracción más enérgica el volumen telesistólico puede disminuirse de 45 a 25 mL, o sea que el volumen sistólico se incrementaría al doble: 165 – 25 = 140 mL, y con ello el gasto aumenta de 5,25 L a 10,5 L/min (140 mL/cont. x 75 cont./min. = 10.500 mL/min).

En el mismo ejemplo anterior, si la FC sube a 125, el GC será: 140 x 125 = 17,5 L/min, que corresponde a un incremento de 3-4 veces del gasto en reposo. Un atleta puede aumentar el gasto cardiaco 7-8 veces, a expensas del aumento del volumen sistólico y de la frecuencia.

Al igual que la frecuencia máxima efectiva, la relación de Frank-Starling también tiene límite: un volumen de final de diástole muy alto lleva a dilatación ventricular e incompetencia de las válvulas aurículo-ventriculares, con posibilidad de edema pulmonar.En falla cardiaca y en niños de corta edad no se cumple la ley de Starling porque los miocitos son inmaduros; en los niños de corta edad el gasto depende de la frecuencia cardiaca, porque no se puede incrementar apreciablemente el volumen sistólico.

Los factores que determinan el llenado ventricular (precarga) son: El retorno venoso, que a su vez depende de varios factores: volumen sanguíneo, tono venoso,

distribución del volumen en los diferentes vasos, posición trendelenburg o anti-trendelenburg; de la presión intra torácica (la inspiración favorece al retorno venoso y la ventilación mecánica positiva la desfavorece) y de la presión del pericardio (el taponamiento cardiaco impide el llenado ventricular). Teniendo presente que en las venas se encuentra la mayor parte de la sangre (65%), una ligera venoconstricción aumenta apreciablemente al retorno, mientras la venodilatación la disminuye.

El ritmo de la contracción auricular: la fibrilación auricular puede disminuir el llenado ventricular en un 18-30%, dependiendo de la edad.

Pérdida de lusitropismo. Lusitropismo se refiere a la facilidad con la cual se relaja y puede llenarse el ventrículo; si pierde elasticidad durante la diástole, el llenado ventricular y la perfusión coronaria serán entorpecidos. La rigidez y falta de elasticidad del ventrículo es causa de disfunción diastólica. El envejecimiento disminuye el lusitropismo.

El volumen telediastólico es difícil de medir (requiere ecografía bidimensional, ventriculografía contrastada); por ello, la presión venosa central puede usarse como indicador de la precarga ventricular derecha e izquierda. Clínicamente unas venas cervicales vacías equivalen a hipovolemia; unas venas yugulares distendidas sugieren falla ventricular derecha, taponamiento pericárdico o pericarditis constrictiva.

POSCARGA La poscarga se refiere a la resistencia que se opone a la eyección ventricular, o también a la tensión de la pared ventricular durante la sístole, regida por la ley de Laplace. El tono arteriolar es el principal factor determinante, y los factores secundarios son: viscosidad de la sangre, elasticidad de la aorta y vasos cercanos, grosor de la pared ventricular y tamaño o radio del ventrículo. La poscarga del ventrículo izquierdo se puede identificar con la resistencia vascular sistémica (RVS; normal 900-1.500 dinas.seg.cm -5), mientras la poscarga del ventrículo derecho se relaciona con la resistencia vascular pulmonar (RVP, normal 100-300 dinas.seg.cm -5); la presión pulmonar es aproximadamente la quinta o sexta parte de la sistémica.

35

Figura 4-3. Al aumentar la poscarga, el gasto disminuye, pero el corazón normal tolera cierto incremento de la poscarga, sin disminuir al gasto. Los pacientes con disfunción miocárdica son muy sensibles al incremento de la poscarga, y disminuyen el gasto con mayor facilidad. También el miocardio que se encuentre deprimido por los fármacos anestésicos.

La poscarga es el único factor inversamente proporcional al gasto; un corazón sano tolera incrementos razonables de la resistencia, sin disminuir el gasto (figura 4-3), pero después de cierto límite el GC es inversamente proporcional a la poscarga. En contraste, cuando hay enfermedad del miocardio o cuando está deprimido por la anestesia, pequeños aumentos de la poscarga producen grandes reducciones del gasto. La resistencia es el factor determinante del gasto cuando hay falla del inotropismo, mientras la precarga es el factor predominante del gasto en un corazón normal.

CONTRACTILIDAD (INOTROPISMO) Inotropismo se refiere a la fuerza de contracción ventricular, y en un corazón normal, depende de la concentración intracelular de calcio durante la sístole. La contractilidad puede ser modificada por factores nerviosos (actividad simpática y parasimpática), humorales (adrenalina de suprarrenales), farmacológicos (ej: betabloqueadores, calcioantagonistas, anestésicos) o por estados de enfermedad (ej: insuficiencia cardiaca, infarto previo, acidosis). Las fibras simpáticas inervan aurículas, ventrículos y tejidos nodales; o sea que, además de su efecto cronotrópico positivo, la noradrenalina liberada en el terminal nervioso también estimula la contractilidad, al activar receptores . Las drogas simpatomiméticas y la secreción de adrenalina por las glándulas suprarrenales también aumentan la contractilidad, por activación de los mismos receptores.

La contractilidad es deprimida por la hipoxia, acidosis, anestésicos, depleción de reservas de catecolaminas en el corazón y pérdida de masa muscular funcional por isquemia o infarto.

El término inodilatador se adjudica a fármacos que mejoran al gasto cardiaco, porque aumentan el inotropismo y generan vasodilatación; por ejemplo, la activación de los receptores 1 y 2 aumenta la FC, la contractilidad y disminuye la resistencia (vasodilatación).El inotrópico ideal sería aquel que aumente el gasto cardiaco a través del incremento del volumen sistólico (contractilidad); que favorezca la relajación ventricular (lusitropismo), que disminuya la poscarga (resistencia) y las presiones de llenado de ambos ventrículos, sin aumento importante de la frecuencia cardiaca, porque esto último aumenta la demanda de oxígeno por el corazón.

36

Normal

Disfunción miocárdica moderada

Disfunción miocárdica severa

VOL.

SISTÓLICO

POSCARGA

4.8 ENFERMEDADES COMUNES DEL CORAZON

Los desórdenes cardiacos más comunes son: arritmias, falla cardiaca, disfunción valvular, enfermedad arterial coronaria y problemas pericárdicos.

ARRITMIAS. Las arritmias cardiacas afectan negativamente al gasto, y pueden clasificarse como bradicardias y taquicardias. Las bradicardias se deben a dos mecanismos básicos: automaticidad disminuida del nodo SA y bloqueo de la conducción que activa a los ventrículos, que puede ser de tres grados; primer grado: larga conducción atrio-ventricular, con intervalo PR mayor de 0,22 segundos; segundo grado: algunos pero no todos los impulsos llegan a los ventrículos, y tercer grado: no hay asociación entre la actividad atrial y ventricular.

FALLA CARDIACA. Es un complejo estado fisiopatológico caracterizado por inhabilidad del corazón para llenarse o para eyectar sangre, a una rata apropiada para satisfacer los requerimientos tisulares. Es el punto final común de varias enfermedades del sistema cardiovascular, por ejemplo regurgitación o estenosis de las válvulas mitral o aórtica, hipertensión sistémica, infarto del miocardio por enfermedad coronaria, lupus eritematoso, amiloidosis, pericarditis constrictiva, etc. La falla puede ser del ventrículo derecho o del izquierdo, pero generalmente es de ambos. La disnea, ortopnea y disnea paroxística nocturna son síntomas de falla izquierda, mientras el edema de miembros inferiores, el edema generalizado, la ascitis, el dolor abdominal por hepatomegalia y la presión venosa yugular aumentada son síntomas y signos de falla derecha.Las alteraciones en la función sistólica y diastólica de la falla cardiaca pueden representarse en la figura 4-2; en la disfunción diastólica, la falta de relajación durante la diástole incrementa la presión ventricular y disminuye al volumen de llenado; en la disfunción sistólica el volumen eyectado disminuye, por déficit de fuerza contráctil.

DISFUNCIÓN VALVULAR. La disfunción de las cuatro válvulas cardiacas puede clasificarse en estenosis y en regurgitación (insuficiencia o incompetencia).La estenosis de una válvula aurículo-ventricular (tricúspide o mitral) reduce el volumen de eyección, porque disminuye la precarga ventricular, mientras que la estenosis de una válvula semilunar (pulmonar o aórtica) reduce el volumen de eyección, porque aumenta la poscarga ventricular.

El volumen efectivo de eyección es disminuido por la incompetencia valvular aurículo-ventricular, porque una parte del volumen impulsado regresa a la aurícula durante la sístole; el volumen efectivo de eyección es disminuido por la incompetencia valvular semilunar porque una parte de dicho volumen regresa al ventrículo durante la diástole.

A manera de ejemplo, analicemos la fisiopatología de la estenosis mitral: El área normal de la válvula mitral es 4 a 6 cm2; el gradiente trans-valvular de presión se incrementa de manera apreciable cuando el área es menor de 2 cm2 y la estenosis se torna muy sintomática (ortopnea, disnea paroxística nocturna, hemoptisis, síntomas neurológicos) cuando el área valvular es 1 cm 2 o menor. Mientras la aurícula izquierda y las venas pulmonares sufren sobrecarga de volumen y de presión, el ventrículo izquierdo tiene bajo volumen y presión, con disminución de la fracción de eyección y del gasto cardiaco; el aumento crónico de la presión en aurícula derecha y venas pulmonares se trasmite a toda la vasculatura pulmonar, con incremento de la presión capilar pulmonar, edema intersticial y aumento del trabajo respiratorio, por disminución de la distensibilidad pulmonar. Si la hipertensión pulmonar es grave, puede dilatar al ventrículo derecho, generando insuficiencia tricúspide y aumento de la presión venosa sistémica. La sobre-presión y pérdida de distensibilidad pulmonar puede llevar a fibrilación auricular, y esto significa pérdida de la contribución auricular al llenado ventricular. El aumento de la frecuencia cardiaca disminuye el tiempo de diástole de forma proporcional mayor que la sístole, disminuyendo el tiempo de flujo a través de la válvula y afectando más al llenado ventricular. Cuando la obstrucción valvular es moderada, la disnea y la tos sólo se manifiestan durante el ejercicio, excitación emocional, actividad sexual, fiebre, embarazo, anemia o tirotoxicosis. Otra complicación de esta patología es la formación de trombos y embolismo arterial, especialmente hacia encéfalo, más frecuente en fibrilación auricular y ancianos.

37

Las causas más comunes de estenosis mitral son: enfermedad reumática (más frecuente en mujeres; los síntomas se desarrollan hacia los 40 años), depósitos de calcio, enfermedades congénitas y del colágeno.

ENFERMEDAD CORONARIA. La principal causa es la aterosclerosis, y los factores de riesgo incluyen hipertensión, hipercolesterolemia, tabaquismo, diabetes melitus e historia familiar de aterosclerosis. Las otras causas incluyen: espasmo de las arterias coronarias, émbolos y anomalías coronarias congénitas. El síntoma principal es la angina pectoris o dolor del tórax, y si ocasiona daño irreversible de los miocitos se llama infarto del miocardio. Si el dolor ocurre solamente con el ejercicio y durante un tiempo prolongado se denomina angina estable; si el dolor sucede en reposo se denomina inestable. La cocaína aumenta el consumo de oxígeno del miocardio, porque inhibe la recaptación de noradrenalina en las terminaciones nerviosas del corazón, y puede reducir el aporte de oxígeno por vasoespasmo.

ENFERMEDAD PERICÁRDICA. Incluye inflamación del pericardio (pericarditis), que a su vez puede generar alta cantidad de líquido entre el pericardio visceral y el parietal (taponamiento), situación que impide el llenado ventricular, reduce al gasto, produce hipotensión arterial, aumenta la presión venosa yugular y vela los ruidos cardiacos (choque obstructivo).

4.9 CIRCULACIÓN SISTEMICA

Funcionalmente, los vasos sanguíneos pueden dividirse en arterias, arteriolas, capilares, vénulas y venas; las arterias son los conductos de alta presión que llevan la sangre a los diferentes órganos; las arteriolas son vasos pequeños que controlan el flujo sanguíneo en los lechos capilares, los capilares son vasos de pared delgada que permiten el intercambio de nutrientes y productos del metabolismo con los tejidos, y las venas llevan de regreso la sangre, desde los capilares hacia el corazón.

La volemia es aproximadamente el 6,6% del peso del adulto (5 L en una persona de 75 kg), y su distribución es la siguiente: 6-7% en el corazón, 9% en la circulación pulmonar, 15% en las arterias y arteriolas, 5% en los capilares y 65% en las venas. El gran volumen contenido en las venas hace que el tono venoso convierta a estos vasos en reservorio de sangre: en respuesta a una pérdida de sangre o de líquidos, el sistema simpático aumenta el tono venoso, disminuye la capacidad de estos vasos y “transfunde” o desvía sangre a otras partes del sistema vascular.

Lo contrario también es cierto: la venodilatación hace que estos vasos alberguen mayor volumen de sangre.

Así, el control simpático sobre el tono de las venas es un importante determinante del retorno venoso y de la precarga; la anestesia raquídea, peridural y varios anestésicos generales, como el tiopental, deprimen el tono venoso y producen hipotensión.Varios factores influyen en el flujo sanguíneo a un órgano o tejido, pero los tres controles más importantes son: 1) autorregulación de la circulación; 2) el sistema nervioso autónomo y 3) hormonas circulantes.

AUTORREGULACIÓN Muchos lechos tisulares regulan su flujo sanguíneo: cerebro, corazón, riñón y parte arterial del hígado; las arteriolas se dilatan y aumentan la irrigación en respuesta a una presión de perfusión reducida o a un aumento de la demanda tisular y acumulación de metabolitos. De manera contraria, el músculo liso arteriolar se contrae, en respuesta a un aumento de la presión o a una demanda tisular reducida, disminuyendo el flujo.

Las células del endotelio vascular responden a los cambios del flujo, al estiramiento, a mediadores inflamatorios y otras sustancias circulantes como lactato, adenosina, CO2, H+ y K+. En respuesta a estos estímulos, secretan reguladores del crecimiento y sustancias vasoactivas. Los reguladores del crecimiento regulan el desarrollo vascular y las sustancias vasoactivas regulan el tono vascular local, e incluyen vasodilatadores como óxido nítrico (NO) y prostaciclinas (PGI2), vasoconstrictores como tromboxanos y endotelinas.

En la circulación general existen hormonas que tienen efectos vasoconstrictores (noradrenalina, adrenalina, vasopresina y angiotensina) y vasodilatadores (péptido activo intestinal, kininas, y péptidos natriuréticos).

38

CONTROL POR EL SISTEMA AUTÓNOMO Aunque el parasimpático tiene alguna influencia en la circulación (ej: en la erección del pene), el control nervioso del tono vascular es principalmente simpático.

Las fibras adrenérgicas descienden desde los centros vasomotores por las columnas intermedio-laterales de la médula espinal, emergen entre T1 y L2 y alcanzan los vasos sanguíneos por medio de nervios autónomos específicos, o viajando con nervios espinales; sus fibras inervan a todos los vasos sanguíneos, excepto a los capilares.

Las variaciones del tono venoso regulan el retorno venoso hacia el corazón, mientras las variaciones del tono arterial regulan la presión sanguínea y la distribución del flujo a los diversos órganos.

La principal acción del simpático en los vasos sanguíneos es vasoconstricción, la cual es mediada por receptores adrenérgicos , y puede ser muy intensa en piel, músculo esquelético, intestinos y riñones, mientras que en corazón y cerebro es moderada. La acción vasodilatadora del simpático es menos importante y se encuentra principalmente en el músculo esquelético, para incrementar el flujo sanguíneo en respuesta al ejercicio, mediada por receptores adrenérgicos . El síncope vaso-vagal puede presentarse después de un golpe emocional, y es el resultado de la activación de fibras vasodilatadoras vagales y simpáticas.

Junto con la secreción de catecolaminas por la médula suprarrenal, el sistema simpático mantiene cierto tono vasoconstrictor, el cual se pierde cuando se induce la anestesia general con fármacos como tiopental y propofol, y ello es causa de hipotensión. También se pierde con la anestesia raquídea o peridural.

4.10 PRESIÓN ARTERIAL

Presión es fuerza sobre área y se refiere a la fuerza ejercida por la sangre sobre las paredes de los vasos; aporta un valioso dato sobre el estado cardiovascular del paciente. La presión arterial es el resultado de factores fisiológicos y físicos; los factores fisiológicos son el volumen sistólico, la frecuencia cardiaca (gasto cardiaco) y la resistencia periférica; los factores físicos son el volumen sanguíneo arterial y la elasticidad- distensibilidad del sistema arterial (figura 4-4).

Figura 4-4. La presión arterial es determinada por factores fisiológicos y físicos. La PA es consecuencia del gasto cardiaco, pero el gasto no es consecuencia de la PA.

La ley de Ohm (V = R x I) establece la relación entre presión y gasto cardiaco (PAM = Resistencia Vascular Sistémica x Gasto Cardiaco); sin embargo, es importante anotar que clínicamente esta ecuación funciona en un solo sentido: la presión arterial es consecuencia del gasto, pero el gasto no es consecuencia de la presión arterial; como ejemplo de ello podemos citar: un sangrado abundante produce hipotensión, pero no es lógico decir que la hipotensión produce sangrado; en anestesia raquídea la venodilatación puede llevar a hipotensión, pero la hipotensión no produce venodilatación.

De acuerdo a la ley de Ohm, la hipotensión es el resultado de la caída de la resistencia (vasodilatación) y/o del gasto cardíaco; para poder mantener la presión, si uno de los dos cae, el otro debe compensar, incrementándose.

Gasto cardiaco (VS x FC)

Resistencia periférica

Volumen de sangre arterial

Distensibilidad arterial

Presiónarterial

39

La presión arterial media (PAM) es el promedio de las presiones sistólica y diastólica, teniendo en cuenta la duración de cada una de ellas. En las grandes arterias el valor de la PAM es 95 – 100 mm Hg.

La presión arterial media puede estimarse por la siguiente fórmula:

PAM = presión diastólica + presión de pulso/3

Nota: presión de pulso es la diferencia entre las presiones sistólica y diastólica.

El 50% de la presión cae en las arteriolas, las cuales representan la mayor proporción de la resistencia vascular sistémica; en los capilares el flujo es continuo y en las grandes venas que regresan al corazón la presión es cercana a cero.

CONTROL DE LA PRESIÓN ARTERIAL La presión arterial es regulada por mecanismos inmediatos, intermedios y de largo plazo.

Los mecanismos inmediatos controlan la presión minuto a minuto, por reflejos del sistema nervioso autónomo, censados por los baroreceptores centrales y periféricos; los centrales están situados en hipotálamo y tallo cerebral y los periféricos en la bifurcación de las carótidas comunes y arco aórtico.

La disminución de la presión arterial disminuye el estiramiento de los baroreceptores; los cuales, por medio de vías que van hacia los centros cardiovasculares, inhiben la actividad vagal, estimulan el tono simpático y aumentan de secreción de adrenalina en médula suprarrenal; el resultado es vasoconstricción, elevación de la frecuencia cardiaca, de la contractilidad y por consiguiente de la presión arterial.

El incremento de la presión arterial produce estiramiento y aumento de la descarga de los baroreceptores, que generan estímulo del parasimpático, disminución del tono simpático e inhibición de la vasoconstricción sistémica, bajando contractilidad, FC y presión arterial. Los carotídeos son los baroreceptores periféricos más importantes y envían las señales a los centros circulatorios del tallo cerebral por medio del glosofaríngeo (nervio de Hering); son responsables de ajustes de la presión arterial al cambiar entre la posición horizontal y erecta. Los baroreceptores aórticos transmiten sus aferencias por medio del nervio vago. También hay otros receptores de estiramiento localizados en aurículas, ventrículo izquierdo y circulación pulmonar, que pueden producir efectos similares.

Los mecanismos intermedios responden a la hipotensión sostenida activando el sistema renina-angiotensina-aldosterona, aumentando la secreción de arginina-vasopresina (efectos vasopresores) y también favoreciendo el paso de líquido intersticial hacia el espacio intravascular. La hipertensión favorece el movimiento de líquido intravascular hacia el intersticio.

Los mecanismos renales de largo plazo son observados después de varias horas de cambios sostenidos de la presión arterial: la hipotensión conduce a que el riñón retenga sodio y agua, mientras que la hipertensión aumenta la excreción de ellos, en individuos normales.

4.11 IMPORTANCIA CLINICA

Igual que en el sistema nervioso autónomo, los fármacos anestésicos tienen grandes implicaciones en el sistema cardiovascular (figura 4-5). Son ejemplos los siguientes:

HIPOTENSION POR ANESTESICOS: los anestésicos inhalados producen hipotensión arterial, con o sin disminución del gasto cardiaco (depende de si hay aumento compensador de la frecuencia cardiaca),

40

porque deprimen la contractilidad cardiaca (halotano, enflurano) y/o disminuyen la resistencia vascular sistémica (isoflurano, desflurano, sevoflurano). El halotano deprime la contractilidad cardiaca porque disminuye la entrada del calcio hacia las células, afectando a las proteínas contráctiles. Esta depresión es dependiente de la dosis, de forma tal que 2 CAM (CAM es similar a DE50) de halotano causan un 50% de disminución de la presión arterial y del gasto cardiaco. Si a un paciente hipotenso se le administra anestésico inhalado, debe ser a baja concentración.

BLOQUEO DE REFLEJOS: la mayoría de anestésicos inhalados y algunos no inhalados bloquean al reflejo baroreceptor, y al caer la presión arterial no hay aumento compensatorio de la frecuencia cardiaca, para mantener al gasto. El isoflurano, el desflurano y el tiopental bloquean muy poco éste reflejo y en consecuencia el gasto cardiaco se mantiene, por el aumento de la frecuencia cardiaca. Durante la cirugía no se debe poner súbitamente al paciente anestesiado en posición sentada o anti-trendelenburg; el cambio de posición debe ser gradual, y controlando la presión arterial. Un paciente que se encuentre en recuperación aún tiene efecto de los anestésicos; si súbitamente se pone en posición erecta, puede sufrir lipotimia y nauseas porque no hay ajuste cardiovascular eficiente.

VENODILATACION: el tiopental y el propofol producen dilatación venosa, porque deprimen al centro cardiovascular, y con ello disminuyen el retorno venoso, el llenado ventricular y la presión arterial. Estos dos anestésicos también deprimen la contractilidad, posiblemente por el mismo mecanismo de los anestésicos inhalados (interferir con la utilización del calcio para la contracción). En pacientes hipovolémicos o con trastornos de la contractilidad (falla cardiaca congestiva, isquemia del miocardio), el tiopental y propofol no deben aplicarse, o usarse con precaución, por la caída de la precarga y de la contractilidad. Las anestesias raquídea y epidural bloquean al sistema simpático, y con ello generan venodilatación, disminución del retorno venoso, de la precarga, del gasto cardiaco y presión arterial.

INTERACCION FARMACOLOGICA: en presencia de hipocalcemia o cuando el paciente recibe tratamiento con bloqueadores beta o calcioantagonistas, la depresión cardiaca causada por la anestesia se potencia.

41

Figura 4-5. Los determinantes del gasto cardiaco son: precarga, frecuencia cardiaca, poscarga y contractilidad. Los anestésicos inhalados interfieren principalmente con la contractilidad, con la resistencia vascular y con los reflejos baroreceptores.Algunos anestésicos como el tiopental y el propofol causan venodilatación, disminuyen la precarga y también afectan la contractilidad.En altas dosis, los anestésicos locales deprimen la contractilidad.La anestesia espinal y epidural producen disminución de la precarga, del gasto y de la presión arterial porque generan venodilatación.Otros fármacos anestésicos (ej: neostigmine) y los reflejos vagales causan bradicardia. La atropina produce taquicardia.

ARRITMIAS: los anestésicos inhalados, en primer lugar el halotano y en segundo el enflurano, sensibilizan al corazón al efecto disritmogénico de la adrenalina; en consecuencia, se debe evitar infiltrar adrenalina al paciente a quien se administra anestésico inhalado.

ESTIMULO DEL SNS: la ketamina estimula centralmente al sistema nervioso simpático, mientras el etomidato tiene mínimos efectos cardiovasculares; por ello, son drogas de elección en el paciente en choque hipovolémico. Sin embargo, la ketamina deprime al corazón, y en pacientes con depleción de catecolaminas produce depresión cardio-vascular, porque falla la estimulación simpática. La ketamina debe evitarse en pacientes que no toleren aumento de la frecuencia cardiaca.

PACIENTES CON ENFERMEDAD CARDIACA ISQUEMICA: Se debe prevenir la isquemia del miocardio, garantizando el aporte de oxígeno y reduciendo la demanda de oxígeno por el miocardio. Una frecuencia cardiaca alta incrementa los requerimientos de oxígeno por el miocardio y disminuye el tiempo de diástole, y con ello el flujo coronario. La hipercapnia debe evitarse, porque puede causar vasoconstricción arterial coronaria. La hipertensión debe evitarse, porque también incrementa los requerimientos de oxígeno. La ketamina no está recomendada, porque incrementa la frecuencia cardiaca. La laringoscopia e intubación no deben durar más de 15 segundos, porque pueden incrementar la presión arterial; se puede utilizar lidocaína, fentanil o esmolol intravenosos, antes de la laringoscopia, para prevenir episodios hipertensivos.

DEPRESION DE LA CONDUCCION Y CONTRACTILIDAD CARDIACAS: en dosis de 1-1,5 mg/kg iv, la lidocaina está indicada en contracciones ventriculares prematuras y en taquicardia ventricular, pero en altas dosis los anestésicos locales (en especial la bupivacaina), deprimen la conducción y la contractilidad por unirse a los canales de sodio del corazón y por reducir la entrada de calcio. En dosis altas también causan dilatación arteriolar por relajar al músculo liso. La combinación de bradicardia más bloqueo cardiaco más hipotensión, puede llevar a la muerte.

42

CAPITULO 5 SISTEMA RESPIRATORIO

5.1 PRINCIPALES CONCEPTOS

Los pulmones tienen funciones metabólicas, de filtración y protección contra infecciones, pero su principal función es permitir la disponibilidad del oxígeno a los tejidos y remover al dióxido de carbono, bajo un proceso de intercambio gaseoso, por difusión simple.

El sistema respiratorio está formado por cuatro componentes, que funcionan coordinadamente: 1) Los pulmones 2) La pared torácica y la bomba (parte ósea, diafragma y otros músculos) 3) La circulación pulmonar 4) El SNC, que controla la actividad de los músculos.

En coordinación con el sistema cardio-circulatorio, los componentes anteriores realizan cuatro grandes procesos fisiológicos, que son:

1) La ventilación2) La perfusión (circulación) 3) El acople entre ventilación y perfusión4) El transporte de oxígeno y dióxido de carbono

Si alguno de los cuatro componentes pierde su función o su coordinación con los otros, se producen alteraciones en los cuatro grandes procesos fisiológicos.

A continuación se explican los principales conceptos sobre fisiología de la respiración, ordenados de acuerdo a la secuencia fisiológica. En primer lugar, se exponen los conceptos pertinentes al oxígeno.

FRACCION INSPIRADA DE OXIGENO = FIO2. Se refiere a la fracción del oxígeno en los gases que ingresan a la vía aérea superior, y se relaciona con la presión inspirada de oxígeno, porque en una mezcla de gases la presión de cada gas es proporcional a su concentración. Cuando una persona respira aire, la fracción inspirada de oxígeno, FIO2, es 0.21 o 21%, porque la concentración del oxígeno en el aire es 21%. Este porcentaje es igual a nivel del mar o a mayores alturas, pero a mayores alturas la presión atmosférica de cada gas es menor, porque la cantidad de moléculas de oxígeno y de nitrógeno en cada inspiración son menores; en consecuencia, la persona dispone de menor número de moléculas de oxígeno en sus alvéolos, y a grandes alturas se produce des-saturación (“zoroche”). A nivel del mar la presión barométrica es 760 mm Hg; en consecuencia, la presión parcial de oxígeno, PO2, que ingresa a la nariz es 760 mm Hg x 0.21 = 159 mm Hg.Si al paciente se le administra oxígeno por sonda nasal, por tubo en T, por careta facial o por tubo endotraqueal, la FIO2 se incrementa, pudiendo llegar a 100%.

43

Cuando un paciente llega al quirófano, está respirando aire, con FIO2 de 21%. Generalmente, el anestesiólogo administra oxígeno por medio de la careta antes de iniciar la anestesia, para incrementar el porcentaje y la cantidad de moléculas de oxígeno en la capacidad residual funcional, y disponer de mejores condiciones durante la intubación, retardando el tiempo de desaturación.

PRESION ALVEOLAR DE OXIGENO = PAO2. Se refiere a la presión parcial del oxígeno en el alveolo, antes de pasar por la membrana alveolo-capilar. Al ingresar a la vía aérea superior, a nivel del mar, la presión del oxígeno es 159 mm Hg, pero las vías aéreas superiores humidifican al aire inspirado, al añadirle vapor de agua; además, al llegar al alveolo se mezcla con el dióxido de carbono, CO2, y la presión del oxígeno en el alveolo, PAO2, se reduce a 102 mm Hg.

PRESION ARTERIAL DE OXÍGENO = PaO2. Se refiere a la presión que ejerce el oxígeno en sangre arterial, después de pasar por la membrana alveolo-capilar. Idealmente sería 102 mm Hg a nivel del mar, pero debido a corto-circuitos venosos fisiológicos, la PaO2 es menor que la PAO2. El valor normal es de 60 a 100 mm Hg. Debido a la forma de la curva de disociación del oxígeno-hemoglobina (figura 5-4), a 60 mm de presión de oxígeno hay buena saturación de la hemoglobina, y subir la presión hasta 100 mm Hg aumenta poco la saturación. En otras palabras, una amplia diferencia de presión de oxígeno, entre 60 y 100 mm Hg, se traduce en pocos cambios del nivel de saturación. Los términos hipoxia e hipoxemia se utilizan de manera intercambiada, pero hipoxemia arterial se refiere a un valor bajo en sangre (menor de 60 mm Hg), mientras hipoxia se aplica cuando hay insuficiente oxígeno para realizar las funciones metabólicas en los tejidos.

DIFERENCIA ENTRE LA PRESION ALVEOLAR Y ARTERIAL DE OXIGENO= PAO2 - PaO2 o DA-aO2.

Se refiere al gradiente A-a de oxígeno. En personas normales, jóvenes, la diferencia A-a es de 8-15 mm Hg. Este valor se incrementa con la edad, y puede llegar a 30 mm Hg en adultos mayores saludables. Si la circulación pulmonar no pasa por el sitio de intercambio (shunt o corto-circuito), se incrementará la diferencia A-a de oxígeno.

SATURACION ARTERIAL DE LA HEMOGLOBINA, CON OXIGENO = SaO2. Es la saturación de la hemoglobina arterial con oxígeno; se refiere al porcentaje de moléculas de hemoglobina unidas a oxígeno; lo normal, respirando aire, es aproximadamente 97%. Se mide con el oxímetro de pulso. La SaO2 es determinada por la PaO2.

CONTENIDO DE OXIGENO. Se refiere al volumen de oxígeno contenido por unidad de volumen de sangre, generalmente en un decilitro. Es la suma del oxígeno unido a la hemoglobina más el disuelto en el plasma. La mayor parte del oxígeno está unida a la hemoglobina, y una pequeña parte está disuelta en el plasma. El oxígeno unido a la hemoglobina depende de la concentración de la hemoglobina (en g/dL) y de la saturación de la hemoglobina con oxígeno. La hemoglobina es capaz de unir grandes cantidades de oxígeno: 1 gr de hemoglobina puede transportar 1,34 mL de oxígeno, cuando está totalmente saturada. Pero el coeficiente de solubilidad del oxígeno en plasma es bajo: en un decilitro de plasma únicamente se disuelven 0,003 mL de oxígeno, por cada mm Hg de presión de oxígeno. A una presión óptima de oxígeno, por ejemplo 100 mm Hg, un decilitro de sangre arterial contiene 20 mL de oxígeno unido a la hemoglobina más 0,3 mL de oxígeno disuelto en plasma. La anemia y la desaturación disminuyen el contenido de oxígeno.

TRANSPORTE DE OXIGENO = DO2 (delivery). Se refiere a la cantidad oxígeno que es llevada desde los alvéolos hasta las células, siempre de un sitio de mayor presión a uno de menor presión (gradientes). Depende del contenido de oxígeno y del gasto cardiaco. Considerando que el oxígeno disuelto en plasma es bajo, el transporte de oxígeno depende básicamente de tres factores: la concentración de hemoglobina, la saturación de la hemoglobina con oxígeno y el gasto cardiaco. El gasto cardiaco se relaciona con la velocidad con la cual se mueve la hemoglobina, determinada por la bomba cardiaca. Se debe aclarar que transportar oxígeno hasta la célula no significa que la célula lo consuma, ya sea por muerte celular o por bloqueo de las mitocondrias, como sucede con el cianuro. En resumen, el DO2 = Hgb x SO2 x GC, más una pequeña parte disuelta en el plasma.

44

CONSUMO DE OXIGENO = VO2. Las células producen energía por un metabolismo aeróbico, y ello significa consumo de oxígeno y producción de CO2. No todo el oxígeno transportado es consumido o extraído por los tejidos; en condiciones normales y en reposo, sólo un 25% del oxígeno transportado es consumido por los tejidos. Un hombre adulto joven, en reposo, consume aproximadamente 250 mL/min de oxígeno, que corresponde a un promedio de 3-3,5 mL/kg. No todos los órganos consumen igual cantidad de oxígeno; el cerebro y el corazón consumen más oxígeno que un músculo en reposo o que la piel o la grasa. La grasa abdominal es metabólicamente más activa que la grasa de las caderas. Un grupo muscular consume más oxígeno y produce más dióxido de carbono cuando está activo que cuando está en reposo. La hipotermia y el reposo muscular reducen el consumo de oxígeno, mientras la hipertermia y el ejercicio lo incrementan. Un lactante consume mayor cantidad de oxígeno, por peso, que un adulto.

PRESION VENOSA PROMEDIA DE OXIGENO = PvO2. Se refiere a la presión que tiene el oxígeno en la unión de la cava superior con la cava inferior, o en las cavidades derechas, antes de llegar a la membrana alveolo-capilar. El valor normal es 40 mm Hg, y después de pasar por la membrana, su valor sube a 60 – 100 mm Hg. La presión venosa individual de cada órgano o tejido es variable, dependiendo de su actividad.

SATURACION VENOSA PROMEDIO DE LA HEMOGLOBINA = SvO2. Es la saturación de la hemoglobina venosa, en la cava o en aurícula derecha; su valor es 70-75%. Este es un valor promedio, porque órganos como el corazón y el cerebro consumen más oxigeno y tendrán una SvO2 menor que la de piel o grasa. Un músculo activo tendrá una SvO2 menor que en reposo, porque extrae y consume más O2.

Los principales conceptos referentes al dióxido de carbono, siguiendo un orden fisiológico, son:

PRODUCCION DE DIÓXIDO DE CARBONO = VCO2. El CO2 es producido principalmente por las mitocondrias, durante el metabolismo celular aeróbico, y su eliminación depende de gradientes de presión, desde la mitocondria hasta el alveolo. Un adulto joven en reposo, produce cerca de 200 mL/min de CO 2. Eventos como el ejercicio y la fiebre, o estados como el embarazo, aumentan el VO 2 y la VCO2. A mayor consumo de oxígeno, mayor será la producción de CO2, y la ventilación debe aumentar, para que no se produzca hipercapnia. COCIENTE RESPIRATORIO = CR. Es la relación entre la producción de dióxido de carbono y el consumo de oxígeno; utilizando los datos anteriores, el cociente es 200/250 = 0,8. Esta relación varía entre 1 y 0,7, dependiendo del tipo de alimentos consumidos. Unos alimentos producen más CO2 que otros; si la dieta es solamente grasa, el cociente es 0,7; si la alimentación es exclusivamente carbohidratos, el cociente respiratorio es 1. Con la alimentación promedio, el cociente respiratorio es 0,8.

TRANSPORTE DE DIOXIDO DE CARBONO. El CO2 es transportado, desde las células hasta los alvéolos, disuelto en el plasma y por los glóbulos rojos, en tres formas químicas diferentes: como bicarbonato, como compuestos carbaminos-proteicos y disuelto en el plasma. La forma predominante de transporte es como bicarbonato, porque dentro de los glóbulos rojos el CO2 reacciona con el H2O y forma H+ y HCO3

_ de una manera reversible, de tal forma que al llegar a los pulmones, el CO2 es eliminado. La reacción para formar bicarbonato es catalizada en los glóbulos rojos por la enzima anhidrasa carbónica, que permite que la conversión se realice en microsegundos. El CO2 se disuelve en el plasma 20 veces más que el oxígeno, y por ello, la cantidad de dióxido de carbono transportada disuelta en plasma no es muy alta, pero es más importante que el transporte de oxígeno disuelto en plasma. En otros términos, el transporte de dióxido de carbono desde las células hasta los alvéolos esta sujeto a menores inconvenientes que el transporte de oxígeno desde los alvéolos hasta las células, porque el transporte del oxígeno tiene mayor dependencia de la hemoglobina.

PRESION VENOSA PROMEDIA DE DIÓXIDO DE CARBONO = PvCO2. Es la presión del dióxido de carbono en la sangre venosa mezclada, proveniente de tejidos con diferente actividad metabólica; el valor aproximado es 46 mm Hg, y después de pasar por la membrana alveolo-capilar disminuye a 40 mm Hg.

PRESION ARTERIAL DE DIOXIDO DE CARBONO: PaCO2. Es la presión arterial de CO2, después de pasar por la membrana alveolo-capilar; el valor normal es 40 mm Hg. El incremento de la producción de dióxido de

45

carbono, VCO2, no significa aumento de la PaCO2, porque depende de la ventilación; si aumenta la VCO2 y no aumenta la ventilación, subirá la PaCO2. La hipercapnia se define como un valor de PaCO2 mayor de 45 mm Hg; la hipocapnia se define como un valor menor de 35 mm Hg.

PRESION ALVEOLAR DE DIOXIDO DE CARBONO = PACO2. Es la presión del dióxido de carbono en el alveolo, después de difundir por la membrana alveolo-capilar. Debido a la alta difusibilidad del CO 2, su valor es similar al de la PaCO2, aproximadamente 40 mm Hg.

PRESION DE CO2 AL FINAL DEL VOLUMEN CORRIENTE = PETCO2. (Presión end tidal de CO2). Durante la espiración, la parte inicial del volumen espirado corresponde al espacio muerto anatómico, con baja PCO2, pero la parte final proviene de los alvéolos, correspondiente a la PACO2. La PETCO2 se refiere a la presión del CO2 en la parte final de la espiración. Debido a la alta difusibilidad del CO 2, la PETCO2 refleja a la PaCO2. Se mide con el capnógrafo.

DIFERENCIA ENTRE LA SATURACION ARTERIAL Y VENOSA = SaO2 – SvO2 es la diferencia entre la saturación arterial y la venosa de oxígeno; multiplicando esta diferencia por el gasto cardiaco se obtiene una referencia del consumo de oxígeno, VO2.

5.2 VENTILACION

Ventilación se refiere al proceso de llevar aire a los alvéolos.

El volumen corriente VC (tidal en inglés) es el volumen movido durante la inspiración y espiración normal, en reposo; en un adulto es aproximadamente 7 mL/kg (450-500 mL). En los niños el VC es similar (por peso), pero en ellos aumenta la frecuencia respiratoria y con ello la ventilación alveolar minuto, porque consumen más oxígeno y producen más dióxido de carbono, por kg de peso.

La ventilación minuto es el producto del volumen corriente (VC) por la frecuencia respiratoria (FR), y en un adulto en reposo es aproximadamente 6-7 L/min (450-500 mL/respiración x 12-14 respiraciones/min), pero no todo el aire del VC inspirado llega a los alvéolos, porque el 30% se queda en las vías aéreas de conducción, sin participar en la ventilación alveolar (VA) y sin realizar intercambio gaseoso; recibe el nombre de espacio muerto anatómico (Vd). Si la frecuencia respiratoria es 12 por minuto, la duración de un ciclo es 5 segundos; la inspiración dura 2 y la espiración 3 segundos.

Además del espacio muerto anatómico, otra parte del aire puede ventilar alvéolos que no están perfundidos y por consiguiente tampoco participa en el intercambio de O2 y CO2; esta parte recibe el nombre de espacio muerto alveolar.La suma del espacio muerto anatómico más el espacio muerto alveolar es el volumen muerto fisiológico, que es aproximadamente 2 mL/kg (150 mL en adultos). Normalmente casi todo el volumen muerto fisiológico es anatómico, y cambia con varios factores; por ejemplo, la traqueostomía lo disminuye, mientras la edad lo incrementa.Como el VC en un adulto en reposo es aproximadamente 450-500 mL, la relación normal espacio muerto/volumen corriente es cerca de un tercio, o 33% (150/450).

La humidificación, calentamiento y limpieza de partículas es función de las vías aéreas superiores; desde la tráquea hasta los alvéolos hay 23 divisiones y la superficie alveolar aproximada en un adulto es 80 m2. En cada una de las 23 divisiones la mucosa va cambiando, desde la columnar ciliada a la cuboidal, y luego al epitelio plano alveolar, que permite realizar el intercambio gaseoso.

Tanto los pulmones como el tórax tienen propiedades elásticas, pero el tórax tiene tendencia a expandirse, mientras que los pulmones tienden a colapsarse; cuando se exponen a la presión atmosférica en una toracotomía, el tórax se expande, mientras que los pulmones sacan al aire que está en ellos y colapsan.

46

El retroceso elástico de los pulmones se debe a sus fibras de elastina y a las fuerzas de tensión superficial; las fuerzas de tensión superficial reducen el área y favorecen el colapso alveolar. Por fortuna, al reducir el diámetro del alvéolo, el surfactante se concentra y aumenta su poder para reducir la tensión superficial, previniendo el colapso; inversamente, cuando el alvéolo está distendido, el surfactante se torna más delgado y disminuye su poder tensioactivo.

Las vías aéreas pequeñas no tienen tejido cartilaginoso de soporte, y para mantenerse abiertas dependen de la tracción radial que genera el retroceso elástico del tejido vecino; el volumen pulmonar al cual estas vías aéreas empiezan a cerrarse se llama capacidad de cierre, y los respectivos alvéolos no son ventilados, pero siguen siendo perfundidos; ellos constituyen shunt intrapulmonar.

Figura 5-1. En la inspiración espontánea los músculos generan presión negativa en el tórax y el aire entra; en la ventilación mecánica los gases entran a presión y distienden al diafragma y pared torácica. Los modos ventilatorios son diferentes.

El punto en el cual la tendencia de los pulmones a contraerse se equilibra con igual fuerza expansiva de la pared torácica se denomina capacidad residual funcional (CRF, figura 5-2), y corresponde al volumen de gas en los pulmones al final de una espiración normal. Su valor en un hombre adulto es aproximadamente 2200 mL (30 mL/kg) y es afectada por factores como obesidad (disminuye la distensibilidad del tórax), embarazo (un 20% menos, al término), sexo (10% menos en mujeres), edad (menor en neonatos e infantes), posición (disminuye con la supina y prona) y enfermedad pulmonar.

La distensibilidad (compliance) se refiere al cambio del volumen pulmonar, producido por un incremento de presión de un centímetro de agua. En el enfisema el pulmón es más distensible y el aumento de volumen por cada cm de H2O es mayor; en contraste, en la fibrosis pulmonar el pulmón pierde distensibilidad.

Para lograr que los pulmones y la pared torácica cambien la CRF, se debe realizar trabajo muscular o se debe poner al paciente en un ventilador, que proporcione presión positiva. Para obtener un volumen mayor de la CRF, deben actuar los músculos inspiratorios; para lograr un volumen menor, deben trabajar los músculos espiratorios. Los músculos de la pared abdominal son los más importantes en la inspiración forzada y en la tos; los músculos abdominales deprimen las costillas y aumentan la presión intra-abdominal, para expeler el volumen de reserva espiratorio (VRE, figura 5-2).

El trabajo respiratorio se refiere a la energía empleada por los músculos para realizar la inspiración y la espiración; la disminución de la distensibilidad aumenta el trabajo muscular, y si los músculos llegan a la fatiga, se inicia falla respiratoria. El enfisema aumenta la distensibilidad, pero el atrapamiento de aire y consecuente

47

ESPONTÁNEA PRESIÓN POSITIVA

Inspiración

Espiración Inspiración Espiración

aumento de volúmenes y capacidades pulmonares elongan a los músculos y disminuyen su eficiencia, aumentando el trabajo respiratorio.

En el paciente que no respira espontáneamente, con ventilación mecánica, intubado o con máscara faringea, los gases entran a presión y empujan al diafragma y a la pared torácica durante la inspiración; en la espiración la presión positiva del ventilador disminuye, y el retroceso elástico expele al aire. Por ello se llama “ventilación a presión positiva” (figura 5-1).

El diafragma es el músculo ventilatorio primario; la contracción del diafragma hace que la cúpula diafragmática descienda y que la base del tórax se expanda, con incremento de la presión intra-abdominal. Como las costillas están en posición oblicua, los músculos intercostales y los cervicales, como el esternocleidomastoideo, hacen el resto de la expansión al llevar al esternón y costillas hacia adelante y arriba, aumentando el diámetro antero-posterior del tórax. Así, durante la inspiración, las presiones intratorácica e intrapleural descienden y el volumen corriente entra a los pulmones. Durante la inspiración, el descenso de la presión en tórax y el aumento de presión intra-abdominal favorecen al retorno venoso. La inspiración requiere trabajo y consume energía, mientras la espiración en reposo, no forzada, es pasiva, debida al retroceso elástico de los pulmones, que aumenta la presión alveolar y expulsa al aire de los pulmones.

El 50% de las fibras del diafragma son de respuesta lenta al estímulo eléctrico y baja producción de fuerza, pero tienen alta resistencia a la fatiga, permitiendo el trabajo respiratorio continuo; el otro 50% son fibras de respuesta rápida, que se fatigan fácilmente pero generan alta fuerza en corto tiempo, y son útiles en periodos en que se requiere máximo esfuerzo ventilatorio, o para la tos y el estornudo, que expulsan elementos nocivos.

La CRF comprende dos volúmenes: el volumen de reserva espiratorio (VRE) y el volumen residual (VR); para expeler al VRE se requiere participación activa de los músculos de la espiración; el VR es el que queda después de una espiración forzada. La capacidad pulmonar total (CPT) es el volumen contenido en inspiración máxima. El volumen de gas exhalado desde la CPT hasta el VR se llama capacidad vital (CV). La diferencia entre una inspiración normal y la CPT es el volumen de reserva inspiratorio (VRI). Capacidad es la suma de dos o más volúmenes.

Cuando hay obstrucción de la vía aérea, la CRF aumenta, porque se atrapa aire en los pulmones. La CRF tiene importancia en anestesia porque, junto con el oxígeno unido a la hemoglobina, representan la reserva de oxígeno en los periodos de apnea, como durante la intubación, y por ello la importancia de administrar oxígeno al paciente durante tres a cinco minutos, antes de la intubación, procedimiento que se conoce como pre-oxigenación, y cuyo objetivo es incrementar la SaO2 y reemplazar al nitrógeno que está en la CRF, con oxígeno (cerca del 79% del aire es nitrógeno). La pre-oxigenación no debe confundirse con hiperventilación, porque esta última implica disminución del CO2.

48

Vol. de reserva inspiratoria VRI

Vol. corriente VC

Capacidad residual funcional CRF

Volumen residual VR

Volumen de reserva espiratorio VRE

Capacidad inspiratoria

Capacidad vital

Capacidad pulmonar total CPT

Figura 5-2. Volúmenes y capacidades pulmonares. La capacidad residual funcional y el oxígeno unido a la hemoglobina constituyen las principales reservas de oxígeno.

Para lograr diagnósticos clínicos, las medidas más utilizadas son la capacidad pulmonar total (CPT), el volumen residual (VR) y la rata o flujo con la cual cada paciente puede expeler aire forzadamente. En el estudio de espirograma, el paciente inspira hasta la CPT y luego, de manera forzada y rápida, exhala hasta el VR.

Las tres medidas más empleadas de volumen exhalado forzado contra el tiempo son: 1) El volumen exhalado durante el primer segundo de espiración forzada (VEF1). 2) El volumen total exhalado, o capacidad vital forzada (CVF)3) El flujo espirado promedio, o flujo espiratorio forzado entre el 25% y 75% de la CVF (FEF 25-75%).

Una persona normal puede espirar forzadamente, en el primer segundo el, 75-85% de la CVF, o sea que la relación VEF1/CVF debe ser mayor de 0,75; una relación menor de 0.75 sugiere dificultad para exhalar, por obstrucción.

La relación entre el volumen residual (VR) y la capacidad pulmonar total (CPT) debe ser menor de 0.25; si la relación VR/CPT está elevada a causa de un VR alto, significa atrapamiento de aire, por obstrucción de la vía aérea.

La característica del grupo “enfermedad pulmonar obstructiva” es disminución del flujo espiratorio, y la relación VEF1/CVF está disminuida, al igual que la FEF 25-75%. En la enfermedad obstructiva la CPT es normal o está incrementada; el VR está aumentado por el cierre de la vía aérea durante la espiración; la CV está disminuida, por la elevación del VR y la relación VR/CPT esta incrementada. Son ejemplos de enfermedad obstructiva: asma, bronquitis crónica, enfisema, bronquiectasias, fibrosis quística, bronquiolitis.

La característica del grupo “enfermedad pulmonar restrictiva” es disminución de la CPT y de la CV. Dependiendo de la localización de la patología, este grupo se subdivide en dos: del parénquima pulmonar y extra-parenquimatosa. Son ejemplos de enfermedad del parénquima pulmonar: sarcoidosis, fibrosis idiopática y neumoconiosis; son ejemplos de enfermedad extra-parenquimatosa: parálisis o debilidad del diafragma, miastenia gravis, Guillain Barre, trauma de médula espinal cervical, cifoescoliosis, obesidad, espondilitis anquilosante.

Las personas con aumento de la resistencia al flujo de aire tienen un patrón de respiración lento y profundo, mientras que aquellas con distensibilidad reducida presentan respiraciones rápidas y superficiales.

Además del espirograma, en la práctica clínica se utilizan la pulsi-oximetría, la capnografía y los gases arteriales como indicadores de función pulmonar.

5.3 CIRCULACION (PERFUSION)

Los pulmones tienen dos circulaciones: la bronquial y la pulmonar; la bronquial nace de la aorta y da aporte metabólico al árbol traqueo-bronquial; la circulación pulmonar viene del ventrículo derecho por las arterias pulmonares, con sangre des-oxigenada y pasa por los alvéolos, para hacer el intercambio gaseoso.

En reposo, la vasculatura pulmonar debe manejar el gasto cardiaco del ventrículo derecho, aproximadamente 5 L/min en un adulto normal. Los vasos del sistema arterial pulmonar tienen pared más delgada que los vasos sistémicos, y ello genera baja resistencia al flujo, permitiéndoles manejar este gran volumen de sangre con presión baja, comparada con la circulación sistémica. La presión arterial media normal en las arterias pulmonares es 15 mm Hg, que corresponde a la sexta parte de la presión media en la aorta (95 mm Hg).

49

Por tener paredes vasculares más delgadas, la circulación regional pulmonar es más dependiente, tanto de la fuerza de la gravedad o hidrostática como del tamaño del alveolo. En una persona en posición de pies, la perfusión es menor en el ápex y mayor en las bases. Cuando el gasto cardiaco aumenta, como sucede durante el ejercicio, la vasculatura pulmonar es capaz de abrir vasos que no estaban perfundidos y también distender vasos de baja perfusión; en esta forma, responde al incremento de flujo con una disminución de la resistencia. En consecuencia, el incremento de la presión arterial pulmonar (PAP) es pequeño, aún con un incremento de tres a cuatro veces el gasto cardiaco. La evaluación clínica de la circulación pulmonar y del gasto cardiaco se realiza en las unidades de cuidado intensivo y en los centros que trabajan con catéteres cardiacos; con un catéter arterial pulmonar (Swan –Ganz) se puede medir la PAP y la presión capilar en cuña. El valor normal de la resistencia vascular pulmonar (RVP) está cercano a 150 dinas-seg/cm5.

La RVP puede incrementarse por varias causas, pero es importante resaltar que, ante la hipoxia alveolar, las arterias y arteriolas pulmonares responden con vasoconstricción. Esta respuesta es opuesta a la del lecho sistémico, que a la hipoxia responde con vasodilatación. La RVP también se incrementa por alteraciones de los vasos pulmonares, o por trombos, o por enfermedades cardiacas que incrementen la presión en la aurícula izquierda, como sucede en la estenosis mitral.Cuando la RVP se incrementa, la PAP debe incrementarse también, para mantener el gasto cardiaco; si la PAP no aumenta, el flujo sanguíneo disminuye.La hipertensión pulmonar se presenta en diversas entidades, como: enfermedad obstructiva crónica, enfermedad mitral, trombo-embolismo pulmonar, desórdenes respiratorios durante el sueño (obesidad), hipoventilación alveolar crónica (deformidad toraco-vertebral), enfermedades del colágeno (esclerodermia y otras), sarcoidosis, HIV. El pulmón también tiene vasos linfáticos, con un alto contenido de proteínas, que viajan hacia arriba, al lado de las vías aéreas, hasta llegar a los conductos linfáticos derecho y torácico.

Figura 5-3. El oxígeno llega al pulmón con una presión de 40 y sale con 60 – 100 mm Hg; el dióxido de carbono llega con 46 y retorna con 40 mm Hg.

5.4 ACOPLE VENTILACION - CIRCULACION

Para cumplir con su función, el pulmón no sólo debe tener adecuada ventilación del alveolo y adecuada circulación de sangre por la vasculatura pulmonar (perfusión); es indispensable que exista también adecuado

50

Espacio muerto

anatómico Capilares perfundidos pero no ventilados

Membrana alvéolo capilar

PAO2 = 102PACO2 = 40

PVO2 = 40PVCO2 = 46

PaO2 = 60-100PaCO2 = 40

VENTILACION PERFUSION

contacto entre el capilar pulmonar y el alveolo, y adecuada difusión de gases entre ellos. En otros términos, debe existir un acople entre la ventilación y la perfusión.

Aproximadamente el 30% del VC no llega a los alvéolos, constituyendo el espacio muerto anatómico; el restante 70% llega a los alvéolos, se mezcla con el gas que se encuentra en ellos y participa en el intercambio de gases. Si la frecuencia respiratoria es 12 – 16 respiraciones por minuto y el VC es 450 – 500 mL/respiración, la ventilación minuto es cerca de 7 L; de ellos aproximadamente 2 L/min son espacio muerto y 5 L/min permiten la ventilación alveolar, VA. El adecuado intercambio de gases depende más de la ventilación alveolar, que de la ventilación minuto.

En algunas enfermedades, existen alvéolos que son ventilados pero no son perfundidos, incrementando al espacio muerto. La presión parcial del CO2 en la sangre arterial, PaCO2, es directamente proporcional a la cantidad de CO2 producido en un minuto (VCO2) e inversamente proporcional a la ventilación alveolar, VA, acorde a la siguiente relación:

PaCO2 ∞ VCO2 / VA

Con igual producción de CO2, el incremento de la ventilación alveolar genera hipocapnia; si la ventilación alveolar disminuye, se produce hipercapnia. Las presiones alveolar y arterial de oxígeno también dependen de una adecuada ventilación alveolar.

Tanto el oxígeno como el dióxido de carbono difunden fácilmente, por gradiente de presión, a través de la pared alveolar y del endotelio capilar. Bajo condiciones normales, este proceso es rápido y el equilibrio de ambos gases se logra en la tercera parte del tiempo de recorrido de los glóbulos rojos en el capilar. Gracias a esta reserva fisiológica, aún en enfermedades que afectan la difusión de gases, se logra el equilibrio de gases; en consecuencia, la hipoxemia arterial raramente se presenta en reposo. Si la difusión está alterada y el tiempo de tránsito del eritrocito en la circulación pulmonar disminuye, como sucede durante el ejercicio, se puede presentar hipoxemia. Las pruebas realizadas al paciente durante el ejercicio pueden detectar alteraciones de la difusión, pero para detectar alteraciones de la difusión en reposo, se utiliza la prueba de “capacidad de difusión”, utilizando una pequeña concentración de monóxido de carbono, CO, en una inspiración.

La relación entre la ventilación y la perfusión, V/Q, puede variar desde cero, en la cual la ventilación no existe y todo el pulmón se comporta como corto-circuito (shunt), hasta infinito, en la cual la perfusión esta ausente, y la unidad se comporta como espacio muerto.Idealmente, todas las unidades alveolo-capilar deberían tener excelente e igual acople entre la ventilación y la perfusión, con una relación que se aproxime a 1 (VA = 5 L y gasto cardiaco = 5 L), pero aún en una persona sana, existe algún grado de desacople, porque, debido a la delgada pared vascular y al efecto hidrostático, existe un gradiente de flujo sanguíneo de los ápices a las bases pulmonares. Como resultado, la relación V/Q es mayor en los ápices pulmonares, que en las bases, y como resultado, la sangre que viene de los ápices tienen una PO2

mayor y una menor PCO2 que la sangre que viene de las bases.

La forma común de medir el intercambio gaseoso es tomar una muestra arterial de gases, en la cual se determinan las presiones parciales de oxígeno y de dióxido de carbono. La PaO2 es la medida utilizada para evaluar el efecto de una enfermedad respiratoria en la oxigenación de la sangre arterial, aunque la medida directa de la saturación de oxígeno con el oxímetro de pulso aporta datos clínicos relevantes en algunas situaciones clínicas; por ejemplo, en los pacientes con intoxicación por monóxido de carbono, CO, porque este gas desplaza al oxígeno de la hemoglobina; en consecuencia, la saturación con oxígeno es baja, pero la PO 2

puede ser normal, reflejo del oxígeno disuelto en plasma.

Considerando que medir la PaO2 y la PaCO2 requiere punción arterial, el oxímetro de pulso brinda una valiosa alternativa no invasiva para evaluar la oxigenación, con facilidad de empleo. El oxímetro de pulso calcula la saturación de la hemoglobina con oxígeno, no la presión arterial de oxígeno, y tiene algunas limitaciones; por ejemplo, cuando la perfusión cutánea disminuye, ya sea por bajo gasto cardiaco o por utilización de vasoconstrictores, la señal del oxímetro es menos confiable. Los oxímetros que trabajan con dos longitudes de onda no son confiables para distinguir entre oxihemoglobina y carboxihemoglobina o metahemoglobina; para

51

hacer esta distinción se requiere que el oxímetro trabaje con cuatro longitudes de onda. Finalmente, el clínico debe tener presente que una buena saturación, mayor de 90%, no significa que haya buena eliminación de CO2.

La hipoxemia (determinada con toma de gases arteriales) es manifestación de una variedad de enfermedades, que afectan a los pulmones o a otros componentes del sistema respiratorio; la hipoxemia debida a mala difusión sólo sucede en entidades muy especiales. Los cuatro mecanismos básicos, no excluyentes, de hipoxemia son:

1) Disminución de la PO2 inspirada (baja FIO2)2) Hipoventilación3) Corto-circuito (shunt)4) Desacople entre la ventilación y la perfusión

Para determinar el mecanismo básico de hipoxemia es necesario tener al menos, estos datos: PaCO2, PAO2 – PaO2

y la respuesta a la administración de oxígeno adicional.La disminución de la PO2 inspirada y la hipoventilación generan hipoxemia porque disminuyen la PAO2 y la PaO2, pero en ambos casos el intercambio alveolo-capilar está conservado, y la PA O2 – PaO2 no está elevada.La disminución de la PO2 inspirada se diagnostica clínicamente, ya sea porque el paciente se encuentra a gran altitud o porque está respirando una mezcla de gases con menos del 21% de oxígeno.La hipoxemia causada por hipoventilación se asocia con elevación de la PaCO2. El corto-circuito o shunt genera hipoxemia porque la sangre des-saturada no puede aprovechar la oxigenación alveolo-capilar, ya sea por eventos anatómicos o porque pasa por alvéolos perfundidos, pero no ventilados. En estos casos, la diferencia alveolo-arterial de oxígeno está elevada, y la administración adicional de oxígeno puede ser de poca utilidad.El desacople entre ventilación y perfusión es causa frecuente de hipoxemia, por existencia de zonas pulmonares con baja relación ventilación/perfusión.La hipoxia produce vasoconstricción pulmonar, orientada a desviar la sangre de sitios mal ventilados, a sitios mejor ventilados.

5.5 TRANSPORTE Y ENTREGA DE OXIGENO

Como se explicó anteriormente, la mayor parte del oxígeno esta unida a la hemoglobina, y sólo una pequeña fracción está disuelta en el plasma. Para cumplir su función, la hemoglobina debe contener oxígeno; a mayor saturación, mayor será su capacidad para transportar oxígeno, hasta llegar a 1,34 mL de oxígeno por gramo de hemoglobina. Por otro lado, es necesario que la hemoglobina y el plasma estén en movimiento, para poder llevar el oxígeno a los tejidos; el movimiento o flujo de la sangre es el gasto cardiaco.

En resumen, el transporte de oxígeno depende principalmente de: la concentración de la hemoglobina, la saturación de la hemoglobina y del gasto cardiaco.

DO2 = Hgb x SO2 x GC + una pequeña parte disuelta en plasma.

Para cumplir con el transporte, la hemoglobina debe unir al oxígeno con eficiencia, a la presión parcial que tiene el oxígeno en los alvéolos, retenerlo, y liberarlo a la presión parcial del oxígeno en los tejidos. A baja presión de oxígeno, la hemoglobina está totalmente des-oxigenada, pero tan pronto como algunas moléculas se unen al tetrámero, se genera una alta afinidad por el oxígeno, y al alcanzar presión de oxígeno de 60 mm Hg la saturación es de 90%; incrementos de presión de oxígeno entre 60 y 100 mm Hg se traducen en bajo incremento de la saturación (figura 5-4). Los principales eventos y factores que modulan la afinidad son:

a) Bajo pH: facilita la entrega de oxígeno y la unión del dióxido de carbonob) Al liberarse el oxígeno, se une el dióxido de carbono y el 2,3 DPGc) La des-oxihemoglobina no une oxígeno hasta que suba el pH (efecto Bohr) d) El 2,3 DPG (difosfoglicerato): disminuye la afinidade) Al unirse el oxígeno, el 2,3 DPG y el CO2 son expulsadosf) Alto pH (alcalosis): reduce la entrega de oxígeno

52

La hemoglobina fetal no une al 2,3 DPG; por ello, tiene una mayor afinidad por el oxígeno, facilitando la captación del oxígeno materno.

Figura 5-4. En sitios de bajo pH (tejidos) se facilita la liberación del oxígeno y la unión del dióxido de carbono.

53

SO2

100

80

60

40

20

PO2

20 40 60 80 100

P50

AcidosisHipertermia2,3 DPG

AlcalosisHipotermia2,3 DPG

CAPITULO 6 CONTROL TÉRMICO

6.1 PRINCIPIOS FÍSICOS

El SNA, en coordinación con el sistema somático, mantiene una temperatura corporal central estable, gracias al equilibrio entre la producción y pérdida de calor. La temperatura periférica es menos estable; la piel se enfría o calienta más fácilmente.

Hay cuatro mecanismos físicos que rigen el intercambio de calor entre los objetos, y éstos también se aplican en el cuerpo humano, que lo hace básicamente a través de la piel y pulmones. Los mecanismos son:

1) RADIACIÓN: Es la pérdida o ganancia de calor en forma de rayos infrarrojos; es un mecanismo muy importante y representa un alto porcentaje de mecanismo de pérdida de calor en el ser humano; también puede ser mecanismo de ganancia. El calentamiento dado por el sol es un ejemplo de radiación. 2) CONDUCCIÓN: Por contacto directo; generalmente representa un bajo porcentaje en el humano. El contacto de un paciente con una camilla metálica, sin colchoneta, es un ejemplo.3) CONVECCIÓN: Por movimiento del aire o de agua. La piel calienta al aire que está en contacto con ella, cubriendo al cuerpo con una película de aire caliente. La convección hace que esta capa de aire caliente sea reemplazada por otra más fría y con menos vapor de agua; es el efecto del viento, de un ventilador. El enfriamiento es proporcional a la velocidad del aire o del agua en movimiento. El aire acondicionado frío es ejemplo de convección y de conducción. 4) EVAPORACIÓN: El agua gana calor al pasar del estado líquido al estado de vapor. Tomando calor del cuerpo, el agua del sudor y vía respiratoria se evapora insensiblemente por piel y pulmones, eliminando calor. Al incrementar el sudor, la cantidad evaporada y la cantidad de calor extraído al cuerpo pueden aumentarse apreciablemente.

6.2 REGULACION

54

Los humanos y los animales homeotermos regulan su temperatura estableciendo un balance entre la producción interna, la ganancia externa, la conservación y pérdida de calor. Cuando la producción interna de calor, proporcionada por el metabolismo y la contracción muscular, o la ganancia por agentes externos, debida a elevación de la temperatura ambiental o a ingestión de alimentos calientes, elevan la temperatura corporal, el sistema de equilibrio aumenta la pérdida de calor. Cuando la temperatura externa desciende, el sistema de equilibrio disminuye la pérdida y aumenta la producción.

En el ser humano el sistema de equilibrio comprende al SNA, circulación, músculos, tiroides y decisiones personales, como utilizar más o menos vestido para abrigo, o buscar estar a la sombra o expuesto a los rayos del sol. El control es realizado por el hipotálamo, logrando que un individuo adulto joven pueda conservar constante su temperatura interna, aunque esté desnudo, expuesto a temperaturas externas entre 12º hasta 60º C en aire. En el agua se pierde más calor, porque el agua absorbe y conduce el calor hacia el agua vecina, mucho más que el aire. La temperatura periférica, en especial la distal en dedos y orejas, cambia con mayor facilidad.

Las neuronas del hipotálamo preóptico anterior y posterior reciben dos clases de señales, informando la temperatura corporal: una proviene por los nervios periféricos (fibras A delta y C) y la otra de la temperatura de la sangre, que irriga al hipotálamo. Estas dos informaciones son integradas por el centro termorregulador, para mantener la temperatura de los tejidos profundos en un estrecho rango prefijado, con 0,6º C de variación.

Aunque se considera normal un valor entre 36.7 y 37º C, no hay un valor único universal de temperatura normal. La temperatura de la piel puede variar más fácilmente, especialmente en sitios distales como los dedos, pero la temperatura central, medida en sitios como el esófago, se conserva más estable. En un ambiente neutro, la rata metabólica produce más calor del necesario para mantener la temperatura central en 37° C, es decir, en un ambiente neutro predomina la eliminación sobre la conservación de calor.

Las desviaciones corporales hacia el frío o calor son censadas por el hipotálamo, estructura que activa mecanismos que tienden a restablecer la temperatura corporal a su rango normal; estas respuestas están mediadas por el sistema nervioso autónomo, con la colaboración del sistema nervioso somático (músculo, circulación) y endocrino (tiroides).

6.3 RESPUESTA AL CALOR Y FRIO

RESPUESTA AL CALOR. Al censar calor, el hipotálamo responde con vasodilatación cutánea, sudoración y reducción de la actividad metabólica, por disminución de la función tiroidea. La vasodilatación cutánea lleva la sangre caliente hacia la piel, para facilitar la pérdida de calor por los cuatro mecanismos físicos descritos inicialmente. En un ambiente seco, con bajo vapor de agua en el ambiente, la sudoración puede disipar hasta 600 kcal/hora, requiriendo la producción de más de 1 litro de sudor. Alta humedad del ambiente dificulta la evaporación del sudor y la persona siente su piel “pegajosa”. Además de lo anterior, hay cambios conductuales, como buscar sitios a la sombra, disminuir ropa, ingerir bebidas frías, disminuir actividad física (figura 6-1).

RESPUESTA AL FRÍO. El frío induce disminución de la pérdida de calor, por medio de vasoconstricción y piloerección, y si ello no es suficiente, aumenta la producción con contracciones musculares (tiriteo) e incremento de actividad del tiroides y del sistema simpático, que aumentan la producción metabólica de calor de todas las células del organismo. Los cambios personales incluyen tomar posiciones que disminuyan el área de piel expuesta al aire (cruzar los brazos sobre el pecho), incremento de ropas, actividad física voluntaria.

Gracias a los esfínteres, el flujo sanguíneo de la piel puede tener grandes variaciones y recibir desde menos del 10% hasta el 35% del gasto cardiaco; así, entre las funciones de la piel se encuentra actuar como un radiador adaptable, para disminuir la pérdida de calor (vasoconstricción) o para enfriar la sangre (vasodilatación). Además, la grasa funciona como aislante, disminuyendo la conducción del calor interno hacia el exterior.Todas las células producen calor en su metabolismo, pero los músculos tienen facultad para hacer altos incrementos de la producción, ya sea de manera voluntaria con el ejercicio o por medio del escalofrío y tiriteo. El aumento de la contracción muscular también aumenta el consumo de oxígeno.

55

Aunque en los humanos ha disminuido importancia, la piloerección (“piel de gallina”) actúa contra la convección, porque ayuda a sostener la capa de aire que ha sido calentada por el cuerpo, alrededor de él. El aire tiene poca capacidad para transmitir el calor a las capas vecinas de aire y la pérdida debe darse por convección, a diferencia del agua, que no sólo conduce y difunde más al calor, sino que también absorbe más energía (mayor calor específico) y resulta más difícil para el cuerpo calentar la capa de agua en su proximidad.

La radiación o pérdida de calor por medio de ondas electromagnéticas es muy importante; por medio de ella se puede perder hasta el 60% del calor corporal.

RESPUESTA EN LOS EXTREMOS DE LA VIDA. Los dos extremos de la vida, lactantes y adultos mayores, pueden caer más fácilmente en hipotermia, porque presentan variaciones especiales, menor eficiencia del control térmico, como termogénesis por metabolismo de la grasa parda, ausencia de tiriteo, mayor área de piel por kg de peso, disminución de la grasa aislante, atrofia muscular, menor eficiencia de la vasoconstricción. El tema es tratado en los capítulos sobre fisiología del niño y del adulto mayor.

Los animales presentan algunas variaciones; por ejemplo, los que tienen pelo y pocas glándulas sudoríparas, como los perros, recurren al jadeo, que son respiraciones rápidas y superficiales en las cuales grandes cantidades de aire se ponen en contacto con la lengua y vías aéreas superiores o espacio muerto anatómico, para perder calor. El jadeo no aumenta el intercambio de gases apreciablemente, porque hay poco incremento de la ventilación alveolar; básicamente se moviliza el espacio muerto anatómico. Los pájaros expanden las plumas para que el aire caliente en medio de ellas no sufra convección. Los elefantes tienen gran capacidad vasodilatadora en las orejas. El oso polar cuenta con una gran capa aislante de grasa. Otros animales (reptiles) no cuentan con control térmico.

6.4 FIEBRE E HIPERTERMIA

FIEBRE. La temperatura corporal se eleva, pero en coherencia con el ajuste del hipotálamo. Por ejemplo, si se eleva de 37°C a 39°C por pirógenos, las neuronas del centro vasomotor son activadas y responden con vasoconstricción, porque el hipotálamo censa que el cuerpo esta “frio”. También puede generarse escalofrío y tiriteo. Una vez alcanzado el nuevo punto de ajuste térmico, el hipotálamo mantiene la temperatura al nivel febril, por los mismos mecanismos que mantienen la temperatura al nivel no febril. Cuando el punto de ajuste del hipotálamo sea llevado nuevamente a la temperatura no febril (por reducción de la concentración de pirógenos o por uso de antipiréticos), se inicia el proceso de pérdida de calor, por medio de vasodilatación y sudoración. Cuando la fiebre es mayor de 41,5°C, se denomina hiperpirexia, y se presenta en infecciones severas, pero más comúnmente en pacientes en hemorragias del SNC. El término “fiebre hipotalámica” se aplica en casos de disfunción hipotalámica (trauma, hemorragia, tumor, función anormal intrínseca); sin embargo, la mayoría de los pacientes con daño hipotalamico presentan temperatura subnormal, no supranormal.

Por cada incremento de 1°C por encima de 37°C hay un aumento del 13% del consumo de oxígeno, y esto puede agravar una insuficiencia cardiaca, pulmonar o cerebro-vascular pre-existente.

El término pirógeno se aplica a cualquier sustancia que cause fiebre; la mayoría son exógenos, y son toxinas o productos microbianos, o todo el organismo microbiano (bacterias, hongos, virus); por ejemplo, la endotoxina lipopolisacárida es producida por las bacterias gram-negativas; las enterotoxinas por el estafilococo aureus y otros gram-positivos. Algunas son tan potentes que se asocian al síndrome de choque tóxico. Las toxinas y productos microbianos actúan en los monocitos, macrófagos y otras células, que a su vez producen citoquinas pirógenas, como la interleukina 1, interleukina 6, el factor de necrosis tumoral y el interferón; estas sustancias actúan en el endotelio de los vasos sanguíneos del hipotálamo y aumentan la prostaglandina E2 (PGE2), que a su vez aumenta el AMP cíclico, el cual sube el punto de ajuste térmico del hipotálamo. El incremento de la PGE2 genera mialgias y artralgias, que con frecuencia acompañan a la fiebre, junto con el malestar general y sensación de mareo, por la redistribución del flujo sanguíneo.

56

No hay evidencia clara que la fiebre mejore la función del sistema inmunológico o inhiba la duplicación de micro-organismos o que facilite la recuperación de la infección; tampoco hay evidencia que el tratamiento de la fiebre con antipiréticos afecte la resolución de infecciones virales y bacterianas comunes. Al tratar la fiebre con antipiréticos también se reducen la cefalea, mialgias y artralgias. La aspirina oral reduce la fiebre con efectividad, pero puede afectar negativamente a las plaquetas y al tracto gastrointestinal; por ello, se prefiere al acetaminofeno, en especial en los niños, porque en ellos la aspirina aumenta el riesgo del síndrome de Reye (hígado graso con encefalopatía, vómito, hipoglicemia).

HIPERTERMIA. La temperatura corporal se eleva, sin cambio del punto de ajuste hipotalamico. Se debe a ganancia externa o producción endógena de calor, sin compensación de la pérdida, o a interferencia con la pérdida de calor. Son ejemplos de hipertermia: el “golpe de calor” por ejercicio o trabajo en ambientes calientes y con alta humedad, que dificultan la evaporación del sudor. Varios fármacos pueden generar hipertermia; por ejemplo, el síndrome neuroléptico maligno, que posiblemente se debe a inhibición de receptores de dopamina en el hipotálamo, puede ser generado por fenotiazinas, haloperidol y otras butiroferonas; antidepresivos tricíclicos, anfetaminas, cocaína, metoclopramida, antiparkinsonianos, o por retiro de medicamentos dopaminérgicos. La hipertermia también se presenta en el síndrome serotoninérgico, por fármacos inhibidores selectivos de captación de serotonina.Los medicamentos con acción anticolinérgica, que bloquean la sudoración (atropina, antihistamínicos con efectos anticolinérgicos) también pueden causar hipertermia.

La HIPERTERMIA MALIGA sucede en personas con anormalidad heredada del retículo sarcoplásmico del músculo esquelético, anormalidad genética que incrementa rápidamente el calcio intracelular, y es precipitada por la succinilcolina y por anestésicos inhalados; en esta entidad hay aumento del metabolismo muscular, rigidez muscular, rhabdomiolisis con daño renal, aumento de la producción de CO2, acidosis, inestabilidad cardiovascular. Esta entidad raramente se presenta, pero con facilidad conduce a la muerte.

Es importante distinguir entre fiebre e hipertermia, porque la hipertermia puede ser rápidamente fatal y generalmente no responde a los antipiréticos (acetaminofeno, aspirina, ibuprofeno). En el paciente con hipertermia es muy importante la historia clínica; en la hipertermia por golpe de calor y por drogas que bloquean la sudoración la piel está caliente pero seca. El tratamiento de la hipertermia no es bajar el punto de ajuste hipotalamico con antipiréticos; los medios físicos deben ser iniciados inmediatamente: manta fría, ventilador, hielo, líquidos iv, lavado gástrico con solución salina fría. La hipertermia maligna debe tratarse, además, con suspensión de la anestesia y dantrolene iv 1-2,5 mg/kg cada 6 horas.

57

RESPUESTA ALFRIO

VasoconstricciónPilo erecciónTiriteo↑ MetabolismoCambios voluntariosNiños: metabolismo de grasa parda

RESPUESTA ALCALOR

VasodilataciónSudoración↓ MetabolismoCambios voluntarios

HIPOTALAMORadiaciónSudoraciónConvecciónConducción

ANESTESIA GENERAL, RAQUIDEA Y PERIDURAL

BLOQUEAN ESTOS MECANISMOS

Figura 6-1. El hipotálamo mantiene el equilibrio entre producción-conservación-ganancia y pérdida de calor. La anestesia general y del neuroeje alteran el control térmico y el paciente tiende a la hipotermia.

6.5 IMPORTANCIA EN ANESTESIOLOGÍA

La anestesia, ya sea general, raquídea o peridural, produce disfunción del control térmico, ya sea por depresión del hipotálamo por los anestésicos, o por bloqueo de las fibras nerviosas aferentes que informan la temperatura del cuerpo, o por vasodilatación e imposibilidad para hacer vasoconstricción, o por relajación muscular, con imposibilidad del tiriteo. En los lactantes se agrega la inhibición del metabolismo de la grasa parda, proceso indispensable para producir calor.

La anestesia y cirugía generan hipotermia: escasez de ropa, camilla o mesa quirúrgica fría, aire acondicionado en el quirófano, líquidos endovenosos y sangre fría, lavado con antisépticos fríos, intubación orotraqueal con gases anestésicos fríos y secos que eliminan el calentamiento y el vapor de agua que proporcionan las vías aéreas superiores; exposición de vísceras, líquidos fríos usados por el cirujano en el campo quirúrgico, como sucede en la resección trans-uretral de próstata. En cirugías nocturnas, el paciente también puede perder calor por radiación, hacia los muros y objetos fríos.

Los pacientes traumatizados, quemados o caquécticos son más sensibles a la pérdida de calor. Los dos extremos de la vida también son más susceptibles a la hipotermia, debido a diferentes mecanismos; básicamente, los niños de corta edad pierden más calor porque tienen mayor área de piel por peso, porque adolecen del mecanismo de tiriteo y el SNA es inmaduro; los ancianos producen menos calor, debido a la pérdida de músculo, y lo conservan menos, porque la piel es más delgada.

La pérdida de calor es similar en anestesia general o en raquídea o peridural con nivel alto de bloqueo (T4-6), pero el recalentamiento posquirúrgico es más lento con la anestesia raquídea o peridural, porque la vasodilatación y parálisis muscular residual continúan interfiriendo con la conservación y generación de calor.

En la mayoría de los pacientes la hipotermia no pasa de ser un recuerdo desagradable durante la recuperación; inclusive, la hipotermia se puede usar de manera controlada en cirugías de corazón y neurocirugía, porque disminuye el consumo de oxígeno de estos órganos, pero de manera descontrolada y extrema trae problemas, los cuales generalmente son mas evidentes en recuperación y en el postoperatorio.

Los problemas de la hipotermia son:1) Retardo en el despertar y recuperación del paciente; los requerimientos de anestésico en el paciente

hipotérmico disminuyen, y si no se reduce la concentración y dosis administradas, se prolonga el despertar en recuperación porque la disminución del metabolismo y de la perfusión aumentan la duración de acción de relajantes, opioides e hipnóticos. La eliminación pulmonar de anestésicos inhalados está reducida. Además, el pulsioxímetro y el tensiómetro funcionan inadecuadamente, por vasoconstricción distal y por tiriteo.

2) Aumento del consumo de oxígeno por tiriteo: en recuperación, cuando el hipotálamo comienza a retomar el control térmico, censa al cuerpo frío y activa la vasoconstricción y el tiriteo; se eleva la resistencia vascular periférica, el tiriteo aumenta el consumo de oxígeno y la producción de CO 2 hasta en 400% y esto incrementa la ventilación minuto y el gasto cardiaco, situación que puede generar falla ventilatoria o isquemia del miocardio en pacientes con reserva pulmonar disminuida o enfermedad coronaria. La desviación de la curva saturación-presión de oxígeno hacia la izquierda aumenta la avidez de la hemoglobina por el oxígeno, y compromete más la oxigenación de los tejidos hipotérmicos. La meperidina, en dosis de 25-50 mg iv sirve para eliminar el tiriteo y el aumento del consumo de oxígeno.

3) La función plaquetaria se entorpece y genera problemas de coagulación; la respuesta inmune se compromete y aumenta la posibilidad de infección postoperatoria; disminuye la presión intraocular.

4) En neonatos puede aumentar la resistencia pulmonar, y esto favorece el retorno a la circulación fetal. 5) Finalmente, la hipotermia severa compromete el ritmo cardiaco y a 28º C puede ocurrir fibrilación

ventricular y muerte.

58

En resumen, el paciente anestesiado pierde apreciablemente su control térmico y tiende a la hipotermia, especialmente en los dos extremos de la vida y por ello, tanto el anestesiólogo como el cirujano deben tomar medidas preventivas, más que correctivas, como: modulación del aire acondicionado, cobertura con ropa o campos quirúrgicos, líquidos y sangre tibios, mantas térmicas con aire tibio o lámparas en niños; reducir el área quirúrgica expuesta, etc.

CAPITULO 7 FISIOLOGIA DEL EMBARAZO

El embarazo, el trabajo de parto y el parto requieren y generan grandes cambios fisiológicos, los cuales tienen dos causas principales:

a) Hormonales: progesterona, estrógeno, gonadotropina corionica, prostaglandinas, relaxina. b) Mecánicas: desplazamiento y compresión de órganos y tejidos por el útero.

Los cambios son iniciados por hormonas secretadas por el cuerpo lúteo y por placenta; se producen en varios sistemas, para adaptarse a las exigencias del embarazo y del trabajo de parto. Los efectos mecánicos se deben a la compresión, por el útero grávido, de las estructuras vecinas, y son más importantes en el segundo y tercer trimestre. Los problemas médicos que interfieran con las adaptaciones fisiológicas aumentan los riesgos del embarazo.Las adaptaciones fisiológicas del embarazo implican ajustes y precauciones en la anestesia; desconocerlos puede traer graves consecuencias a los dos pacientes: madre y feto.

7.1 ADAPTACIONES HEMATOLÓGICAS

La actividad mineralo-corticoide se incrementa, con aumento de la producción de aldosterona y de la actividad de la renina, generando retención de sodio y aumento del agua intravascular y extravascular. Así, los volúmenes de plasma y sangre total se incrementan, pero en menor proporción lo hace el volumen de glóbulos rojos, llevando a la hemoglobina a 11-12 gr/dL y al hematocrito a 35%, que reduce la viscosidad. Al término del embarazo, el volumen sanguíneo aumenta en 1000 -1500 mL, y en el pos-parto inmediato el útero se contrae, produciendo una autotransfusión de aproximadamente 500 mL. Lo anterior permite la pérdida sanguínea de aproximadamente 500 mL durante el parto normal o de cerca de 1000 mL que se pierden en una cesárea o en un parto gemelar no complicados. El volumen sanguíneo regresa a su valor normal a los 7-14 días posparto. Una hemoglobina menor de 11 gr/dL o un hematocrito menor de 35% representan anemia materna;

59

el déficit de hierro y ácido fólico es la causa principal de anemia durante el embarazo. La administración de ácido fólico disminuye el riesgo de defectos del tubo neural fetal. El transporte de oxígeno no disminuye con la disminución de la hemoglobina, porque es sobre-compensado con el aumento del gasto cardiaco (DO2 = Hgb x SaO2 x GC) ; además, la curva de disociación de hemoglobina se desvía hacia la derecha, evento que facilita la entrega de oxígeno a los tejidos, incluyendo al feto.

La concentración del fibrinógeno en plasma aumenta, asociándose con un estado de hipercoagubilidad, y la actividad de la colinesterasa sérica disminuye, con la implicación que una dosis regular de succinilcolina puede tener un efecto relajante más prolongado. La cantidad total de proteínas circulantes aumenta, pero la concentración sérica disminuye a menos de 6 gr/dL, aumentando con ello la fracción libre de los medicamentos.

7.2 ADAPTACIONES CARDIOVASCULARES

El sistema cardiovascular se adapta para suplir las demandas metabólicas de un feto en crecimiento, incluyendo el aumento del consumo de oxígeno, VO2. El incremento de actividad de la progesterona produce incremento de la producción de oxido nítrico y prostaciclina, y los dos, unidos a una respuesta disminuida a la nor-adrenalina y a la angiotensina, llevan a vasodilatación. El aumento de la concentración de relaxina genera dilatación arterial renal y dilatación de la aorta. La disminución de la resistencia vascular sistémica (poscarga) desde las primeras semanas del embarazo causa elevación compensatoria del gasto cardiaco y un aumento de la actividad de la renina. El incremento del gasto cardiaco se debe inicialmente a incremento de la frecuencia cardiaca, y posteriormente también a incremento del volumen sistólico (GC = FC x VS). El incremento de la actividad de la renina resulta en retención de sodio y, por gradiente osmótico, también de agua. Al término del embarazo pueden retenerse cerca de 1000 mEq de sodio y entre 7 y 10 litros de agua.El volumen del plasma comienza a aumentar en la cuarta semana del embarazo y alcanza el máximo incremento (entre 30 y 50%) entre las semanas 28 a 34. El incremento en el volumen plasmático, combinado con un incremento del 20 a 30% de la masa de células rojas sanguíneas, resulta en un volumen sanguíneo total elevado, que llega a 100 mL/kg al término. El gasto cardiaco aumenta en forma paralela con el volumen del plasma, incrementando un 15% a las 8 semanas de gestación y alcanzando un máximo incremento del 50%, entre las 28 y 32 semanas. El volumen plasmático y el gasto cardiaco permanecen estables desde aproximadamente las 32 semanas hasta que se inicie el trabajo de parto.Durante el trabajo de parto, el gasto cardiaco sufre un aumento adicional, como resultado de la estimulación simpática (dolor y estrés) y de la auto-transfusión que resulta de las contracciones uterinas, que desplazan sangre hacia la circulación. Comparado con el gasto cardiaco pre-trabajo de parto, el gasto cardiaco aumenta un 20% durante el primer periodo del trabajo de parto y 50% durante el segundo periodo del trabajo.

Justo después de la salida de la placenta (final del tercer periodo), el gasto cardiaco se eleva un 80% del nivel pre-trabajo, por la contracción uterina (auto-transfusión) y porque termina la compresión sobre la cava inferior. Estos cambios deben tenerse muy presentes en las pacientes con enfermedad valvular-cardiaca previa, quienes pueden desarrollar edema pulmonar o insuficiencia cardiaca en el posparto inmediato. Las pacientes con valvulopatía se benefician con la analgesia peridural durante el trabajo de parto. El gasto cardiaco regresa al valor pre-trabajo en las 24 – 48 horas siguientes al parto, y al valor pre-embarazo en las siguientes 12 - 24 semanas. El embarazo gemelar significa un 20% de incremento adicional del gasto cardiaco, comparado con la gestación única.

El incremento del trabajo cardiaco resulta en hipertrofia bi-ventricular, y el incremento del tamaño y dilatación de los ventrículos genera un ligero grado de insuficiencia de todas las válvulas, excepto la aórtica. Lo anterior, sumado al incremento del flujo sanguíneo (gasto cardiaco), puede producir alteraciones en los ruidos cardiacos, incluyendo soplo sistólico grado 1. El aumento de tamaño del corazón, sumado al desplazamiento cefálico del

60

diafragma producen un deslizamiento y rotación horizontal del corazón, que se traduce en cambio del eje y otros cambios electrocardiográficos.

La elevación del gasto cardiaco llevaría a un aumento de la presión arterial, pero la disminución de la resistencia vascular no solo anula este efecto, sino que lo sobre-compensa, y el efecto neto es disminución de la presión arterial, en especial en el segundo trimestre, porque la disminución de la resistencia vascular es máxima hacia la semana 20.Durante el embarazo una presión de 140/90 se considera anormalmente elevada y se asocia con aumento de la morbilidad y mortalidad; la hipertensión durante el embarazo se debe a: pre-eclampsia, hipertensión esencial crónica, hipertensión gestacional o enfermedad renal.

Durante el embarazo una alteración cardiovascular mecánica es la compresión de la vena cava inferior por el útero grávido, con disminución del retorno venoso (precarga). Si también se comprime la aorta es compresión aorto-cava, con síndrome de hipotensión supina (hipotensión, taquicardia que puede ser seguida de bradicardia, palidez, sudoración, nausea), que puede disminuir el flujo útero-placentario y de extremidades inferiores. Para prevenir y tratar este síndrome, se recomienda el desplazamiento del útero hacia la izquierda o posición con lateral izquierdo. En una paciente embarazada la presión arterial debe tomarse en posición sentada, no acostada.

La obstrucción parcial de la cava en el tercer trimestre aumenta la presión venosa de las extremidades y predispone a varices y edema de miembros inferiores, hemorroides y flebitis. Durante el embarazo es característico un estado de hipercoagulación, con mayor posibilidad de trombosis venosa profunda y embolismo pulmonar, en especial de la pierna izquierda, porque la vena iliaca izquierda es comprimida por la arteria iliaca derecha y por el útero.También aumenta el flujo venoso colateral, incluyendo dilatación de las venas peridurales, situación que contribuye a la disminución de dosis en la anestesia raquídea y peridural, porque disminuye la capacidad del espacio peridural e incrementa la presión, tanto del espacio peridural como del sub-aracnoideo.

7.3 ADAPTACIONES RESPIRATORIAS

El aumento del líquido vascular y extracelular también puede generar hiperemia y edema de la vía aérea superior, produciendo alguna dificultad para la respiración nasal, leves cambios en la voz, síntomas de infección respiratoria alta y laringitis; la mucosa se torna friable y puede sangrar con facilidad a la laringoscopia, a la inserción del tubo endotraqueal, succión de secreciones por fosas nasales o laringe; por ello la manipulación de la vía aérea debe ser cuidadosa, y para la intubación de la tráquea se emplean tubos de menor diámetro, de 6,5-7 mm, en lugar de los tubos 7-7,5 que se utilizan en estado de no embarazo.

El consumo de oxígeno aumenta progresivamente, hasta un 30% adicional en el embarazo a término; el consecuente aumento de la producción de CO2 no eleva la PaCO2 porque la progesterona es un potente estimulador de la respiración, aumenta la sensibilidad de los centros respiratorios al dióxido de carbono y se incrementa también la ventilación minuto, principalmente a expensas del volumen corriente y en menor cuantía de la frecuencia respiratoria. El incremento de la ventilación es facilitado por la acción de la relaxina sobre las articulaciones costo-condrales. Al aumentar la ventilación alveolar, la PaO2 sube ligeramente y la PaCO2 disminuye a 28-32 mm Hg, pero no hay alcalosis respiratoria, porque es compensada con limitación de la reabsorción tubular renal del bicarbonato plasmático, bajando al bicarbonato plasmático de 26 a 22 mEq/L.

El ligero incremento de la PaO2 de 104 a 108 mm Hg favorece el gradiente de oxigeno hacia el feto, mientras que la disminución del PaCO2 materna aumenta el gradiente con el feto, facilitando que el dióxido de carbono fetal difunda fácilmente a través de la placenta.

Por incremento del 2,3 difosfoglicerato, la curva de disociación oxígeno-hemoglobina se desplaza hacia la derecha (la P50 aumenta de 27 a 30 mm de Hg), y esto, en conjunto con el incremento del gasto cardiaco, facilita la entrega de oxígeno a los tejidos, incluyendo al feto. El feto tiene la curva hemoglobina-oxigeno

61

desviada hacia la izquierda, con incremento de la afinidad por el oxígeno, y un valor alto de hemoglobina fetal, facilitando la captación de oxígeno.

En el embarazo la relaxina incrementa su actividad y se relajan los ligamentos de la caja costal, permitiendo el desplazamiento de las costillas y del diafragma a un nivel más horizontal. La forma del tórax cambia, a una forma de “barril” porque disminuye la longitud vertical pero aumenta el diámetro horizontal. El nivel del diafragma sube, por la posición más horizontal de las costillas y por el aumento de tamaño del útero. Lo anterior disminuye al volumen de reserva espiratorio, al volumen residual y por consiguiente a la capacidad residual funcional, CRF, en un 20%.

La capacidad pulmonar total y la capacidad vital no se alteran, porque disminuye la CRF, pero aumenta el volumen corriente (el diafragma sube, pero la circunferencia torácica aumenta). La posición supina, el trendelenburg, la obesidad, el tabaquismo, la escoliosis y las enfermedades pulmonares pre-existentes pueden causar alteraciones respiratorias; por ejemplo, la capacidad de cierre puede exceder a la CRF, con riesgo de hipoxemia.

El aumento del consumo de oxígeno y la disminución de la CRF predisponen a la embarazada a la hipoxemia durante los periodos de apnea o hipoventilación, especialmente en posición supina, razón por la cual se debe administrar oxígeno (preoxigenar) durante 5 minutos antes de la apnea que exige la intubación orotraqueal, cuando se administra anestesia general. Una paciente sana, no embarazada, bien pre-oxigenada, puede tomar hasta 9 minutos para bajar la saturación del 100% a menos del 90%, mientras que una paciente sana, con embarazo a término esta misma des-saturación toma 3 – 4 minutos, y si es una paciente embarazada, con obesidad mórbida, esta des-saturación toma menos de 100 segundos.

Para beneficiar al transporte de oxígeno, también se debe administrar oxígeno con sonda nasal durante la anestesia subaracnoidea o peridural.

Durante el trabajo de parto, con el dolor intenso y las contracciones del útero, el gasto cardiaco aumenta considerablemente; la ventilación minuto puede aumentar al 300%, comparada con el estado de no embarazo, desarrollando marcada hipocapnia materna, con PaCO2 de 20 mm de Hg, y alcalemia, con pH mayor de 7.55. La marcada alcalosis respiratoria puede causar vasoconstricción de la circulación útero-placentaria, pérdida de conciencia e hipoventilación entre las contracciones uterinas, y desplazamiento de la curva oxi-hemoglobina hacia la izquierda, que significa mayor afinidad del oxígeno a la hemoglobina materna.

El resultado de todo lo anterior es compromiso de la disponibilidad de oxígeno hacia el feto y favorecer la hipoxia y acidosis fetal. La analgesia peridural durante el trabajo de parto no sólo es emocionalmente benéfica para la madre; también favorece fisiológicamente al feto y a la madre porque previene o disminuye la hiperventilación materna, y con ello la disminución de la circulación útero-placentaria y la hipoventilación entre las contracciones; también disminuye el incremento adicional del gasto cardiaco, y con ello el incremento del trabajo cardiaco y del consumo de oxígeno por el miocardio, factores que incrementan la morbilidad y mortalidad en pacientes con cardiopatía.

7.4 ADAPTACION METABOLICO - ENDOCRINA

Para favorecer el crecimiento y desarrollo fetal, hay complejos cambios en el metabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas. La glucosa y amino-ácidos son llevados preferentemente al feto, mientras la madre incrementa la utilización de cetonas y triglicéridos; la sensibilidad a la insulina se disminuye en la segunda mitad del embarazo, en parte debido a la producción de insulinasa y cortisol por la placenta; por ello hay tendencia a la hiperglicemia posprandial, y una diabetes pre-existente puede exacerbarse, o se puede desarrollar diabetes gestacional.

62

El embarazo complicado con diabetes mellitus o diabetes gestacional se asocia con pre-eclampsia, maduración pulmonar retardada, malformaciones fetales (en especial del tubo neural), hipoglicemia fetal y con macrosomía, la cual se asocia con mayor trauma materno (laceraciones, atonía uterina) y fetal (lesión del plexo braquial).Durante el parto no se debe administrar gran volumen de solución iv con dextrosa, no sólo porque la capacidad materna para manejar una carga de glucosa está disminuida; también porque el paso transplacentario de glucosa puede estimular la secreción fetal de insulina, ocasionando hipoglicemia neonatal en el posparto inmediato.

El tamaño de la glándula tiroides aumenta; la gonadotropina corionica humana y los estrógenos hipertrofian a la glándula tiroides, aumentando los niveles de T3 y T4 unido a proteínas; los niveles de tiroxina y triiodotironina libres permanecen normales. Un hipertiroidismo severo puede llevar a aborto espontáneo o a trabajo de parto prematuro y debe controlarse con fármacos como propiltiouracilo o methimazol, para mantener al T4 libre dentro del límite superior normal; la dosis de estos fármacos debe ser la mínima necesaria, porque cruzan la placenta.

7.5 CAMBIOS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

La concentración alveolar mínima (cam) de un anestésico inhalado es el equivalente farmacocinético de dosis efectiva 50 (DE50); en la mujer embarazada el cam disminuye progresivamente y puede ser un 40% menos en la embarazada a término; retorna a lo normal hacia el tercer día después del parto. Los cambios hormonales y de opioides endógenos parecen ser causa de lo anterior, porque la progesterona tiene efecto sedante y aumenta hasta 20 veces su valor normal; de mayor importancia es que, durante el trabajo de parto, también se incrementan las -endorfinas.La sensibilidad a los anestésicos locales también es mayor en la embarazada a término; se debe a los cambios hormonales, que, unidos a la dilatación del plexo venoso peridural, exigen que las dosis en anestesia raquídea y epidural deban disminuirse hasta en 30%. La distensión de las venas peridurales, por obstrucción de la vena cava inferior, tiene tres efectos:

a) Disminuir el volumen espinal de LCR b) Disminuir la capacidad del espacio peridural y c) Aumentar la presión en los espacios peridural y subaracnoideo.

Las implicaciones anestésicas de lo anterior son: 1) Agregar un efecto mecánico, para disminuir dosis en anestesia peridural y espinal 2) Mayor dificultad para localizar el espacio peridural, 3) Mayor posibilidad de perforar la duramadre al administrar anestesia peridural, o de insertar un catéter dentro de una vena peridural y consecuente inyección intravascular de anestésico local.

En una paciente adulta joven no embarazada, para alcanzar un nivel anestésico T4, se pueden administrar 3 – 3,5 mL de bupivacaina pesada; en la misma paciente, para realizarle operación cesárea, son suficientes 1,5 – 2 mL de anestésico local.

7.6 CAMBIOS GASTROINTESTINALES

El reflujo gastrointestinal y la esofagitis son comunes durante el embarazo; el desplazamiento del estómago por el útero, hacia la parte anterior y superior y los altos niveles de progesterona reducen el tono del esfínter gastroesofágico, y la secreción de gastrina por la placenta produce hipersecreción de ácido gástrico, con un pH de 2.5; el vaciamiento gástrico también puede estar retardado, en especial durante el trabajo de parto. Los anticolinérgicos y los opioides pueden empeorar la situación, porque disminuyen la presión del esfínter esofágico inferior y retardan el vaciamiento gástrico.Todo lo anterior sitúa a la embarazada en alto riesgo de regurgitación y neumonitis por aspiración, durante la inducción de la anestesia general; es el mayor motivo para preferir la anestesia del neuroeje en la operación

63

cesárea y, si por alguna razón se administra anestesia general, la intubación debe ser rápida y con compresión del cricoides (maniobra de Sellick); si la cesárea no es urgente, es indicado administrar antiácidos no particulados (citrato de sodio) 30-45 minutos antes, y las pacientes de mayor riesgo (obesidad, reflujo gastroesofágico, vía aérea difícil) también deben recibir 50 - 100 mg de ranitidina o 10 mg de metoclopramida 1-2 horas antes.La exacerbación de enfermedad de la vesícula biliar es común durante el embarazo, en parte debido a cambios del metabolismo de la bilis y ácidos grasos.

7.7 OTROS CAMBIOS

RENALES: la vasodilatación renal aumenta el flujo sanguíneo renal desde el comienzo de la gestación, pero la autorregulación renal se conserva. El incremento de renina y aldosterona promueven la retención de sodio, incrementando el sodio total. El flujo plasmático renal y la rata de filtración glomerular aumentan hasta en un 50% durante el primer trimestre; la filtración glomerular retorna a niveles normales en el tercer trimestre. La creatinina sérica y el nitrógeno ureico en sangre pueden disminuir a 0,5 mg/dL y 8 mg/dL respectivamente. Es frecuente que disminuya el umbral tubular para la glucosa y amino-ácidos, produciendo una ligera glicosuria (hasta 10 g/d) y ligera proteinuria (hasta 300 mg/d), sin que ello signifique condición patológica. La compresión de la aorta por el útero grávido en posición supina puede disminuir el flujo sanguíneo renal a niveles por debajo del estado de no embarazo. Los cálices renales y uréteres se dilatan por acción de la progesterona (induce atonia) y por compresión del útero grávido; la frecuencia urinaria y la infección por estasis urinario se relacionan con la compresión y disminuida capacidad de la vejiga. Muchas mujeres embarazadas tienen bacteriuria asintomática.

MÚSCULO-ESQUELÉTICOS: los elevados niveles de relaxina ablandan al cuello, inhiben las contracciones uterinas, relajan la sínfisis pubica y las articulaciones pélvicas y torácicas. El sobrepeso, la lordosis lumbar y la laxitud de los ligamentos espinales, por los elevados niveles de relaxina, aumentan la incidencia de dolor de espalda durante el embarazo.

7.8 TRANSFERENCIA PLACENTARIA

Muchas drogas, incluyendo a los anestésicos inhalados e intravenosos, pasan fácilmente la placenta y pueden deprimir al recién nacido. La transferencia depende de la liposolubilidad, grado de ionización, peso molecular y concentración materna del fármaco; la mayoría de los anestésicos cumplen las condiciones y por ello el tiopental, propofol, opioides, benzodiazepinas, ketamina, anestésicos inhalados y anestésicos locales deben ser usados juiciosamente por el anestesiólogo, para no causar depresión fetal. Es otro motivo para preferir la anestesia regional sobre la general en cesárea. Por fortuna, el paso de los relajantes musculares es muy restringido porque son poco liposolubles y altamente ionizados. La transferencia placentaria presiona al obstetra a extraer rápidamente al feto y al anestesiólogo a aplicar cantidades limitadas de anestésicos por vía intravenosa o inhalada, hasta no pinzar el cordón umbilical, y esto último puede ocasionar que la paciente tenga periodos de recuerdos intra operatorios, por anestesia superficial.

7.9 ANESTESIA EN OPERACIÓN CESAREA

La operación cesárea deriva su nombre de una antigua ley, expedida por los césares del Imperio Romano y significa doble responsabilidad, para anestesiólogo y obstetra: la madre y el recién nacido.

Los riesgos de la anestesia general son: bronco-aspiración con neumonitis, mayor dificultad para la intubación, depresión fetal por anestésicos y recuerdo intra operatorios de la paciente (por anestesia superficial, para no causar depresión fetal).

64

Los riesgos de la anestesia conductiva (raquídea o peridural) son: hipotensión (que también causa depresión fetal), ruptura de venas peridurales (están distendidas), perforación de la duramadre en anestesia epidural, cefalea pos-punción dural (ya sea en la raquídea o pos-ruptura de duramadre con epidural). La anestesia más utilizada es la conductiva, porque se asocia con menor morbilidad y mortalidad materna que la anestesia general, y permite que la paciente este despierta al nacimiento y tenga contacto temprano con el recién nacido.

ANESTESIA DEL NEUROEJE. Cada paciente y cada anestesia tiene peculiaridades, pero, en términos generales, se cumplen los siguientes procesos:

a) Estudiar la historia clínica, evaluación pre-anestésica, valorar vía aéreab) Administración de cristaloides, para prevenir hipotensiónc) Prevención de bronco-aspiración (ranitidina, metoclopramida, antiácidos)d) Alistar máquina de anestesia, equipo de vía aérea, aspiradore) Alistar fármacos anestésicos, incluyendo un adrenérgico α 1f) Instalar monitoría; toma de presión arterial previag) Administrar oxígeno por sonda nasalh) Administración de la anestesia subaracnoidea o peridurali) Tomar presión arterial, inicialmente cada 1-2 minutos y después cada 5 minutos, si está estable j) Evitar ansiolíticos, hasta ligar el cordón umbilicalk) Oxitócico iv diluido, cuando esté desprendiendo la placenta

Si a pesar de los líquidos iv y del desplazamiento del útero hacia la izquierda se presenta hipotensión, los vasoconstrictores de preferencia deben ser los que produzcan más vasoconstricción venosa que arterial, para no interferir con el flujo uterino, como la etilefrina (bolos iv de 2 mg) o la efedrina (bolos de 10 mg), que tiene efecto 1 y 1. Después de extraer al feto y cuando se inicia la extracción de la placenta, se administran 20 unidades de oxitocina en goteo, para mejorar la contracción del útero y disminuir el sangrado; la oxitocina puede producir vasodilatación periférica y por ello se emplea con precaución cuando hay hipotensión.

El oxígeno se debe administrar por sonda nasal durante la anestesia regional porque el consumo de oxígeno esta aumentado, la CRF está disminuida y la paciente está en posición supina, que predispone a hipoxemia.

El nivel de la anestesia debe alcanzar a T4-5, porque la incisión es a nivel de T11-12, pero debe bloquear la inervación del peritoneo. Con anestesia raquídea son suficientes 1,5-2 mL de bupivacaina pesada y frecuentemente se adicionan 25 mcg de fentanilo (0,5 mL), para mejorar la analgesia.

La anestesia raquídea es más fácil de realizar que la peridural, pero la peridural ofrece la ventaja de insertar un catéter y aplicar fraccionadamente el anestésico local, hasta llegar al nivel T4-5. Al administrar fraccionadamente el anestésico local por el catéter, la hipotensión es gradual y no súbita, como puede suceder con la anestesia raquídea o con la peridural sin catéter; esto puede ser necesario si la paciente tiene un problema cardio-circulatorio previo. Además, por medio del catéter se puede administrar analgesia postoperatoria durante 1-2 días, con anestésico local a baja concentración y opioides.

ANESTESIA GENERAL. Los motivos para no aplicar anestesia conductiva y administrar anestesia general incluyen: hipotensión, abundante sangrado del tercer trimestre, infección en la espalda, plaquetas muy bajas (síndrome de HELP), aplicación reciente de anticoagulante (riesgo de hematoma peridural), estenosis mitral severa, falta de tiempo para aplicar la anestesia conductiva por urgencia de hacer la cesárea (sufrimiento fetal), rechazo enfático de la paciente y enfermedad mental.

En la anestesia general el anestesiólogo realiza la evaluación pre-anestésica, incluyendo valoración de la vía aérea. Si la cesárea no es urgente, se administra ranitidina y/o metoclopramida y/o antiácido no particulado, como citrato de sodio. El omeprazol también puede prescribirse, desde la noche anterior. Alista todo el equipo y fármacos, pero no comienza hasta que el obstetra e instrumentadora estén lavados y listos para iniciar la incisión, con el propósito de administrar la mínima cantidad posible de anestésicos.

65

La pre-oxigenación durante 3-5 minutos es mandataria, antes de aplicar por vía iv el tiopental o propofol o ketamina (1 mg/kg), más anestésico inhalado a baja concentración. En el momento de pérdida de la conciencia, se presiona el cartílago cricoides (maniobra de Sellick), para ocluir al esófago y disminuir riesgo de bronco-aspiración. En secuencia rápida, al perder la conciencia, se aplica un relajante muscular de acción pronta, como la succinilcolina 1 - 1.5 mg/kg, y se procede a la intubación orotraqueal. Al comprobar que el tubo está bien colocado, se le informa al obstetra que puede iniciar la cesárea; el obstetra debe extraer al feto con rapidez, antes de la redistribución del tiopental o de la ketamina (tiempo alfa).

No se debe hiperventilar a la paciente, porque un PaCO2 menor de 25 mm Hg produce vasoconstricción uterina y acidosis fetal. Al extraer al feto y placenta, se administra un opioide iv como el fentanilo y se inicia un goteo de 20-30 unidades de oxitocina. Aunque ya se haya extraído al feto, el anestésico inhalado no se administra en alta concentración porque relaja al útero y aumenta el sangrado; por ello, si el útero no contrae, se debe administrar metilergonovina im (MetherginR) y disminuir la concentración del anestésico inhalado al mínimo posible y aún cerrarlo por completo, aumentando la cantidad de opioide y añadiendo midazolam o propofol, para asegurar la inconsciencia. Aunque puede ser traumático, el tubo endotraqueal se extrae cuando la paciente esté despierta, para disminuir el riesgo de bronco-aspiración.

Cesáreas urgentes por sufrimiento fetal o prolapso del cordón no contraindican la anestesia conductiva, siempre y cuando no produzca hipotensión, porque empeora el estado fetal; el parámetro determinante es la urgencia y falta de tiempo para infundir los cristaloides y aplicar la conductiva; puede ser más rápido administrar anestesia general, y esta es una decisión del anestesiólogo.

CAPITULO 8 FISIOLOGÍA PEDIATRICA

66

Los neonatos (hasta 30 días de edad), los infantes (1-12 meses) y los niños (1-12 años) no son adultos pequeños; poseen características anatómicas, fisiológicas y farmacológicas. Al igual que los ancianos, pero por diferentes razones, la reserva funcional es baja en los niños de corta edad.Las diferencias fisiológicas y anatómicas de los niños prematuros, neonatos e infantes implican ajustes en la prevención y tratamiento de enfermedades, justificando a los médicos pediatras y a los médicos anestesiólogos el estudio de una segunda especialidad: la neonatología, y la anestesiología pediátrica.

8.1 SISTEMA RESPIRATORIO

En contraste con la circulación fetal, que se desarrolla de manera temprana en la vida intra-uterina, la maduración pulmonar tarda más tiempo y la vida extra-uterina es poco probable antes de las 24-26 semanas de gestación, cuando se forman los capilares pulmonares y se unen al epitelio alveolar inmaduro. Hacia las 30 semanas el epitelio pulmonar inicia la producción del surfactante pulmonar, sustancia necesaria para mantener la expansión de los pulmones después del nacimiento. La administración de glucocorticoides a la madre acelera la producción fetal de surfactante. A término, los pulmones fetales contienen cerca de 90 mL de filtrado plasmático, y la mayor parte son exprimidos a su paso por la vagina; el resto es reabsorbido. Por ello, los niños nacidos por cesárea pueden tener taquipnea transitoria, con alguna dificultad respiratoria. Los esfuerzos respiratorios normalmente se inician a los 30 segundos después del nacimiento y son regulares en 90 segundos; la expansión pulmonar aumenta las presiones de oxígeno alveolar y arterial y disminuye la resistencia vascular. El aumento del flujo sanguíneo pulmonar hacia el corazón izquierdo aumenta la presión auricular izquierda, y ello lleva al cierre funcional del forámen oval. Los neonatos e infantes tienen proporcionalmente la cabeza y la lengua más grande, vías nasales estrechas y una laringe más anterior y cefálica (C4, contra C5-6 en los adultos); una epiglotis más larga y una tráquea y cuello cortos. Al existir mayor cantidad de tejidos en un espacio más corto, son respiradores nasales hasta los 5 meses de edad y en ellos es importante mantener la permeabilidad nasal. El occipucio es más grande, lo cual hace que en posición supina el cuello tenga una ligera flexión; sin embargo, la extensión extrema también puede causar obstrucción y lo aconsejado para mantener la vía aérea permeable es una posición media o ligera extensión. El cartílago cricoides es el punto mas estrecho de la vía aérea hasta los 5 años de edad; en los adultos el punto mas estrecho es la glotis, la distancia entre las cuerdas vocales y la carina es pequeña. Todo lo anterior justifica las siguientes modificaciones al intubar a un niño: pre-oxigenación, no hiper-extensión del cuello, colocar una almohada delgada debajo de la espalda, usar laringoscopio de hoja recta, no usar tubos con balón inflable, asegurarse que no se ha intubado un solo bronquio.

Un milímetro de edema tiene mayor efecto sobre la ventilación que igual edema en un adulto, porque la resistencia es inversamente proporcional a la cuarta potencia del radio (figura 8-1).Comparados con los niños mayores, los neonatos e infantes tienen una ventilación menos eficiente, por la debilidad de los músculos intercostales y diafragma, por tener costillas horizontales y flexibles, un abdomen protuberante y porque la escasez relativa de las vías aéreas pequeñas aumenta la resistencia.

67

Figura 8-1. Diferencias anatómicas que se deben tener presentes en la intubación. En el adulto la parte mas estrecha es la glotis; en el niño el anillo cricoides. El mismo edema aumenta mucho más la resistencia en el niño que en el adulto.

El consumo de oxígeno, VO2, y la producción de dióxido de carbono por kilogramo de peso, es mayor; la frecuencia respiratoria es elevada en los neonatos (30-50/min), con disminución gradual hasta llegar a la adolescencia y edad adulta (12-14 /min); la ventilación alveolar por minuto y por peso es mayor por el aumento de la frecuencia, pero el volumen corriente y el espacio muerto por kilogramo son prácticamente iguales (7 mL/kg y 2.2 mL/kg respectivamente). Comparativamente, el área de las vías aéreas pequeñas es menor, y ello significa una resistencia proporcionalmente mayor; los alvéolos no se maduran completamente hasta los 8 años de edad. Por lo anterior, el trabajo respiratorio es mayor y los músculos respiratorios se fatigan más fácilmente.

Los neonatos e infantes tienen alvéolos pequeños y limitados en cantidad, lo cual reduce la distensibilidad pulmonar y aumenta la resistencia; la reja costal cartilaginosa hace que la pared torácica fácilmente se colapse durante la inspiración y que el volumen residual y la capacidad residual funcional (CRF) sea proporcionalmente menor. La relación ventilación minuto/CRF es alta y en consecuencia la reserva de oxígeno, comparado con el consumo, es menor. En resumen: comparativamente, los neonatos e infantes tienen mayor consumo de oxígeno, mayor resistencia de las vías aéreas, alto volumen de cierre y mayor posibilidad de hipoxemia y atelectasias. Por estas razones, debe realizarse pre-oxigenación antes de la intubación.

68

Además, la respuesta ventilatoria a la hipoxia e hipercapnia no está bien desarrollada en los neonatos e infantes, y a diferencia de los adultos, estos dos eventos no excitan la respiración, sino que pueden deprimirla.

8.2 SISTEMA CARDIOCIRCULATORIO

Al momento del nacimiento hay gran cambio en los sistemas respiratorio y cardio-circulatorio; los pulmones reemplazan a la placenta como órganos de intercambio gaseoso y la circulación fetal en paralelo debe convertirse en circulación en serie; una falla en estos cambios resulta en muerte neonatal o daño neurológico permanente.En el feto, la circulación es en paralelo y no en serie, porque al llegar a la aurícula derecha se reparte hacia aurícula izquierda y ventrículo derecho. La resistencia al flujo de sangre a través de los pulmones es alta y en consecuencia la presión en el corazón derecho es alta, mientras la presión en el corazón izquierdo es baja; lo anterior hace que la sangre pase de la aurícula derecha hacia la izquierda, manteniendo al foramen oval abierto. Además, la sangre oxigenada que viene de la placenta llega por la cava inferior a la aurícula derecha, pero la aurícula derecha tiene un septo llamado “cresta divisoria,” que dirige a la sangre oxigenada hacia el foramen oval, hacia la aurícula izquierda, luego al ventrículo izquierdo y de aquí a la aorta, que la lleva al cerebro, corazón y extremidades superiores. La sangre des-oxigenada que retorna del cerebro y parte superior del cuerpo lo hace a través de la cava superior, y al llegar a la aurícula derecha es dirigida por la “cresta divisoria” hacia el ventrículo derecho. Debido a la alta resistencia pulmonar, el 90% del gasto del ventrículo derecho pasa por el ducto arterioso hacia la aorta descendente; las arterias que van hacia cerebro, corazón y parte superior del cuerpo emergen de la aorta antes de recibir la sangre con baja tensión de oxígeno que llega por el ducto arterioso. La placenta recibe casi la mitad del gasto cardiaco fetal.

Con las primeras respiraciones los alvéolos pasan de llenos de líquido a llenos de aire, disminuye la compresión sobre los capilares alveolares y en las primeras horas cae dramáticamente la resistencia vascular total pulmonar, mientras que la resistencia vascular sistémica aumenta, al ser reemplazada la placenta, que tiene una circulación de baja resistencia, por el clampeo del cordón umbilical. Como resultado del anterior cambio de presiones, el flujo por el ducto arterioso cambia de dirección y empieza a ocluirse, por efecto de la tensión alta de oxígeno y niveles bajos de prostaglandina; el aumento de presión en la aurícula izquierda lleva a un cierre funcional del foramen oval. El aumento de tensión de oxígeno es un potente estímulo para la vasodilatación arterial pulmonar; el óxido nítrico también tiene función especial en la reducción de la resistencia vascular pulmonar. Inicialmente el cierre del ducto arterioso y foramen oval es funcional; el cierre permanente del ducto arterioso toma cerca de tres semanas, mientras el cierre anatómico del foramen oval toma algunos meses; sin embargo, el foramen oval persiste en el 20-30% de los adultos, sin causar enfermedad.

La hipoxia, acidosis, aumento de la resistencia vascular pulmonar en los primeros días de vida pueden llevar a que la circulación fetal persista o retorne, y se puede establecer un círculo vicioso, porque el shunt de derecha a izquierda promueve la hipoxemia y la acidosis.

La presión arterial de oxígeno fetal es baja, pero el hematocrito es alto y la hemoglobina fetal capta fácilmente al oxígeno materno; por ello, el contenido arterial de oxígeno no es bajo. El aparato contráctil cardiaco es inmaduro, porque los miocitos son cortos y redondos, y las miofibrillas no están bien ordenadas; en el miocardio fetal sólo un 30% de la masa muscular son elementos contráctiles, a diferencia del 60% en los adultos jóvenes. Por lo anterior, los ventrículos están pobremente desarrollados, el volumen sistólico es relativamente fijo y el gasto cardiaco depende de la frecuencia; todo aumento del gasto debe acompañarse de un aumento de la frecuencia, pero el gasto cardiaco en reposo esta muy cerca del gasto máximo posible, o sea que la reserva cardiaca es limitada.

El contenido de glucógeno miocárdico disminuye a lo largo de la gestación y continúa haciéndolo en la vida postnatal inmediata; el corazón inmaduro fetal usa lactato como primer sustrato y glucosa en menor proporción; sólo después del primer año de vida tiene completa capacidad para hacer oxidación de ácidos grasos; el corazón

69

pasa de un metabolismo inicial “anaerobio” a uno aerobio. Estas diferencias metabólicas explican la mayor tolerancia a la hipoxemia que se observa en los recién nacidos.

El sistema nervioso simpático y los reflejos baroreceptores no están completamente maduros al nacimiento; las reservas de catecolaminas y la respuesta a las catecolaminas exógenas son incompletas; en cambio, la inervación parasimpática está completamente desarrollada y por ello en los lactantes hay predominio del tono vagal. La activación del sistema parasimpático, la sobredosis de anestésicos y la hipoxia pueden generar bradicardia con facilidad, deprimiendo al gasto cardiaco. La vasoconstricción periférica por estímulo simpático no es muy efectiva; se considera que el tono vascular depende más de factores humorales (catecolaminas de médula suprarrenal); por ello, la redistribución de la volemia en caso de sangrado no es efectiva y la hipovolemia puede llevar a hipotensión sin taquicardia. La inmadurez del sistema simpático facilita el desarrollo de hipotermia.

El volumen sanguíneo de los neonatos prematuros (100 mL/kg), neonatos a término (85-90 mL/kg) y de los infantes (80 mL/kg) es mayor que el de los adultos (65-75 mL/kg). El hematocrito inicialmente es 55%, disminuye a 30% a los tres meses y sube a 35% a los 6 meses.

La difusión de oxígeno desde la madre hacia el feto, a través de la placenta, se favorece porque la afinidad y la capacidad por el oxígeno de la sangre fetal son mayores que la sangre materna; la hemoglobina fetal no sufre la influencia del 2,3DPG; por tanto, la hemoglobina fetal tiene mayor afinidad por el oxígeno que la hemoglobina materna (la curva de disociación hemoglobina-oxígeno del feto se desplaza hacia la izquierda y la materna a la derecha, facilitando la entrega de oxígeno de madre hacia feto).

Además de tener mayor afinidad, la concentración de hemoglobina fetal es alta, aproximadamente 15 gr/100 mL, mientras en la madre es cerca de 12 gr/100 mL. Los dos factores hacen que el contenido de oxígeno fetal en un decilitro de sangre sea igual o mayor que el materno, aunque la PO2 arterial fetal sea baja (40 mm de Hg).

8.3 METABOLISMO Y CONTROL TÉRMICO

El consumo de oxígeno del recién nacido es alrededor de 6-8 mL/kg por minuto, mientras el adulto consume 3-3.5 mL/kg por minuto; la producción de CO2 en el neonato es 6 mL/kg/min y la del adulto aproximadamente 3 mL/kg/min (cociente respiratorio = 0.8). El alto consumo de oxígeno, unido a: costillas flexibles, alto volumen de cierre y alta relación entre la ventilación minuto y la capacidad residual funcional, generan que cualquier grado de obstrucción de la vía aérea tenga más impacto en las reservas y transporte de oxígeno. Los neonatos pierden más calor porque tienen mayor superficie de piel por kilogramo que los adultos; además, la piel es delgada y con bajo contenido graso aislante. El mayor mecanismo de producción de calor en los neonatos no es el tiriteo, sino el metabolismo de la grasa parda, y los anestésicos inhalados inhiben la termogénesis en los adipositos pardos. La vasoconstricción para evitar pérdida de calor también es limitada, por el sistema simpático inmaduro.La hipotermia es un serio problema que genera disminución de la rata metabólica de los fármacos, irritabilidad cardiaca, depresión respiratoria, aumento de la resistencia vascular pulmonar con posible reapertura del ducto arterioso, lenta recuperación de la anestesia. En toda cirugía pediátrica debe tomarse la temperatura.

Aunque la excreción disminuida de glucosa por los riñones ayuda parcialmente, los neonatos están predispuestos a la hipoglicemia porque tienen bajas reservas de glucógeno. Los más susceptibles a caer en hipoglicemia son los prematuros y los nacidos de madres diabéticas. Por la anterior razón, y por ser más propensos a la deshidratación, las horas de ayuno antes de cirugía son menores que en adultos; en niños menores se puede permitir ingerir líquidos claros 2-3 horas antes de la anestesia y en cirugías prolongadas debe administrarse glucosa y tomarse glicemia.

8.4 FUNCIÓN RENAL Y HEPÁTICA

70

Los pulmones y los riñones tienen un bajo flujo sanguíneo durante el periodo fetal; el riñón fetal produce orina, que contribuye con la formación del líquido amniótico, pero la placenta materna realiza el intercambio gaseoso y remueve los desperdicios.La función renal no es normal hasta los 6 meses de edad, y sólo a los 2 años es similar a la del adulto. En especial los neonatos prematuros tienen disfunción renal, como mala retención de sodio, pobre habilidad para diluir y concentrar, pobre excreción de glucosa, menor reabsorción de bicarbonato, disminución de la depuración de creatinina. Estas características predisponen a la deshidratación en caso de pérdida de líquidos (gastroenteritis) y obligan al médico a una meticulosa administración de los mismos en los primeros días de vida.La inmadurez metabólica del hígado se refleja especialmente en la fase de conjugación. La incidencia de reflujo gastroesofágico es alta.

8.5 DIFERENCIAS FARMACOLÓGICAS

Existen diferencias farmacológicas porque: los neonatos e infantes tienen proporcionalmente mayor contenido total de agua (70-75%) que los adultos (50-60%), la biotransformación hepática es inmadura, el riñón no funciona plenamente y la depuración de fármacos es menor, la unión a proteínas es menor, el flujo sanguíneo a varios órganos es mayor, las ratas metabólicas son mas altas (consumo de oxígeno, producción de dióxido de carbono). La vida media de un medicamento puede ser más prolongada que en un adulto joven. Estas diferencias obligan a formular dosis e intervalos de administración de medicamentos con base a kilogramo de peso, ajustadas a la edad del neonato-infante.

71

CAPITULO 9 FISIOLOGÍA DE LA EDAD AVANZADA

El envejecimiento se caracteriza por cambios anatómicos, fisiológicos y bioquímicos progresivos de los órganos y tejidos, además de cambios emocionales, sicológicos. Los mecanismos que lo controlan aún no son bien conocidos; se postula que la radiación y el incremento de radicales libres derivados del oxígeno interfieren con la fosforilación oxidativa mitocondrial, afectando los procesos metabólicos que proveen energía. El envejecimiento se caracteriza por atrofia de órganos, pérdida de elasticidad y disminución de la reserva funcional. Al igual que la neonatología, los cambios fisiológicos, anatómicos y emocionales justifican el estudio de una segunda especialización: la geriatría.

9.1 EDAD DETERMINANTE

Los 65 años se toman como límite cronológico, epidemiológico y administrativo para el inicio de la edad geriátrica, pero no hay un límite fisiológico. Biológicamente la edad de 65 años es relativa, porque el envejecimiento es diferente en las personas; las diferencias fisiológicas entre dos personas de edad avanzada generalmente son mayores que las existentes cuando eran niños. En otras palabras, una persona de 65 años puede ser fisiológicamente mas joven que una de 60, dependiendo de factores genéticos, raciales, actividad física, actividad mental, hábito alimenticio, estilo de vida personal, familiar, social, manejo del estrés, hábitos lesivos (tabaco, alcohol, otras drogas). El envejecimiento generalmente se inicia con la cuarta década de la vida (30-40 años); hasta la sexta década el proceso es poco acentuado, pero se hace más evidente a partir de la sexta - séptima décadas, y es desigual entre los individuos, según se representa en las líneas punteadas de la figura 9-1 A.Los avances en medicina, nutrición, educación y servicios sociales han aumentado la expectativa de vida y con ello a los pacientes geriátricos.

9.2 DISMINUCIÓN DE LA RESERVA FISIOLÓGICA

Reserva fisiológica es la diferencia entre el funcionamiento de base y el máximo que puede tener un órgano o sistema, y representa el margen para suplir demandas adicionales en caso de estrés, ejercicio, trauma, infección, cirugía, dolor intenso, sepsis, anemia, sin caer en falla. Popularmente se denomina “estado físico”.

En personas sanas, en cualquier edad el máximo funcionamiento de cada órgano es mayor que el basal, (figura 9-1B). La reserva fisiológica disminuye con la edad y para diversas personas es diferente a la misma edad, dependiendo de los factores anteriormente mencionados; un deportista tiene mayor reserva que una persona de vida sedentaria. La reserva fisiológica de todos los órganos y sistemas es máxima hacia los 18-30 años y disminuye con la edad; la de algunos sistemas, como el cardio-pulmonar, puede ser cuantificada clínicamente con exámenes como electrocardiograma y ecocardiografía bajo ejercicio, pruebas de función pulmonar y gases arteriales, mientras que no es fácil hacerlo con otros, como los sistemas inmune y nervioso central.

Al igual que en el adulto mayor, en el niño de corta edad la reserva fisiológica también es menor; por ejemplo, el gasto cardiaco del lactante depende de la frecuencia cardiaca, porque la contractilidad es limitada; la frecuencia cardiaca en reposo está más cerca de la frecuencia máxima efectiva y la redistribución del gasto cardiaco en caso de hipovolemia es menos eficiente, por la inmadurez de sistema simpático.

72

A B

Figura 9-1. A: El envejecimiento es desigual en las distintas personas; en promedio, puede hablarse de un 5-10% de pérdida de función por cada década de vida, a partir de los 30 años.B: La reserva fisiológica disminuye con la edad, y es la diferencia entre el funcionamiento basal y la máxima capacidad de respuesta a eventos de estrés, como la cirugía.

9.3 PRESENTACIÓN DE LA ENFERMEDAD EN EL ADULTO MAYOR

Aunque no hay límite claro entre ellos, es importante distinguir entre los cambios biológicos propios del envejecimiento y las enfermedades comunes en la población geriátrica; por ejemplo, no se debe confundir disminución de la elasticidad pulmonar con enfisema, ni pérdida de elasticidad arterial con hipertensión, pero el límite entre ellos es difícil de establecer. Debido a la disminución de la reserva, a menudo los pacientes ancianos desarrollan síntomas en un estado más temprano de la enfermedad; por ejemplo, la falla cardiaca puede ser precipitada por hipertiroidismo moderado, la retención urinaria por agrandamiento moderado de la próstata, la disfunción cognitiva por hiperparatiroidismo moderado y el coma hiperosmolar no cetónico por intolerancia moderada a la glucosa; pero, paradójicamente, el tratamiento de la enfermedad puede ser más fácil, porque puede estar menos avanzada cuando se presenta.

Además de lo anterior, en los mayores de 75 – 80 años, la presentación o manifestación de la enfermedad es a menudo atípica. Muy pocos ancianos con hipertiroidismo presentan bocio, temblor y exoftalmos, pero pueden presentar fibrilación auricular, confusión, depresión sicológica, debilidad, mareos. En los ancianos, el sistema u órgano asociado a un síntoma no necesariamente es la causa de dicho síntoma; por ejemplo, la confusión mental puede no ser debida a lesiones cerebrales, la depresión sicológica puede tener causas diferentes a desórdenes siquiátricos, el síncope puede no ser por enfermedad cardiaca y la incontinencia puede tener génesis diferente a disfunción vesical.

9.4 OPTIMIZACION PREQUIRURGICA

Al evaluar a un adulto mayor antes de cirugía, es importante tener presente que los cambios fisiológicos del envejecimiento no son los principales determinantes para complicaciones intra o posquirúrgicas; los factores más importantes para generar complicaciones peri-operatorias son las enfermedades co-existentes y la complejidad de la cirugía. Los factores de morbi-mortalidad perioperatoria pueden ordenarse en el siguiente orden de importancia:

1) Enfermedades co-existentes. 2) Complejidad de la cirugía: recambio de líquidos, invasión, duración.

73

máximo

basal

% de función

20 40 60 80

100

50

Edad (años)

% de función

20 40 60 80

3) Cambios fisiológicos del envejecimiento (disminución de la reserva funcional).

Es cierto que el anestesiólogo, el internista, el respectivo cirujano y el geriatra son las personas más indicadas para realizar una evaluación y optimización pre-quirúrgica, pero todo médico debe tener en claro que al paciente se le deben controlar las enfermedades co-existentes, antes de llevarlo al trauma quirúrgico.

Lo anterior es especialmente importante cuando se programa cirugía mayor, con gran recambio de líquidos (neurocirugía, cirugía de tórax, aneurisma de aorta, fractura de cadera, resección de próstata, etc). Por ejemplo, si un paciente fumador crónico, tosedor, con esputo purulento se lleva a una cirugía electiva abdominal sin suspender el cigarrillo ocho semanas antes (para lograr recuperación muco-ciliar), sin terapia respiratoria de limpieza, sin antibiótico profiláctico antes de la incisión y sin manejo del dolor postoperatorio (que, entre otros problemas, limita la ventilación), tendrá más posibilidades de complicarse en el postoperatorio con una neumonía. Igual razonamiento para un paciente hipertenso mal controlado, diabético descontrolado, con arritmias, isquemia coronaria o problemas de coagulación. Las cirugías de urgencia tienen mayor morbi-mortalidad que las programadas, porque afectan en mayor grado la reserva fisiológica y no dan tiempo para estudios y tratamientos dirigidos al control de las enfermedades co-existentes o agregadas.

9.5 SISTEMA CARDIOVASCULAR

Los cambios cardiovasculares reflejan una combinación del proceso de envejecimiento, de las enfermedades agregadas y del estilo de vida; no es fácil determinar los cambios fisiológicos aisladamente, pero hay reducción de la elasticidad arterial, causada por fibrosis de la capa media arterial; ello genera disminución de la distensibilidad, con aumento de la poscarga, presión sistólica elevada e hipertrofia del ventrículo izquierdo. Hay dilatación y elongación de la aorta, y el aumento de la rigidez vascular produce la característica onda de “sobre-pulso”.

A diferencia de otros órganos, el corazón no se atrofia, pero pierde tejido efectivo; el ventrículo izquierdo es más grueso pero menos elástico, con incremento del colágeno. La pérdida de elasticidad (lusitropismo) se traduce en disfunción diastólica, dificultando el llenado del ventrículo y aumentando la presión ventricular al final de la diástole; el ensanchamiento auricular predispone a taquicardias supraventriculares, especialmente fibrilación auricular. La disfunción diastólica hace que el anciano sea más dependiente del ritmo y contracción auricular, que es el evento que completa el llenado del ventrículo. En consecuencia, cualquier evento que disminuya el retorno venoso (anestesia del neuro-eje, ventilación mecánica, hemorragia, veno-dilatadores) comprometen en mayor grado el volumen sistólico, en especial en presencia de arritmias, valvulopatías, hipertensión sistémica o enfermedad coronaria. También es común algún grado de calcificación de las válvulas; la fibrosis del sistema de conducción y la pérdida de células del nodo sino-atrial aumentan la incidencia de arritmias; los cambios del ECG incluyen bloqueo de primer grado, hemibloqueo izquierdo anterior, bloqueo del haz derecho, disminución de amplitud de la onda T.

Al disminuir la respuesta a los receptores beta y la masa de músculo esquelético, de cerebro, hígado y riñón, disminuyen los requerimientos de oxigeno de todo el organismo; disminuyen también la frecuencia cardiaca máxima efectiva y el gasto cardiaco, aunque el gasto puede ser mantenido en adultos envejecidos con buena actividad física, y la función sistólica en reposo puede preservarse, aún en septuagenarios sanos. Hay aumento del tono vagal, menor respuesta de los baro-receptores y, aunque el nivel sanguíneo de noradrenalina puede estar elevado, hay menor respuesta de los receptores adrenérgicos; por ello la frecuencia cardiaca tiene tendencia a disminuir. La frecuencia cardiaca máxima para mejorar al gasto también se reduce en una contracción por cada año de vida, a partir de los 50 de edad. Al disminuir la frecuencia, el aumento del gasto depende del mecanismo de Frank-Starling, pero en los ancianos el incremento de la fracción de eyección, en situaciones de estrés, es menor que en los adultos jóvenes, por disminución de miocardio efectivo. En los adultos jóvenes el incremento del gasto es mejor preservado, con aumento de la frecuencia cardiaca.

74

La disminución de la reserva cardiaca se manifiesta como una caída exagerada de la presión arterial en la inducción de la anestesia. Al disminuir el gasto disminuye la velocidad de la sangre; el tiempo de circulación prolongado retarda la acción de anestésicos endovenosos, como el tiopental. Al igual que los infantes, el anciano tiene menor habilidad para responder a la hipovolemia, hipotensión o hipoxia con aumento de la frecuencia cardiaca y con redistribución del flujo.

En términos generales, el sistema cardio-vascular del anciano es suficiente para el estilo de vida sedentario; las deficiencias se evidencian cuando se exige la reserva fisiológica, ya sea por trauma, cirugía, enfermedad sistémica o dolor intenso.

9.6 SISTEMA RESPIRATORIO

Los cambios de la edad afectan a los cuatro componentes del sistema respiratorio: pulmones, pared torácica y músculos respiratorios, a la circulación pulmonar y a los centros nerviosos que regulan la respiración. Esto genera alteraciones en los cuatro grandes procesos fisiológicos de la respiración: ventilación, perfusión, intercambio y transporte de gases. Al igual que sucede con el sistema cardiovascular, la función respiratoria es suficiente para el estilo de vida de baja actividad física, propia del anciano, pero cuando hay una situación de estrés, puede tornarse sintomático, debido a una pobre reserva pulmonar.

La calcificación de los cartílagos costo-condrales hace más rígida la pared torácica, disminuyendo la distensibilidad; la cifosis progresiva y pérdida de estatura por atrofia de los discos intervertebrales disminuye la capacidad pulmonar total, aunque se puede calificar como normal, para la reducida estatura y peso.Los músculos respiratorios son suficientes para los requerimientos basales, pero no tienen la misma reserva de trabajo de un adulto joven frente a una exigencia, porque se atrofian y agotan más rápidamente.

El tejido conectivo fibroso aumenta; la elasticidad del tejido pulmonar va disminuyendo y con ello la capacidad de retracción, facilitando sobre-distensión de los alvéolos y el colapso de las pequeñas vías, porque su permeabilidad depende de la retracción alveolar, dando origen a un estado similar al enfisema. El volumen residual aumenta, a expensas de disminución del volumen de reserva espiratorio. El volumen espiratorio forzado en 1 segundo (VEF1) disminuye. La capacidad de cierre aumenta (volumen de aire en los pulmones, al cual las pequeñas vías empiezan a cerrarse). El colapso de las vías y la pérdida de septos alveolares aumentan el espacio muerto; la diferencia alveolo-arterial de presión de oxígeno aumenta de 8 mm Hg a los 20 años a más de 30 mm Hg a los 70 años; el intercambio de dióxido de carbono también es menos eficiente, con disminución de la PaO2. La falta de dientes puede dificultar la ventilación con careta facial. La función de limpieza ciliar, la efectividad de la tos y los reflejos laríngeos que protegen la vía aérea disminuyen, predisponiendo al anciano a broncoaspiración, infecciones respiratorias y neumonía postoperatoria.

El control nervioso central también cambia: la respuesta a la hipoxia y a la hipercapnea es menor, y durante el sueño el adulto mayor tiene patrones irregulares de respiración, con periodos de apnea. Hay mayor susceptibilidad a la depresión respiratoria por benzodiazepinas y opioides.Por las razones anteriores, después de toda cirugía se debe administrar oxígeno en recuperación, y en aquellas que limitan la ventilación, como toracotomías y laparotomías, se debe realizar manejo del dolor y ordenar terapia de limpieza pulmonar.

9.7 FUNCIÓN METABÓLICA Y COMPOSICIÓN CORPORAL

El envejecimiento produce atrofia del cerebro, hígado y riñones, así como una pérdida generalizada de la masa muscular esquelética, con un incremento recíproco de la parte grasa. En general, los cambios de la composición corporal reducen el metabolismo basal. El consumo basal y máximo de oxígeno disminuyen; la reducción del

75

metabolismo y del músculo disminuyen la producción de calor, pero la pérdida de calor está aumentada, porque la vasoconstricción termo-reguladora pierde efectividad y porque la piel es más delgada; ello conduce a que los centros del hipotálamo regulen la temperatura a un nivel más bajo y a que los pacientes ancianos sean más susceptibles a la hipotermia, durante cirugía.

La pérdida de músculo y la ganancia de tejido adiposo conllevan a una disminución del agua total; después de alcanzar un peso máximo hacia los 60 años, la mayoría de hombres y mujeres comienzan a disminuirlo, en especial en los hombres; en las mujeres hay mayor ganancia de grasa y mayor pérdida de tejido óseo. La pérdida de masa muscular puede atenuarse con el ejercicio, pero los cambios del envejecimiento terminan prevaleciendo. La testosterona, la absorción y activación de la vitamina D, la renina y la aldosterona disminuyen.Al igual que en los adultos jóvenes, el hígado y el músculo constituyen reservas de carbohidratos, pero el envejecimiento se asocia con dificultad para manejar aportes elevados o niveles bajos de glucosa; en parte, esta intolerancia se debe a pérdida de función de la insulina. Por lo anterior, el reemplazo de líquidos no puede ser muy generoso en glucosa. La masa muscular se reduce; la piel se atrofia, predisponiendo a lesiones por presión o por cinta adhesiva; las venas son frágiles y se dañan con más facilidad al instalar infusiones intravenosas. La artritis y procesos de envejecimiento articular obliga a tener mas cuidado durante la cirugía, con posiciones de flexión o extensión exageradas.

9.8 FUNCIÓN DIGESTIVA Y RENAL

La masa hepática, su flujo sanguíneo, función y reserva fisiológica declinan con la edad; la rata de biotransformación de medicamentos, producción de albúmina y de colinesterasas disminuye. La acides gástrica disminuye y el vaciamiento se prolonga.El flujo sanguíneo renal y la masa de los riñones (número de glomérulos) disminuyen con la edad. La función renal, determinada por la rata de filtración glomerular y la depuración de creatinina, está reducida. El nitrógeno ureico en sangre aumenta, pero los niveles séricos de creatinina no cambian, porque la masa muscular y la producción de creatinina están disminuidas.También disminuyen la capacidad para manejar sodio, potasio y de concentrar-diluir orina; por ello, los pacientes ancianos están predispuestos a la deshidratación, a la sobrecarga de líquidos y a alteraciones electrolíticas como hiper o hipopotasemia, situación que puede presentarse con los diuréticos.La habilidad para metabolizar y excretar fármacos también disminuye, y no pueden administrarse dosis iguales a las administradas a adultos jóvenes, en especial si es por tiempo prolongado.Hay atrofia de la mucosa vaginal y uretral, que favorece la dispareunia y la bacteriuria; la hipertrofia prostática aumenta el volumen urinario residual.

9.9 SISTEMA NERVIOSO

El flujo sanguíneo y la masa cerebral disminuyen; la pérdida de neuronas es prominente en la corteza, especialmente en la frontal. La masa cerebral a los 80 años es un 20% menos que en los adultos jóvenes, siendo la pérdida de materia gris más relevante, con aumento compensatorio del volumen de LCR y de las células gliales. Las neuronas no sólo disminuyen en número, sino también en la complejidad de conexiones dendríticas y número de sinapsis. La síntesis de neurotransmisores, como dopamina, serotonina, tiroxina, acetilcolina y el número de sus receptores esta reducida; lo anterior se traduce en cambios fisiológicos como pérdida de la memoria, marcha rígida con balanceo y con tendencia a caer, despertar temprano en la mañana, disminución de la emotividad. Si estos cambios son exagerados, pasan el límite de los cambios fisiológicos y llevan a enfermedades como demencia, depresión, insomnio, enfermedad de Parkinson.

La degeneración de las fibras nerviosas periféricas lleva a disminución de la velocidad de conducción, mayor atrofia muscular y retardo en la reacción visual y auditiva. La opacificación y menor acomodación del cristalino justifican la necesidad de mayor iluminación para leer y menor tolerancia a luces intensas. La disminución para captar sonidos, en especial los agudos, dificulta la audición cuando hay ruido de fondo.

76

Aumenta el umbral para casi todo tipo de sensibilidad: tacto, temperatura, propiocepción, audición, visión, olfato, gusto; los cambios en la percepción del dolor son más complejos, pero la tendencia es aumentar el umbral. La respuesta del sistema nervioso autónomo también disminuye, y aunque los niveles de catecolaminas están aumentados, la respuesta es de tipo beta-bloqueo, quizá porque disminuye la afinidad de los receptores beta-adrenérgicos. Las respuestas autonómicas que estabilizan al sistema cardiovascular también están afectadas. La autorregulación del flujo sanguíneo cerebro-vascular se conserva; también la respuesta vasoconstrictora a la hiperventilación. En ausencia de enfermedad, la pérdida de la función cognitiva no es muy acentuada, pero es variable; la actividad física y mental tiene un efecto positivo en la preservación de la cognición. La memoria a largo plazo se conserva mejor que la de corto término. La ideación religiosa aumenta. Así, los conocimientos básicos, la comprensión, la memoria a largo plazo, y la capacidad de aprender no sufren gran deterioro en individuos mentalmente activos; la capacidad para resolver problemas generalmente esta más afectada.

Las dosis de anestésicos se reducen, ya sea inhalados, intravenosos o locales (disminuye la DE50 y el CAM), al parecer asociado con el declinamiento del sistema nervioso central, incluyendo la pérdida de neuronas, sinapsis, mielina, rata metabólica y flujo sanguíneo cerebral; en la anestesia peridural debe disminuirse el volumen o masa de anestésico local no sólo por la disminución de fibras nerviosas, sino también porque la reducción de los discos intervertebrales y la fibrosis ocluyen los forámenes intervertebrales, disminuyendo la capacidad del espacio peridural. La dosis de anestesia raquídea es sensiblemente igual que en adultos jóvenes, por incremento del LCR, pero puede tener mayor duración; la incidencia de cefalea post punción dural es menor. A menudo los ancianos toman más tiempo para recuperarse de los efectos de la anestesia y muchos experimentan un grado variable de confusión o delirio postoperatorio, ya sea con anestesia general o con regional más sedación; la etiología aún no es clara y parece ser multifactorial: efecto prolongado de anestésicos, en especial los de larga vida media; hiperventilación con disminución del flujo sanguíneo cerebral, hipoxia o hipotensión durante la anestesia, micro-émbolos generados por la cirugía, demencia limítrofe previa, bloqueo central de la acetilcolina (son más sensibles a confusión mental por atropina o escopolamina).

9.10 CAMBIOS FARMACOLÓGICOS

La disminución progresiva de masa muscular y aumento de grasa (más pronunciada en mujeres) conlleva disminución del porcentaje de agua corporal total. El menor volumen de distribución para las drogas hidro-solubles puede aumentar la concentración plasmática de las mismas, mientras que el aumentado volumen de distribución de las lipo-solubles puede disminuir su concentración plasmática. Si el volumen de distribución de una droga se aumenta, su vida media de eliminación también se incrementa, a menos que aumente la rata de depuración; pero ya anotamos que la función hepática y renal disminuye con la edad; por ello, en los ancianos aumenta el tiempo de eliminación de fármacos liposolubles como benzodiazepinas, tiopental o anestésicos inhalados. Por ejemplo, la vida media de eliminación de la morfina en un adulto joven es aproximadamente 2,9 horas, pero en un paciente de 80 años es aproximadamente 4-5 horas.

La distribución y eliminación de fármacos también son afectados por cambios en la unión a proteínas plasmáticas, porque la droga unida a proteínas no puede actuar en los receptores y tampoco está disponible para el metabolismo y excreción; en los ancianos disminuye la albúmina (que se une a fármacos ácidos), pero la glicoproteína ácida alfa 1 (que se une a los básicos) tiende a aumentar.

Como los requerimientos de anestésicos inhalados, intravenosos y locales disminuyen con la edad, lo juicioso es utilizar fármacos de vida media corta como propofol, sevoflurano, desflurano, remifentanil, alfentanil, o fármacos que no dependan de la función hepática y renal para su eliminación sino de mecanismos plasmáticos, como el atracurio, cis-atracurio, mivacurio y succinilcolina. La disminución del gasto cardiaco, que conlleva menor velocidad de la sangre, puede incrementar el tiempo de comienzo de acción de un fármaco; por ejemplo, si al administrar tiopental no hay hipnosis en 30-60 segundos, lo prudente es esperar unos segundos más, antes de administrar otra dosis adicional.

77

CAPITULO 10 NEUROFISIOLOGÍA

El anestesiólogo debe conocer la fisiología del sistema nervioso, porque los fármacos y procedimientos anestésicos tienen efectos sobre el metabolismo cerebral, flujo sanguíneo cerebral (FSC), LCR, volumen intra-craneano y presión intracraneana (PIC). El anestesiólogo dedicado a la anestesia en neurocirugía debe tener un excelente conocimiento de esta área de la fisiología y también de la morfología, porque el buen o mal manejo anestésico tiene efectos benéficos o deletéreos en estos pacientes.Muchos de los conceptos siguientes se centran en el cerebro, pero también son aplicables a la médula espinal.

10.1 POTENCIAL DE MEMBRANA

Debido a diferentes concentraciones intra y extracelulares de iones, las neuronas y el músculo tienen un potencial de equilibrio eléctrico entre –70 y –90 mV a través de sus membranas; la contribución de cada ión al potencial de membrana depende de su conductancia, que a su vez es proporcional a la permeabilidad de la membrana para ese ión. La conductancia de los iones se hace por medio de canales, que son proteínas que atraviesan la membrana y tienen un poro hidrofílico; la mayoría de los canales son permeables a un solo ión; por ejemplo, los canales de sodio son selectivos para el sodio. En una neurona no excitada, la permeabilidad del potasio es mucho mayor que la del sodio.

Los canales iónicos responden a cambio de voltaje o a un neurotransmisor que se une al receptor. Los canales iónicos voltaje-dependientes están controlados por censores de voltaje que permiten su apertura; durante el reposo la mayoría de los canales de sodio están “cerrados” y la mayoría de los canales de potasio están “abiertos”, pero no salen por la atracción eléctrica de los grandes iones fosfato y proteínas, de carga negativa.

Las neuronas se comunican a través de largas distancias por medio de potenciales de acción, que son rápidas despolarizaciones causadas por un súbito aumento de la conductancia al sodio al abrirse los canales, en respuesta a censores que miden el voltaje adyacente. Cuando se alcanza el umbral, se genera el potencial de acción, cuyo pico es aproximadamente +20 mV; enseguida el voltaje retorna a los niveles de reposo (se repolariza), porque el potasio sale. La bomba de Na+- K+ extrae al sodio e ingresa al potasio que abandonó a la célula durante el potencial de acción, dejándola lista para otro potencial y para continuar transmitiendo la sensación correspondiente o los impulsos para mantener la contracción muscular (figura 10-1). La duración de un potencial de acción es variable: 1-2 milisegundos en las neuronas motoras, 5 mseg en el músculo esquelético y 200 mseg en el músculo cardiaco ventricular. Como todos los potenciales tienen una amplitud y forma similar, la frecuencia es la determinante para cambiar la intensidad de la información; la frecuencia máxima es cerca de 1000 impulsos por segundo. La intensidad de una transmisión depende de la frecuencia de cada fibra y del número de fibras activadas.

78

0 0

-70 mV

Potencial de reposo; el interior es negativo Potencial de acción; el impulso viaja

Figura 10-1. Potencial de reposo y de acción. Los anestésicos locales bloquean a los canales de sodio. El receptor GABA hiperpolariza al entrar iones cloro. Los receptores opioides aumentan la conductancia al potasio y bloquean canales de calcio.

Las mutaciones de los canales iónicos o canalopatías, son responsables de una lista creciente de desordenes neurológicos: epilepsia, migraña, ataxias, miotonías, algunos tipos de sordera, algunos tipos de dolor crónico neuropático. Las fibras gruesas tienen mayor velocidad de conducción; además, en las fibras mielinizadas por las capas de las células de Schwann, el potencial salta de un nodo de Ranvier al siguiente; ello permite altas velocidades de conducción a las fibras gruesas mielinizadas (cerca de 100 m/seg en las fibras motoras), haciendo posible, por ejemplo, que de manera refleja el pié sea rápidamente retirado de alguna injuria, previniendo mayor daño.

Los anestésicos locales actúan bloqueando a los canales de sodio e impiden así el potencial de acción. Las benzodiazepinas, el tiopental, el propofol y posiblemente el etomidato actúan en los receptores GABA, los cuales hiperpolarizan al aumentar la conductancia al cloro. Los opioides tienen acción similar, al aumentar la conductancia al potasio y bloquear canales de calcio.El potencial del músculo ventricular dura más tiempo porque la entrada de calcio por canales lentos establece una meseta; el calcio contribuye a la contracción del músculo y estimula la liberación de mayor cantidad de calcio del retículo sarcoplásmico. Los medicamentos calcioantagonistas (verapamilo, amlodipino) disminuyen la duración de la meseta en el potencial de acción ventricular y disminuyen la contractilidad cardiaca, al tiempo que bajan la resistencia vascular, al interferir con la contracción del músculo liso de los vasos sanguíneos.

10.2 TRANSMISIÓN SINÁPTICA

Las neuronas se comunican pasando la señal directamente (sinapsis eléctrica) o usando neurotransmisores (sinapsis química).La sinapsis eléctrica se encuentra en los reflejos, donde es necesaria una rápida comunicación, o en células donde se necesita una comunicación sincronizada y pronta del impulso, como en los discos intercalares del

79

K+ A-

Na+ Cl- Ca++ Na+ Cl- Ca++

K+ A-

Entra sodio (despolarización)

Sale potasio (repolarización)

Bomba Na-K

miocardio, las del músculo liso intestinal, las epiteliales del cristalino o los hepatocitos. En la sinapsis eléctrica el impulso puede viajar en ambos sentidos.En la sinapsis química la llegada de un potencial de acción al terminal presináptico hace que las vesículas que contienen neurotransmisor o neuro-modulador se aproximen a la membrana y lo liberen, el cual se une a la molécula receptora. En algunas terminaciones la liberación del neurotransmisor depende de la entrada de calcio. La transmisión en la sinapsis química es unidireccional; un potencial de acción en la célula postsináptica no origina respuesta en la célula presináptica. Los receptores pueden ser ionotrópicos o metabotrópicos; los ionotrópicos son de acción rápida (menos de 1 mseg) y corresponden a los canales iónicos que responden a la unión con el neurotransmisor; los metabotrópicos son de acción más prolongada, interactúan con proteínas G, estimulan la producción de segundos mensajeros y activan a proteínas-kinasas. La acción de la mayoría de los neurotransmisores concluye cuando son recaptados de forma activa por la terminación nerviosa presináptica o cuando son degradados; la noradrenalina es altamente recaptada y en parte metabolizada, mientras la acetilcolina es degradada. Si el neurotransmisor es excitatorio, la neurona postsináptica se despolariza y genera un potencial de acción; si el neurotransmisor es inhibitorio, la neurona se hiperpolariza y con dificultad genera un potencial. Un neuro-modulador no tiene efecto cuando actúa solo, pero altera la respuesta del receptor a un neurotransmisor, o modifica la cantidad de neurotransmisor liberado por la célula presináptica. Es posible que una misma sustancia sea neurotransmisor en una sinapsis y neuro-modulador en otra. Además de la apertura de canales iónicos, los neurotransmisores trabajan por medio de segundos mensajeros como el AMP cíclico; existen otras sustancias como las proteínas G, que pueden encontrarse en dos estados: activado o inactivado e interaccionar con muchas proteínas efectoras.

En el cerebro existen muchos neurotransmisores; el GABA es uno de los principales inhibitorios porque produce hiperpolarización; tiene dos subtipos: el GABAA que abre canales de cloro y es la forma en que actúan las benzodiazepinas y los barbitúricos y los GABAB, que abren a los canales de potasio o cierran los de calcio. El glutamato es el principal transmisor excitatorio en el cerebro, produce despolarización y tiene cuatro receptores, de los cuales el más conocido es el N-metil-D-aspartato (NMDA); los otros son: AMPA, metabotrópico y kainato. Otros neurotransmisores principales son: acetilcolina, dopamina, noradrenalina, serotonina y glicina.

En el cerebro existen abundantes receptores muscarínicos que pueden ser afectados por cualquier antimuscarínico que cruce la barrera hemato-encefálica, como la escopolamina y la atropina; en términos generales los efectos son desorientación, alucinaciones, ansiedad, delirio, amnesia y en dosis extremas sedación, convulsiones y depresión respiratoria; estos efectos pueden ser controlados con un anticolinesterásico que pase la BHE, como fisostigmina.La alteración de neurotransmisores y receptores hace parte de la explicación de varios desórdenes como: miastenia gravis, síndrome de Lambert-Eaton, botulismo, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, migraña, convulsiones, espasticidad, encefalitis de Rasmussen, depresión, ansiedad, personalidad sico-rígida y desórdenes de adicción. El etanol, nicotina, cocaína, cannabis, opioides y nicotina inhiben la recaptación o estimulan la liberación de dopamina en diferentes partes de SNC, incluyendo al sistema límbico; también afectan al neurotransmisor GABA.

10.3 METABOLISMO CEREBRAL

La rata metabólica cerebral (RMC) normalmente se expresa como consumo de oxígeno (RMC-O2), que es mayor en la materia gris; el promedio en adultos jóvenes es 3,5 mL/min/100 g, para un total cerebral de 50 mL/min, que equivale al 20% del consumo total de oxígeno (20% de 250 mL/min); el 60% se utiliza para producir la adenosina trifosfato (ATP) empleada en la actividad eléctrica neuronal y el 40% en mantener la integridad celular. En los niños el consumo cerebral de oxígeno es mayor, debido al crecimiento y desarrollo del SNC. El alto consumo de oxígeno hace que la interrupción de la perfusión cerebral produzca pérdida de la conciencia en los siguientes segundos, y si el flujo sanguíneo no es restablecido en los siguientes 3-8 minutos, las reservas de ATP se agotan y se inicia el daño celular irreversible. Algunas áreas son más sensibles que otras a la hipoxia.

80

Las neuronas utilizan glucosa como fuente principal de energía; más del 90% de ella se metaboliza aerobiamente, y por ello la RMC-O2 es paralela al consumo de glucosa; aunque el cerebro puede metabolizar algún lactato, la función cerebral también depende del aporte continuo de glucosa, y la hipoglicemia tiene un efecto tan devastador como la hipoxia. Paradójicamente, la hiperglicemia puede empeorar el daño causado por la hipoxia, porque acelera la acidosis cerebral.

10.4 FLUJO SANGUÍNEO CEREBRAL (FSC)

El cerebro representa el 2% del peso total, pero recibe el 15% del gasto cardiaco (750 mL/min.); la sustancia gris recibe más que la blanca. En promedio el flujo es 50 mL/100 gr/min, pero puede variar según la actividad metabólica regional; por ejemplo, el movimiento de una extremidad se asocia con un rápido incremento del flujo en la correspondiente corteza motora; la actividad visual se refleja en la corteza visual primaria occipital.

REGULACIÓN DEL FSC

a) PRESIÓN DE PERFUSIÓN CEREBRAL (PPC). Es la diferencia entre la presión arterial media (PAM) y la presión intracraneana (PIC) o la presión venosa cerebral, la que sea más alta. Como normalmente la presión venosa cerebral y la PIC tienen pocos milímetros de mercurio de diferencia, podemos decir que PPC = PAM – PIC. El valor normal de la PIC es máximo 10 mm Hg y el de la PAM en las grandes arterias es aproximadamente 95 mm Hg; así la PPC oscila entre 80 y máximo 100 mm Hg; una PPC menor de 50 mm Hg retarda al EEG y una menor de 25 mm Hg lleva a daño cerebral irreversible. El reflejo de Cushing se refiere al incremento de la PAM cuando aumenta la presión del LCR, para preservar la perfusión.

b) AUTORREGULACIÓN. Al igual que el corazón y los riñones, dentro de ciertos límites el cerebro tolera amplios cambios de la presión sanguínea, con poca alteración del flujo sanguíneo. En 10-60 segundos los vasos cerebrales se adaptan a los cambios de la PPC; la disminución de la PPC produce vasodilatación cerebral, mientras que la elevación induce vasoconstricción. En consecuencia, el FSC permanece constante entre cifras de PAM de 50-60 y 150-160 mm Hg (figura 10-2 A).

Una PAM superior a 160 mm Hg en personas normotensas puede dañar la barrera hemato-encefálica y llevar a hemorragia y edema cerebral. En pacientes con hipertensión arterial crónica la curva de autorregulación cerebral se desplaza hacia la derecha, y esto debe tenerse presente al aplicar una anestesia raquídea o peridural a un enfermo hipertenso, en quien puede ser hipotensión una presión que es normal para un normotenso. La autorregulación es una respuesta del músculo liso arterial a la distensión, mediada posiblemente por óxido nítrico, iones hidrógeno, adenosina y prostaglandinas.Diversas enfermedades alteran la autorregulación cerebral; por ejemplo, la pre-eclampsia incrementa el riesgo de accidente cerebro-vascular con presiones arteriales ligeramente altas.

FACTORES QUE ALTERAN AL FSC: CO2, O2, TEMPERATURA, SNA

PRESION ARTERIAL DE DIOXIDO DE CARBONO; PaCO2. Es el factor más importante; el FSC es directamente proporcional a valores entre 20 y 80 mm Hg de presión arterial de dióxido de carbono (figura 10-2 B). Este efecto es casi inmediato y se cree que se debe a los cambios del pH en LCR y tejido cerebral. Al aumentar el nivel de dióxido de carbono se produce vasodilatación y aumento del FSC: 80 mm Hg doblan al flujo; 20 mm Hg reducen al flujo a la mitad. La hiperventilación con cifras de PaCO2 menores de 20 mm Hg produce cambios en el EEG porque disminuye de manera muy importante al FSC, además del efecto causado por la desviación hacia la izquierda de la curva de disociación oxígeno-hemoglobina. Los iones H+ no pasan la barrera hemato-encefálica pero si el CO2, el cual reacciona con agua para producir H+; a su vez, el H+ induce aumento del FSC. La acidosis metabólica aguda tiene poco efecto en el FSC, porque los iones H+ no pueden pasar fácilmente la BHE.

81

En toda anestesia general debe utilizarse capnógrafo, para no causar hipo ni hiperventilación. Cualquier persona que hiperventile sufrirá sensación de mareo.

PRESION ARTERIAL DE OXIGENO, PaO2. En cuanto al oxígeno, sólo los cambios extremos de la PaO2 alteran al FSC; la hiperoxia lo disminuye menos del 10% pero una PaO2 menor de 50 mm Hg lo incrementa significativamente (figura 10-2 B).

TEMPERATURA. La temperatura también afecta la función cerebral: la hipotermia disminuye la RMC y el FSC, mientras que la hipertermia tiene efecto contrario.

TONO SIMPÁTICO. El SNA tiene escaso efecto en la circulación cerebral; los vasos intracraneales tienen inervación simpática del ganglio cervical superior (vasoconstricción) y parasimpática (vasodilatación), mediada por noradrenalina, acetilcolina, serotonina y péptido vasoactivo intestinal; pero ésta regulación se ejerce principalmente en las grandes arterias y muy poco en áreas localizadas del cerebro. El bloqueo del ganglio estrellado (cervical inferior) produce congestión nasal e hiperemia conjuntival, pero altera poco al FSC.

A B

Figura 10-2. A: la autorregulación cerebral mantiene constante al FSC entre 50 y 150 mm Hg de PAM; en hipertensos se desplaza hacia la derecha (línea interrumpida). B: la PaCO2 es el principal factor externo que altera al FSC: a 80 mm de PaCO 2 el flujo puede duplicarse y a 20 mm puede reducirse a la mitad. El oxígeno causa vasodilatación cuando hay hipoxemia.

10.5 BARRERA HEMATO-ENCEFÁLICA (BHC)

Los vasos sanguíneos son únicos, en el sentido que sus células vasculares endoteliales están estrechamente fusionadas y los poros son escasos, formando una barrera que sólo permite el paso a las sustancias liposolubles, no ionizadas y de peso molecular no alto. El CO2, el O2, los fármacos liposolubles (como los anestésicos) y el agua, cuando está en exceso, atraviesan con facilidad, pero la mayoría de los iones, las proteínas y moléculas grandes como el manitol lo hacen con dificultad. En consecuencia, la hipertonicidad aguda aumenta la osmolalidad del plasma y hace que el agua salga del cerebro, mientas que la hipotonicidad del plasma origina un movimiento neto de agua hacia el cerebro, como puede suceder en la resección trans-uretral de próstata (RTU), porque en ésta cirugía los vasos sanguíneos vesicales se irrigan con altas cantidades de agua y puede haber absorción de grandes volúmenes.

82

% FSC % FSC

200

100

50

50 150

PAM

PCO2

PO2

Una gran anormalidad de la concentración sérica de sodio o glucosa debe ser corregida lentamente, porque la corrección súbita de la hiper o hipotonicidad puede generar problemas neurológicos transitorios o permanentes.El manitol es una sustancia osmóticamente activa que no cruza la BHE y es empleada para disminuir el edema cerebral, porque disminuye su contenido acuoso. La solución salina hipertónica también puede ser útil en edema cerebral. La BHE puede ser alterada por hipertensión severa, trauma, tumores, infección, hipercapnea o hipoxia marcadas y actividad epiléptica sostenida.

10.6 LIQUIDO CEFALO-RAQUÍDEO (LCR)

El LCR se encuentra en los ventrículos, cisternas y espacio subaracnoideo circundando al cerebro y médula espinal; su principal función es proteger al SNC contra el trauma. La mayor parte es formada por los plexos coroideos, especialmente en los ventrículos cerebrales; en los adultos la producción de 21 mL/h equivale a 500 mL diarios, o sea más de tres veces el volumen circulante (150 mL). El LCR fluye de los ventrículos laterales, a través del foramen interventricular (Monroe), hacia el tercer ventrículo; a través del acueducto cerebral (Silvio) al cuarto ventrículo y por los forámenes de Magendie y Luschka a la cisterna cerebro-medular o magna, y de aquí pasa al espacio subaracnoideo, circulando alrededor del cerebro y médula espinal, antes de ser reabsorbido en las granulaciones aracnoideas hacia los senos venosos, sobre los hemisferios cerebrales. La absorción es directamente proporcional a la PIC, e inversamente proporcional a la presión venosa cerebral.Los inhibidores de la anhidrasa carbónica (acetazolamida), los corticosteroides, la espironolactona, la furosemida, el isoflurano y los vasoconstrictores disminuyen la producción de LCR.

10.7 PRESIÓN INTRA-CRANEANA (PIC)

La bóveda craneana es una estructura rígida, con una capacidad fija, baja distensibilidad, cuyo contenido es tejido cerebral (80%), sangre (12%) y LCR (8%); cualquier aumento de uno de ellos debe ser compensado por una disminución en los otros, para prevenir un aumento de la PIC (figura 10-3). Por convención, la PIC se mide por la presión del LCR supratentorial y normalmente es 10 mm Hg o menor.La distensibilidad intracraneana se determina midiendo el cambio de la PIC ante los cambios del volumen intracraneano; el aumento del volumen es bien tolerado inicialmente, pero pronto se llega a un punto a partir del cual cualquier aumento produce grandes aumentos de la presión. Los mecanismos compensadores para no aumentar la presión intracraneana son: 1) desplazamiento de LCR hacia el compartimiento espinal, 2) aumento de la reabsorción de LCR, 3) disminución de la producción de LCR, y 4) disminución del volumen sanguíneo cerebral, primero el venoso y luego el arterial.

La elevación sostenida de la PIC lleva a herniación, que puede suceder en cuatro sitios diferentes: 1) el giro cingulado, bajo el falx cerebri, 2) el giro uncinado, a través del tentorio, 3) las tonsilas del cerebelo, a través del foramen magno y 4) por cualquier defecto en el cráneo (figura 10-3).

83

Figura 10-3. La capacidad del cráneo para tolerar aumento de volumen sin aumento de presión es muy pobre (distensibilidad). Sitios potenciales de herniación cerebral.

10.8 EFECTOS DE LA ANESTESIA

Los anestésicos inhalados afectan la autorregulación, inducen vasodilatación, aumentan el FSC y el volumen sanguíneo cerebral, y esto lleva a aumento de la PIC. Por esta razón, se emplean en bajas concentraciones, complementando con anestésicos no inhalados, que no aumenten la PIC, como propofol, opioides, tiopental, midazolam. El anestésico inhalado que produce menor aumento de la PIC es el isoflurano.

La ketamina no está indicada en anestesia en neurocirugía porque eventualmente produce vasodilatación cerebral, aumento del FSC y aumento consecuente de la PIC.

En trauma cerebral se pueden emplear fármacos que disminuyan el consumo de oxígeno por el cerebro, como tiopental y midazolam.

Toda anestesia en neurocirugía debe incluir capnógrafo para mantener estable los niveles de PaCO 2 y con ello al FSC, al volumen de sangre intracraneano y a la PIC; una ligera hiperventilación puede ser deseable (máximo 32 mm PCO2).

84

Volumen

4

1

2

3

60

40

20

PIC (mm Hg)

CAPITULO 11 CONTRACCIÓN MUSCULAR

11.1 RESUMEN DE EVENTOS FISIOLOGICOS

El sitio de contacto de una neurona motora y el músculo esquelético se llama unión neuromuscular y el espacio entre ellas es la hendidura sináptica. Cuando un potencial de acción llega al terminal del nervio motor, la despolariza, los iones calcio entran y activan un mecanismo cuyo resultado es que las vesículas se unen a la membrana y liberan la acetilcolina (AC); las moléculas de acetilcolina difunden por la hendidura y se unen a los receptores nicotínicos, que están situados en una parte especial de la membrana muscular, llamada placa motora. En los músculos de gran fuerza y movimientos no finos, como el gastronemio, una motoneurona A inerva hasta 2000 fibras musculares, mientras que en los músculos de movimientos finos, como los oculares, una motoneurona inerva a 3-6 fibras.

Cada receptor esta formado por cinco subunidades proteicas, de las cuales dos son idénticas (subunidades ) y se unen a la acetilcolina; si las dos subunidades quedan ligadas a la acetilcolina liberada, en un 1 mseg se produce un cambio de la forma y se abre el canal iónico, permitiendo la entrada de sodio y calcio y la salida de potasio, generando un potencial miniatura de la placa motora. Si un número suficiente de receptores fueron ocupados por la acetilcolina, el potencial total de la placa motora produce una despolarización de la membrana situada alrededor de la unión neuromuscular, el cual se propaga por la membrana muscular o sarcolema y por el sistema de túbulos transversos T, abriendo canales de sodio y liberando calcio del retículo sarcoplásmico (figura 11-1).La troponina y tropomiosina son dos proteínas que normalmente previenen el deslizamiento de la actina y miosina, pero el calcio liberado se une a la troponina y se activa el proceso contráctil.

La acetilcolina es rápidamente hidrolizada a acetato y colina por la acetilcolinesterasa, llamada también colinesterasa específica o colinesterasa verdadera, la cual se encuentra en la hendidura sináptica, cerca de la placa motora. Al ser hidrolizada la acetilcolina, la placa motora se repolariza, los canales se cierran, no se generan mas potenciales de acción, el calcio es regresado al retículo sarcoplásmico y el músculo se relaja. Si los receptores son estimulados de nuevo con acetilcolina, el proceso se repite y la contracción muscular continúa. Así, la contracción depende de que continuamente lleguen potenciales de acción a través del sarcolema; si no llegan potenciales, no hay contracción. En el plasma y en hígado existe otra enzima, llamada colinesterasa plasmática o seudocolinesterasa o colinesterasa no específica.La miastenia gravis es una enfermedad auto inmune en la cual hay anticuerpos que reducen el número y calidad de los receptores (regulación “hacia abajo”); la consecuente debilidad muscular puede aliviarse con anticolinesterásicos, como la neostigmina. En el síndrome miastenico (Eaton-Lambert) hay disminución de la liberación de acetilcolina. En la intoxicación alimentaria por la toxina clostridium botulinum hay debilidad y hasta parálisis muscular, por reducción de la liberación de acetilcolina.

85

Figura 11-1. El potencial de acción se propaga por el sarcolema y túbulos T y libera calcio del retículo sarcoplásmico; el calcio se une a la troponina y libera el proceso contráctil. Las fibras gruesas de miosina tienen cabezas, para unirse a la actina y para hidrolizar al ATP.

El músculo liso tiene varias diferencias: las proteínas contráctiles semejan a las del músculo esquelético, pero generalmente los filamentos no están dispuestos en filas paralelas sino entrecruzadas; su contracción es involuntaria porque tiene inervación autónoma, generalmente doble (simpática y parasimpática) y diferentes neurotransmisores y receptores. Además, unas células de músculo liso responden a la noradrenalina contrayéndose (α 1), mientras que otras se relajan (β 2); en las arteriolas periféricas la histamina causa dilatación, tanto en receptores H1 como en los H2, pero produce broncoconstricción en los receptores H1. El músculo liso de los sistemas digestivo y genito-urinario se encuentra relajado o rítmicamente activo, mientras que el músculo liso de los vasos sanguíneos, de las vías respiratorias y de los esfínteres mantienen un grado de contracción, llamado tono.El músculo cardiaco tiene características especiales, algunas son similares al músculo estriado y otras al liso, con conexiones especializadas de baja resistencia que permiten un acoplamiento eléctrico y mecánico, para contraerse y relajarse de manera sincronizada, rápida y continua, característica que le exige alto número de mitocondrias generando energía.

11.2 IMPORTANCIA EN ANESTESIA

En anestesia se usan con mucha frecuencia los relajantes del músculo esquelético, para facilitar la intubación orotraqueal, para mejorar el campo quirúrgico y para facilitar la ventilación mecánica. Los relajantes musculares son de dos clases:

1) Agonistas o despolarizantes; el único empleado es la succinilcolina. 2) Antagonistas o no despolarizantes, como la tubocurarina, pancuronio, vecuronio.

Los agonistas activan al canal, pero lo dejan inactivo durante algunos minutos porque no son hidrolizados tan rápido como la acetilcolina. Los antagonistas se unen al receptor e impiden la acción de la acetilcolina. Son antagonistas competitivos, o sea que se pueden desplazar utilizando anticolinesterácicos, como la neostigmina, que incrementan la cantidad de acetilcolina. Ver capítulo 16. En anestesiología son ejemplos de respuesta in-usual, en algunas familias, la deficiencia de seudo-colinesterasas, que se manifiesta con relajación muscular y apnea prolongadas con dosis normales de succinilcolina; también la hipertermia maligna, que consiste en hipermetabolismo del músculo esquelético, asociado al receptor de rayonadina.

86

Nervio motor

Ca++

Vesículas con AcPotencial de acción

Ca++

Miosina

Actina-troponina-tropomiosinaTúbulos T

Retículo sarcoplásmico

Línea ZMitocondria

CAPITULO 12 FISIOLOGIA DEL DOLOR

El dolor es la causa más común de consulta al médico; puede presentarse en enfermedad benigna, maligna, trauma accidental, trauma quirúrgico o en la contracción exagerada de un músculo o víscera, como en el trabajo de parto o contracción por un cálculo. La función del dolor agudo es proteger al tejido de un daño o de mayor daño, porque avisa al paciente que algo está mal, lo obliga a retirarse de algo que le esta lesionando o lo va a lesionar, a tomar reposo porque el cuerpo no está en condición de continuar actividad física, o lo obliga a buscar ayuda médica. Y el dolor le sirve al médico para hacer un diagnóstico.

12.1 DEFINICION Y CUANTIFICACION

El sistema sensitivo general comprende las siguientes sensaciones: tacto, presión, vibración, propiocepción (posición y movimiento articular), temperatura (calor y frío), distensión visceral y dolor. Estas sensaciones son transmitidas por tres neuronas: la primera va del receptor hasta el asta dorsal de la médula; la segunda neurona pasa al otro lado y asciende hasta el tálamo, y la tercera neurona va del tálamo hasta la corteza somato-sensorial. La función del tálamo es decodificar la información sensorial, para enviarla a la corteza. De las anteriores sensaciones, el dolor es la más compleja, porque a diferencia de las otras, tiene dos características: involucra un componente afectivo y puede generar cambios fisiológicos que afectan prácticamente a todo el organismo (respuesta neuro-endocrina al dolor intenso: incremento de la frecuencia cardiaca, de la presión arterial, del consumo de oxígeno, etc.).

DEFINICION: El dolor se define como: “Una experiencia sensorial y emocional desagradable, asociada con daño real o potencial de los tejidos o descrita como tal”. La palabra “sensorial” se refiere a la parte fisiológica de transmisión y modulación de impulsos (nocicepción), pero la palabra “emocional” añade la respuesta sicológica, ligada con sufrimiento, ansiedad, irritabilidad y depresión, que a su vez varía con factores genéticos, culturales, el sexo, la edad, el estado hormonal y otras características de la personalidad. El componente emocional y la modulación hacen que la misma noxa (noxa = daño, lesión), en la misma persona, generen un dolor diferente, en circunstancias distintas. En otras palabras, el dolor no es una simple transmisión de impulsos, porque hay un proceso de modulación que lo inhibe o lo excita, y una respuesta afectiva, que puede variar de una persona a otra.

El término “daño real” se refiere a la lesión o daño tisular causado por la enfermedad o por el trauma (noxa), y la palabra “potencial” alude al dolor previo al daño tisular, a la función protectora preventiva del dolor, de avisar desde antes de iniciarse la destrucción celular. La frase “descrito como tal” indica que el paciente puede referir dolor y sensación de daño tisular en una parte del cuerpo, pero en realidad no hay daño del tejido, porque el problema radica en disfunción del nervio correspondiente; por ejemplo, puede consultar por dolor quemante en la frente derecha, pero al examen clínico no existe daño tisular en esa zona, porque el problema puede ser neuralgia del trigémino (dolor neuropático).

CUANTIFICACION DEL DOLOR. No existe un instrumento para medir al dolor, pero su intensidad se debe medir antes, durante y después del tratamiento, y para ello se utilizan métodos como la escala visual análoga

87

(eva), que consiste en una regla de 10 cm, marcada en un extremo con cero dolor y en el otro extremo con el diez, que representa el dolor de mayor intensidad imaginable. En los niños se pueden emplear escalas representadas por caras con diferentes expresiones, o por colores. Figura 12-1.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Figura 12-1. El dolor debe medirse antes, durante y después del tratamiento; puede emplearse una escala de cero a diez de intensidad.

12.2 CLASIFICACION DEL DOLORNo es fácil clasificar al dolor y no hay criterios unificados, pero se puede clasificar de acuerdo a varios aspectos:

a) SEGÚN EL TIEMPO: En agudo y crónico. No hay tiempo límite definido, pero se rotula como crónico un dolor de más de tres a seis meses de duración.b) SEGÚN LA ETIOLOGIA: Se puede catalogar como dolor postoperatorio, por trauma accidental, por enfermedad aguda como amigdalitis, apendicitis, o litiasis renal; por cáncer, por trabajo de parto. Aquí también cabe incluir al dolor de origen sicológico.c) SEGÚN EL SITIO ANATÓMICO: En cefaleas, cervico-braquial, torácico, lumbar, abdominal, pélvico o de miembros inferiores; d) SEGÚN LA PROFUNDIDAD U ORIGEN EMBRIONARO: En somático y visceral. El somático puede ser superficial (piel, celular subcutáneo) o profundo (músculo, tendones y huesos). El dolor visceral puede tener la característica de ser REFERIDO a un sitio somático, porque tanto el dolor como el sitio anatómico al cual se refiere tienen un sitio común de ingreso en la médula espinal.e) SEGÚN LA FISIOPATOLOGIA en: nociceptivo, neuropático y mixto (mezcla de ambos). El dolor sicológico también tiene cabida en este grupo.f) SEGÚN ENFOQUE CLINICO: Dolor agudo, dolor por cáncer y dolor crónico no maligno.

De las clasificaciones anteriores, resaltamos las dos últimas: 1) Según la fisiopatología, porque implica un tratamiento diferente, dependiendo si el dolor es

nociceptivo o neuropático. 2) Según el tipo clínico: agudo, dolor por cáncer y dolor crónico no maligno; porque cada uno de ellos

implica un componente afectivo-emocional diferente. En el dolor agudo el paciente sabe que su dolor pasará, y se asocia con ansiedad, y si es intenso se agrega una respuesta neuro-endocrina (taquicardia, alteraciones del tono visceral). En el dolor por cáncer hay temor por la muerte, y ello significa variaciones afectivas como negación, ira, negociación, aceptación. En el dolor crónico no maligno el componente afectivo se relaciona con la incapacidad, con una conducta dolorosa exagerada.

DOLOR NOCICEPTIVO El dolor nociceptivo es mucho más frecuente que el neuropático; es aquel en el cual hay sensibilización de los receptores de dolor, por medio de sustancias como prostaglandinas. Puede ser debido a trauma accidental o quirúrgico, a enfermedad (por ejemplo: amigdalitis, otitis) a función exagerada de una víscera, a isquemia. Responde al manejo farmacológico con AINE y opioides.

DOLOR NEUROPÁTICO Ocurre en ausencia de estimulación del nociceptor; es causado por disfunción del sistema nervioso, usualmente del periférico. La sensibilidad está aumentada y hay descargas espontáneas, debidas a un aumento de la concentración de canales de sodio u otras canalopatías. También puede ser producido por daño del SNC, particularmente del tracto espino-talámico y del tálamo (dolor talámico). El dolor neuropático es menos frecuente que el nociceptivo, pero más difícil de diagnosticar y tratar. El dolor neuropático se caracteriza por ser

88

tipo ardor, quemante, o se presenta como paroxismos que semejan descargas eléctricas, y es frecuente la alodinia (el tacto evoca dolor). No es fácil de controlar, no mejora con los AINE y sólo parcialmente con los opioides; los mejores resultados se obtienen con estabilizadores de membrana, antidepresivos tricíclicos y esteroides. Los estabilizadores de membrana o antiepilépticos bloquean a los canales de sodio y/o calcio, y los más usados son: pregabalina, fenitoina, carbamazepina, gabapentin, ácido valproico, topiramato, oxcarbazepina, lamotrigina. En muchos pacientes, el manejo farmacológico del dolor neuropático debe complementarse con el no farmacológico, que incluye: bloqueos simpáticos, fisioterapia, acupuntura, técnicas psicológicas.

Son ejemplos de dolor neuropático: la neuralgia del trigémino, del gloso-faríngeo, el dolor del miembro amputado por neuroma (“miembro fantasma”), la neuralgia post-herpética, por sida o por etanol; el síndrome doloroso regional complejo, la neuropatía diabética, la compresión o infiltración tumoral de un nervio periférico o de médula espinal; la lesión quirúrgica, traumática o por radioterapia de un nervio, la esclerosis múltiple, el dolor post-lesión raqui-medular o cerebral.

El síndrome doloroso regional complejo (anteriormente llamado distrofia simpática refleja) puede ser tipo I (sin daño evidente del nervio) y tipo II (causalgia, con daño evidente del nervio). Generalmente suceden en una extremidad y se pueden desarrollar después de trauma accidental o quirúrgico que compromete a un nervio periférico; hay hiperalgesia, alodinia, cambios tróficos de piel y osteoporosis. El dolor puede ser activado por la estimulación de nervios simpáticos, motivo por el cual se denomina “dolor mantenido por el simpático” y parte del tratamiento es realizar bloqueos simpáticos (ej: bloqueo del ganglio estrellado para dolor en el miembro superior).Alodinia consiste en percibir como dolor una sensación que no debe producirlo; por ejemplo, dolor al tacto o presión suave.

DOLOR MIXTO Hay co-existencia de dolor nociceptivo y neuropático. Es frecuente en cáncer, porque el tumor destruye tejidos, pero también puede existir daño a nervios, ya sea por compresión del tumor o por la radioterapia.

12.3 PROCESOS BASICOS DEL DOLOR

En dolor nociceptivo pueden identificarse cuatro procesos básicos:1) Transducción2) Transmisión3) Modulación4) Percepción

Los tres primeros procesos constituyen la nocicepción; al agregar el cuarto proceso, percepción, se completa la definición de dolor.

12.3-1 TRANSDUCCION

La información del sistema sensitivo general se inicia en piel, músculos, articulaciones y vísceras, donde es captada y convertida a potenciales de acción por diversos receptores o transductores, que se clasifican en mecanoreceptores, termoreceptores y nocireceptores (nociceptores). Los mecanoreceptores son sensibles al tacto, presión, propiocepción, vibración, distensión. Responden básicamente a estímulos mecánicos que tocan, deforman o tensionan la piel, músculos, articulaciones y vísceras, y pueden ser corpúsculos de Meissner, Pacini, Ruffini, terminaciones de Merkel, órganos de Golgi, husos musculares, mecanoreceptores articulares y mecanoreceptores de distensión visceral. Los mecanoreceptores responden a un bajo umbral y los impulsos son transmitidos principalmente por fibras A beta, que son gruesas y altamente mielinizadas (tabla 12-1).

Los termoreceptores son sensibles al calor y frío; usualmente el frío se transmite por fibras Aδ y el calor por fibras C. Los receptores de calor descargan hasta la temperatura de 45 °C; una temperatura mayor de 45 ºC causa daño y es transmitida por nocireceptores.

89

Los nocireceptores o nociceptores son sensibles a estímulos que amenazan producir daño tisular o que lo producen; se conocen como terminaciones libres, porque no tienen cápsulas o corpúsculos; se activan a un alto umbral y transmiten por fibras delgadas A delta y C.

La lesión tisular por trauma accidental o quirúrgico, o por infección, genera una respuesta primaria y otra secundaria (figura 12-2).

RESPUESTA PRIMARIA DE LA TRANSDUCCIÓN: ESTIMULO DEL RECEPTOR La lesión tisular destruye células, y ellas liberan y generan sustancias que sensibilizan o activan a los nocireceptores. Los fosfolípidos provenientes de las membranas celulares son convertidos por la fosfolipasa A2 en ácido araquidónico, y el ácido araquidónico es transformado por la ciclooxigenasa en prostaciclina y prostaglandina E2; esta última activa directamente a los nocireceptores, mientras la prostaciclina potencia el edema. El ácido araquidónico también puede ser transformado por la lipooxigenasa en leucotrienos, los cuales potencian al dolor. Las prostaglandinas y los leucotrienos son llamados eicosanoides, y provienen por dos vías: ciclooxigenasa y lipooxigenasa. Además de lo anterior, del interior de las células destruidas son liberadas otras sustancias como potasio, iones hidrógeno y proteínas y enzimas proteolíticas, las cuales reaccionan con los tejidos vecinos y participan en la despolarización del nociceptor. Los cortico-esteroides son antiinflamatorios, porque uno de sus mecanismos de acción es inhibir a la fosfolipasa A2, mientras los analgésicos antiinflamatorios no esteroides (AINE) bloquean la ciclooxigenasa.

RESPUESTA SECUNDARIA DE LA TRANSDUCCION: CALOR LOCAL, ENROJECIMIENTO, EDEMA. En la respuesta primaria son activados algunos terminales de la terminación libre; la activación genera una respuesta o hiperalgesia o sensibilización secundaria de los otros terminales, porque secretan sustancia P (sP) y calcitonina GRP de manera anti-drómica. Estas últimas actúan sobre los mastocitos y plaquetas; los mastocitos liberan histamina y las plaquetas serotonina, y ellas actúan sobre los vasos sanguíneos vecinos y producen vasodilatación, aumento de la permeabilidad capilar, que lleva a calor local, enrojecimiento y edema. Con frecuencia, se llama “unidad de dolor” a los tres participantes principales de la “sopa inflamatoria” mencionada: terminación libre, mastocitos y vasos sanguíneos.

NOCIRECEPTOR(1r NEURONA)

POTASIO H+ACIDO ARAQUIDONICOBRADIQUININAPROSTAGLANDINASSEROTONINAHISTAMINALEUCOTRIENOS

SUSTANCIA PCALCITONINA GRP

SENSIBILIZA

VASODILATACIONEDEMA - CALOR

LIBERA

90

TRA

UM

A

CELULA LESIONADA

Figura 12-2. Respuesta primaria de la lesión tisular: las células destruidas liberan y generan sustancias que sensibilizan y despolarizan al nociceptor. Respuesta o hiperalgesia secundaria: los terminales nerviosos liberan sustancia P y calcitonina, que activan el proceso de vasodilatación, edema, calor local, enrojecimiento.

12.3-2 TRANSMISION

El dolor se transmite por fibras A delta y C. Las fibras A delta son pobremente mielinizadas y transmiten a mayor velocidad que las fibras C, mientras las fibras C no son mielinizadas y transmiten a menos de 2 metros por segundo. Los nocireceptores cutáneos Aδ responden a estímulos mecánicos intensos, como pinchar o pellizcar la piel, mientras los nocireceptores cutáneos C son polimodales porque responden a diferentes tipos de estímulos nocivos, ya sean mecánicos, térmicos o químicos (como bajo pH, sustancia casaicina).

Como ejemplo práctico, pellizque su piel hasta que inicie dolor; las fibras A delta llevan el dolor intenso punzante (primer dolor), y las fibras C llevan el dolor quemante, urente, que sigue después de soltar la piel (segundo dolor). Pero, en la práctica clínica, el dolor generalmente es mezcla de las dos informaciones nociceptivas, A delta y C, porque los nervios periféricos contienen ambos tipos de fibras. La intensidad del dolor depende de dos aspectos: el número de receptores y fibras activados y la frecuencia de potenciales de acción con la cual transmite cada fibra.

Al igual que todas las sensaciones generales, el dolor es transmitido desde la periferia hasta la corteza somato-sensorial por tres neuronas: la primera inicia en el receptor, que puede estar en piel, músculos, articulaciones, huesos o visceras; tiene el cuerpo celular en el ganglio de la raíz dorsal y llega hasta la médula espinal o al tallo cerebral, si se trata de un par craneal.

En el asta dorsal de la médula espinal o en el núcleo del tallo, la primera neurona hace sinapsis con la segunda neurona, la cual cruza al lado contrario y llega hasta el tálamo, por el tracto espino-talámico. En el tálamo se inicia el análisis del dolor, y de aquí parte la tercera neurona, que llega a la corteza somato-sensorial, donde se realiza la percepción sensorial mediante conexión con neuronas de cuarto orden o superior y con otras partes del cerebro.

Las fibras que transmiten dolor de la cabeza son llevadas a través de los nervios craneales trigémino (V), facial (VII), glosofaríngeo (IX) y vago (X); ellas hacen sinapsis con las neuronas de segundo orden en los núcleos del tallo. Las vías del dolor no van exclusivamente al tálamo y corteza somato-sensorial; hacen conexión con neuronas motoras del asta medular anterior, con neuronas de la columna descendente simpática de la médula espinal (columna intermedio-lateral), con centros cardiovascular y respiratorio en el tallo, con centros autónomos en el hipotálamo; con el sistema reticular y sistema límbico. Estas conexiones generan una respuesta generalizada o neuro-endocrina ante el dolor intenso, con componentes somáticos, simpáticos y afectivos. La clasificación de las fibras nerviosas periféricas indicada en la tabla 12-1 se basa en el diámetro, velocidad de conducción, mielinización y función; todas las fibras nerviosas tienen células de Schwann (ver figura 19-1), pero el grado de mielinización disminuye de las fibras A a las B. En los axones mielinizados los potenciales de acción van a mayor velocidad porque saltan de un nodo de Ranvier a otro, sin despolarización continua de la membrana; en general, al aumentar el diámetro y la mielinización se incrementa la velocidad de conducción.

Tabla 12-1 Clasificación de las fibras periféricas

TIPO MIELINIZACION FUNCION DIÁMETRO (m) VELOCIDAD (m/s)A (Ia) Si Motor, propiocepción 6-22 30-120A (Ib) Tacto, presión 6-22 30-120

A (II) Husos musculares (tono) 3-6 15-3591

A (III) Dolor, temperatura 1-4 5-25B (III) Poca S.N.A. preganglionar 3 3-15C1 (IV) No Dolor, temperatura 0,3-1,2 0,3-1,5C2 (IV) No S.N.A. posganglionar 0,3-1,2 0,4-1,5

De la clasificación expuesta en la tabla 12-1 se derivan dos aplicaciones clínicas:

1) Con anestésico local a baja concentración (lidocaina al 0,5-1% o bupivacaina al 0,125-0,25%) se bloquean las fibras que transmiten dolor, temperatura e información autónoma (A δ, B y C), con muy poco bloqueo motor (fibras A α). Esto permite dar analgesia con catéter peridural en el postoperatorio y en el trabajo de parto, sin interferir apreciablemente con la movilidad del paciente o con el progreso del trabajo de parto. El bloqueo diferencial en las distintas fibras se debe a varios factores: diámetro de la fibra, cantidad de nodos de Ranvier involucrados en la zona de infiltración del anestésico local, frecuencia de los potenciales de acción con la cual transmite cada fibra y propiedades de cada anestésico local.

2) Prevenir efectos tóxicos de los anestésicos locales: si en pacientes adultos se necesita infiltrar grandes volúmenes de anestésico en piel y en celular subcutáneo, no es necesario hacerlo con lidocaina al 2% o bupivacaina al 0,5 - 0,75%; es suficiente con lidocaina al 1% o con bupivacaina al 0,25%. En niños se debe emplear lidocaina al 1% y no al 2%.

12.3-3. MODULACION

El dolor no es una simple transmisión de impulsos, porque a nivel central también hay modulación. La modulación puede ser sensibilizando o inhibiendo.

MODULACION: SENSIBILIZACIÓN. Un dolor intenso y continuo produce sensibilización a nivel central, porque a nivel medular promueve neuroquímicos excitatorios como la sP, el aspartato-glutamato, prostaglandinas y calcitonina GPR, que facilitan la excitación de circuitos nerviosos. A nivel espinal la sensibilización del dolor se conoce con el nombre de “wind up” (levantar el viento, la señal). Por ejemplo, si se presenta un paciente con un dolor intenso por trauma accidental, lo indicado es iniciar un pronto tratamiento del dolor, con AINE (bloqueo de respuesta periférica primaria y secundaria) y/o con opioides (bloqueo a nivel central). Retardar el inicio del tratamiento genera sensibilización central, que se traduce en necesidad de mayores dosis de analgésicos, comparadas con el pronto tratamiento. En anestesia general, los anestesiólogos generalmente no administran anestésicos inhalados únicamente; también bloquean la transmisión en otros receptores, administrando opioides, como el fentanilo. En cirugías de alto dolor (ejemplo: toracotomías, laparotomías), antes de iniciar la anestesia general, el anestesiólogo implanta un catéter peridural y administra anestésico local a baja concentración, más opioide. MODULACION: INHIBICIÓN. A nivel espinal puede haber inhibición de dos maneras principales:

A) SISTEMAS OPIOIDE Y NO OPIOIDE. Proceden de la sustancia gris periacueductal, de la formación reticular y del núcleo del rafé magno; descienden a efectuar inhibición en niveles medulares inferiores. El sistema inhibitorio opioide utiliza encefalinas, β-endorfinas y dinorfinas, y el no opioide comprende neuromoduladores como noradrenalina, serotonina y agonistas en receptores alfa-2, como clonidina y tizanidina. Estas vías inhibitorias explican la acción analgésica de los opioides exógenos, como morfina y fentanilo (simulan a encefalinas, endorfinas y dinorfinas) y la acción analgésica co-ayudante de los antidepresivos, como la amitriptilina, porque bloquean la recaptación de noradrenalina y serotonina.El tramadol actúa en los dos sistemas: como opioide débil y también inhibe recaptación de noradrenalina y serotonina.

92

La inhibición del dolor producida por los opioides endógenos o exógenos es presináptica y postsináptica; al unirse a los receptores mu, kappa y delta abren canales de potasio y bloquean los de calcio, y esto produce hiperpolarización e inhibición de la liberación de neurotransmisores excitatorios.

Un ejemplo de inhibición supraespinal lo representan las víctimas de un asalto o de un accidente vehicular, quienes suelen tener poco dolor en el momento del evento, porque hay situaciones mas urgentes que solucionar, como defenderse, huir o abandonar el automotor antes de que se produzca un incendio, pero más tarde el dolor en los sitios de trauma puede ser intenso.

La acupuntura puede ser útil, especialmente en dolores musculares, articulares y en cefaleas, y su mecanismo de acción parece ser la producción de micro-traumas en sitios especiales, los cuales estimulan la liberación de opioides endógenos; sus efectos pueden ser antagonizados por la naloxona.

B) INHIBICION SEGMENTARIA. Se refiere a la teoría de la compuerta; las fibras gruesas, que informan sobre tacto, presión y propiocepción, inhiben a las vías delgadas de dolor A delta y C que entran en el mismo segmento medular, mediante neurotransmisores inhibitorios. A manera de ejemplo, se sabe que frotar o sobar una zona vecina reduce el dolor, y una aplicación médica de esta teoría es la estimulación nerviosa eléctrica transcutánea (TENS), en la cual con un dispositivo se aplican estímulos eléctricos en la piel, que reducen el dolor, al estimular fibras gruesas tipo A beta.

La aplicación de frío en las primeras 24 horas de un trauma tiene efectos benéficos, al parecer por dos motivos: a) la vasoconstricción local disminuye la formación de la “sopa inflamatoria”, y b) el frío se transmite por fibras A delta, que parecen inhibir al dolor transmitido por las fibras C.

12.3-4. PERCEPCION

En la corteza se dan los calificativos al dolor: localización, intensidad, tipo de dolor (punzante, quemante, compresivo, tipo corriente eléctrica, etc), comparación con otros dolores, articulación de la respuesta según el entorno inmediato, etc. El componente afectivo del dolor deriva de circuitos cerebrales entre corteza, sistema límbico y lóbulo frontal.

En el tratamiento del dolor crónico se pueden usar terapias cognitivo-conductuales como co-adyudantes; por ejemplo: instruir al paciente para que no centre su pensamiento en el dolor, ya sea desviando la atención hacia otros pensamientos y/o evitando recuerdos que alimenten al dolor y/o realizando actividades de distracción o entretenimiento; practicar ejercicios de relajación mental y muscular, que disminuyan al tono simpático (existen tipos de dolor inducidos por la actividad simpática). En muchos casos también ayuda ilustrar al paciente sobre su enfermedad, para disminuir incertidumbre y miedo infundado, porque muchos pacientes con dolor crónico piensan que tienen cáncer y que se lo están ocultando, o que van a quedar en estado de invalidez. En los pacientes con cáncer también puede ayudar ilustrar al paciente sobre el pronóstico de la enfermedad; es posible que inicialmente haya fase de negación, pero la incertidumbre o ignorancia puede ser peor. También se puede considerar cambiar la actitud del paciente hacia su enfermedad y el dolor, en especial cuando el paciente utiliza al dolor para obtener ganancias secundarias. Las clínicas de tratamiento del dolor crónico cuentan con profesionales en psicología y/o en terapia ocupacional; el manejo por parte de psicología también explora el entorno familiar y laboral en el cual vive el paciente con dolor crónico.En dolor crónico es importante saber “qué paciente tiene la enfermedad”; no solamente “qué enfermedad tiene el paciente”.

La figura 12-3 comprende los cuatro procesos básicos del dolor nociceptivo; es importante resaltar que el médico puede tratar el dolor en cualquiera de los cuatro procesos; por ejemplo: en la transducción con AINE; en la conducción con un bloqueo de nervio periférico o con anestesia raquídea o peridural; en la modulación con opioides o con antidepresivos, y en la percepción con métodos sicológicos.

93

Figura 12-3. Procesos fisiológicos del dolor nociceptivo: transducción, transmisión, modulación (sensibilización-inhibición) y percepción. El dolor puede tratarse en cada uno de estos cuatro procesos.

12.4 CARACTERISTICAS DEL DOLOR AGUDO Y CRONICO

CARACTERÍSTICAS DEL DOLOR AGUDOLas principales características del dolor agudo son:

1) Los mecanismos son bastante conocidos; se asocia con injuria tisular, con sensibilización e inhibición a nivel de los nociceptores o a nivel central. Generalmente es un dolor nociceptivo, aunque algunos dolores agudos tienen componente neuropático.

2) Desaparece cuando el tejido lesionado sana; es auto limitado en el tiempo, cede, aunque no se realice tratamiento.

3) El patrón emocional es sufrimiento con ansiedad, pero el paciente confía en que el dolor pasará. 4) Cumple una función y se puede considerar como un síntoma, porque obliga al paciente a alejarse de la

noxa (elemento nocivo), a guardar reposo para no dañar más los tejidos; lo presiona a buscar ayuda médica, ayuda al médico a hacer el diagnóstico y presiona al paciente a seguir las indicaciones médicas.

5) Debido a las conexiones de las vías del dolor con el sistema muscular, simpático, límbico y centros cardio-respiratorios del tallo, cuando es intenso genera una respuesta neuro-endocrina, que puede aumentar la morbi-mortalidad en los pacientes con enfermedades asociadas (rigidez muscular, taquicardia, hipertensión, aumento del consumo de oxígeno, nauseas, retención urinaria, etc.).

6) El manejo puede ser realizado por un solo médico, y generalmente se enfoca con: a) analgésicos tipo AINE, para el dolor leve a moderado y con analgésicos opioides para el dolor moderado a intenso; b) bloqueos nerviosos, como la analgesia peridural.

CARACTERÍSTICAS DEL DOLOR CRÓNICO (POR CANCER Y NO MALIGNO)

94

Percepción

Tálamo

Tracto espino-talámico Modulación

Transducción

Transmisión

Víscera

Piel

EL dolor crónico se define como aquel que persiste mas allá del curso de un proceso agudo o más de un tiempo razonable, usualmente entre más de 3 meses, y sus características son:

1) Los mecanismos son más complejos que los del dolor agudo. Puede ser nociceptivo, neuropático o tener ambos componentes (mixto).

2) No necesariamente cumple una función; no siempre protege al tejido de mayor daño. El dolor crónico no maligno por sí mismo puede constituir una entidad patológica; no cumple la función de ser un síntoma.

3) La respuesta neuroendocrina (taquicardia, hipertensión, nauseas, retención urinaria, etc) es atenuada o ausente; el dolor puede ser intenso y constante, pero no llega a los altos niveles que puede alcanzar el dolor agudo.

4) La respuesta sicológica es mas compleja, y varía si es dolor por cáncer o dolor crónico no maligno. Usualmente el paciente pierde la esperanza, se llena de temores y de incertidumbre al ver pasar el tiempo y al ir de un médico a otro sin curación definitiva: sobreviene la irritabilidad, disturbios del sueño, desajuste familiar y social, pérdida de proyección futura y de la autoestima; finalmente aparece la depresión. La personalidad previa y los factores externos, como el entorno familiar o laboral, juegan papel más importante que en el dolor agudo. En el dolor por cáncer se pueden presentar diversas fases emocionales: negación, ira, negociación, aceptación. En el dolor crónico no maligno el paciente tiene una respuesta emocional que puede ser exagerada, ligada a su incapacidad y pérdida de independencia.

5) El tratamiento incluye a varias disciplinas. Incluye manejo farmacológico con AINE y opioides, pero también otras drogas como anticonvulsivantes o estabilizantes de membrana; antidepresivos, inductores del sueño. También puede ser necesario terapias físicas, terapias sicológicas, bloqueos simpáticos y otras técnicas especiales. El manejo es más interdisciplinario que el dolor agudo, incluyendo al profesional en psicología.

12.5 RESPUESTA SISTÉMICA AL DOLOR (NEURO-ENDOCRINA)

El cuerpo humano realiza modificaciones o adaptaciones fisiológicas ante situaciones de estrés, y el dolor es una forma de estrés. Para responder adecuadamente ante las situaciones de estrés, el cuerpo requiere contar con una reserva fisiológica. Reserva fisiológica es la diferencia entre el funcionamiento basal y el máximo que puede dar un órgano o sistema. La reserva funcional puede ser baja, ya sea por enfermedades, o por estar en los extremos de la vida: los neonatos y los adultos mayores tienen menor reserva funcional que los niños mayores, o que el adulto joven. Las vías somáticas y viscerales del dolor tienen conexiones en médula espinal, tallo y centros superiores con neuronas motoras, con el sistema simpático (ya sea en la columna intermedio-lateral o en hipotálamo) y con los centros cardiovasculares y respiratorios. Lo anterior significa liberación de hormonas catabólicas, como adrenalina y noradrenalina, liberación de cortisol, de aldosterona, de hormona antidiurética, activación del sistema renina-angiotensina.

Estas conexiones son responsables de la actividad muscular refleja y de la respuesta neuro-endocrina, que es proporcional a la intensidad del dolor, con incremento de la morbilidad y mortalidad, especialmente en pacientes con baja reserva funcional, específicamente en problemas cardio-respiratorios previos. El trauma y las cirugías menores se asocian con pequeña o ninguna respuesta neuroendocrina, pero las cirugías torácicas o abdominales generan gran dolor y estrés.

La respuesta neuroendocrina al dolor agudo intenso afecta la función de casi todos los órganos (figura 12-4) y puede aumentar la morbi-mortalidad posquirúrgica o postrauma, especialmente en pacientes con baja reserva funcional. Por ello, el dolor debe ser aliviado no sólo por la razón humanitaria de disminuir el sufrimiento emocional, sino también para prevenir complicaciones y aumento de costos. En cirugías que generan alto dolor, lo indicado es iniciar el control de la sensibilización periférica y central desde momentos antes de la incisión quirúrgica, con opioides, anestesia peridural, AINE.

95

SISTEMA MUSCULAR. Hay contracción muscular en la zona de dolor, para defender de mayor daño; son ejemplos: el reflejo de retirar de manera rápida e involuntaria una extremidad, al tocar algo caliente o pincharse; el paciente con abdomen agudo contrae los músculos ante la palpación del médico.

SISTEMA CARDIOVASCULAR. Se deben a la liberación de catecolaminas por los nervios simpáticos y por médula suprarrenal; de aldosterona y cortisol por la corteza suprarrenal; de hormona antidiurética por el hipotálamo y por la activación del sistema renina-angiotensina. Estas hormonas tienen efectos directos en el miocardio y en la red vascular, además de aumentar la retención de sal y agua: la angiotensina II produce vasoconstricción generalizada, mientras las catecolaminas aumentan la frecuencia cardiaca, la contractilidad del miocardio, la resistencia vascular sistémica y la presión arterial. La taquicardia, hipertensión y aumento de contractilidad significa aumento del consumo de oxígeno por el músculo ventricular y aumento del trabajo cardiaco, y en personas con enfermedad coronaria, puede complicarse con angina, infarto del miocardio y arritmias. La retención de agua y sal secundarias a aldosterona, cortisol y hormona antidiurética, en combinación con los efectos de las catecolaminas y angiotensina II, pueden precipitar falla cardiaca congestiva en pacientes con reserva cardiaca limitada.

SISTEMA RESPIRATORIO. Aumenta el consumo corporal de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, con incremento concomitante de la ventilación minuto. Esto aumenta el trabajo de los músculos de la respiración, y si esta situación se prolonga, lleva a hipoxemia e insuficiencia respiratoria, porque los músculos respiratorios se fatigan, especialmente en pacientes obesos o con enfermedad pulmonar previa.Si la cirugía o trauma fue torácica o abdominal, hay compromiso adicional, porque el organismo esta consumiendo más oxígeno y produciendo más dióxido de carbono, pero la contractura o entablillamiento muscular de tórax y abdomen disminuye el volumen corriente y la capacidad residual funcional, favoreciendo la hipoxemia, retención de dióxido de carbono, atelectasias y el shunt intrapulmonar. La reducción de la capacidad vital y el dolor de la cirugía toraco-abdominal interfieren con la efectividad de la tos y consecuentemente con la limpieza de secreciones, y esto favorece las infecciones en el postoperatorio (neumonía).Sin importar el sitio del dolor, el reposo prolongado en cama también afecta la función pulmonar y predispone al trombo-embolismo.

SISTEMA GASTRO-INTESTINAL Y URINARIO. La hiperactividad simpática aumenta el tono de los esfínteres y disminuye la motilidad intestinal y de vejiga, favoreciendo el íleo paralítico y la retención urinaria. La hipersecreción de ácido gástrico induce a úlcera por estrés y, en conjunto con la motilidad disminuida, predisponen a la neumonitis por aspiración. La nausea, el vómito y el estreñimiento son comunes. La distensión abdominal entorpece el movimiento del diafragma y empeora la disfunción pulmonar.

SISTEMA ENDOCRINO Y METABOLICO. Aumentan las hormonas catabólicas (catecolaminas, cortisol, angiotensina II, hormona antidiurética, glucagón, hormona del crecimiento) y disminuyen las anabólicas (insulina, testosterona). Los pacientes presentan un balance negativo de nitrógeno, intolerancia a carbohidratos y lipólisis aumentada. La adrenalina, el cortisol y el glucagón producen hiperglicemia porque aumentan la gluconeogénesis y la resistencia a la insulina; además, inducen el catabolismo de proteínas y grasas, para proveer sustratos para la gluconeogenesis. El aumento del cortisol, junto con el incremento de renina, aldosterona, angiotensina y hormona antidiurética llevan a retención de sodio, de agua y expansión secundaria del espacio extracelular, tanto sistémico como del parénquima pulmonar, y esto último contribuye a las alteraciones de la ventilación-perfusión.

96

Figura 12-4. El dolor agudo intenso tiene efectos negativos en todo el organismo. Aumenta la morbilidad y mortalidad en pacientes con baja reserva funcional.

HEMATOLOGICO. Aumenta la adhesividad plaquetaria y disminuye la fibrinolisis, favoreciendo un estado de hipercoagulabilidad. Si estos efectos se unen con la inmovilización del paciente por el dolor y con los efectos micro-circulatorios de las catecolaminas, los eventos trombo-embolicos suceden más fácilmente.

SISTEMA INMUNOLOGICO. El cortisol disminuye la respuesta humoral y celular; hay linfopenia y depresión del sistema retículo endotelial; situaciones que predisponen a la infección.

SICOAFECTIVO. Hay ansiedad, disturbios del sueño y si el dolor es prolongado, puede iniciarse la depresión.

12.6 DOLOR EN EL TRABAJO DE PARTO

El dolor del trabajo de parto tiene un componente visceral y otro somático; en el primer periodo del trabajo de parto el dolor se debe a la contracción-isquemia uterina y dilatación cervical; viaja con los nervios simpáticos, inicialmente por los plexos uterino y cervical y luego por los plexos hipogástrico y aórtico y entra a nivel de T10-L1. La contracción uterina puede generar isquemia del miometrio, que a su vez libera potasio, bradikinina, histamina y serotonina.

Al final del primer periodo, con dilatación completa del cuello, comienza el segundo periodo con el descenso fetal, y el dolor continúa siendo generado por la contracción uterina y además por la distensión-compresión perineal y pélvica. La inervación sensorial de esta última parte esta dada por los nervios pudendos, que entran a nivel de S2-4. Así, el dolor durante el segundo periodo cubre desde T10 hasta S4. El tercer periodo, generalmente, no causa mayor dolor.

La respuesta simpática y suprarrenal durante el intenso dolor de las contracciones incrementa el consumo de oxígeno en un 60% por encima del valor del tercer trimestre, y la ventilación minuto puede aumentar a más del 300%; la hiperventilación excesiva puede bajar la PaCO2 a menos de 20 mm Hg y esto a su vez, puede conducir a periodos de hipoventilación, con hipoxemia materna y fetal transitoria entre las contracciones. La hiperventilación puede producir vasoconstricción y reducir el flujo uterino, favoreciendo la hipoxemia y acidosis fetal.

LOCOMOTOR

C-V

RESPIRATORIO

GASTRO-INTESTINAL

URINARIOSICOAFECTIVO

INMUNOLOGICO

COAGULACION

HIDRO-ELECTROLITICO

DOLOR METABOLICO

97

El gasto cardiaco aumenta con el embarazo (de 5 a 7 L/min), pero en cada contracción se desplazan entre 300 y 500 mL de sangre desde el útero hacia la circulación central, subiendo al gasto en un 45% por encima del valor del tercer trimestre (de 7 hasta 11 L/min). Sin embargo, el mayor esfuerzo del corazón sucede inmediatamente después del parto, porque la intensa contracción uterina produce autotransfusión y elimina súbitamente la compresión de la vena cava inferior, incrementando al gasto cardiaco casi en un 80% del valor antes del inicio del trabajo (12-14 L/min). Las pacientes con problemas cardiacos fácilmente pueden descompensarse en el posparto inmediato.

ANALGESIA EN EL TRABAJO DE PARTOEl dolor del trabajo de parto se debe aliviar no sólo por razones humanitarias para la madre; también por efectos benéficos en el feto. TÉCNICAS SICOLÓGICAS. El éxito de estas técnicas varía de una paciente a otra; muchas pacientes requieren a último momento otras formas de alivio del dolor.AGENTES PARENTERALES. Los analgésicos y opioides fácilmente pasan la placenta y producen depresión fetal. Puede usarse la meperidina en dosis de 10-25 mg intravenosa o 25-50 mg intramuscular, sin pasar de 100 mg en total; la máxima depresión respiratoria ocurre hasta 30 minutos después de la vía venosa o hasta tres horas después de la muscular, por ello, se emplea al inicio del trabajo por vía iv, y se evita administrarla cuando ya está próximo el nacimiento.Las benzodiazepinas no están indicadas para calmar ansiedad, porque pasan la placenta y contribuyen a la depresión fetal; además, producen amnesia y la mayoría de las pacientes desean recordar el momento del nacimiento. De manera especial debe evitarse el empleo del diazepam, por la depresión fetal prolongada que puede ocasionar (el diazepam tiene vida media larga).La ketamina produce analgesia, pero también efectos sicomiméticos, hipertonía uterina y hasta depresión fetal si se pasa de 1 mg/kg.ANESTÉSICOS INHALADOS. Muy poco empleados, por posibilidad de depresión fetal y pérdida de la colaboración materna. Además expone al riesgo de broncoaspiración, porque la paciente tiene estómago lleno, con un pH bajo.

Figura 12-5. En el primer periodo del trabajo de parto el dolor se debe a la contracción uterina y dilatación cervical; en el segundo periodo se agrega la distensión y compresión perineal. La mejor analgesia para el trabajo de parto se logra por vía peridural, con anestésico local a baja concentración, más bajas dosis de opioides.

BLOQUEO PARACERVICAL Y PUDENDO. Para el dolor en el primer periodo del trabajo se puede realizar bloqueo del plexo paracervical, y se efectúa inyectando 5 mL de anestésico local submucoso a cada lado del

98

Analgesia peridural

Bloqueo paracervical

Bloqueo pudendo

cuello, en el fondo de la vagina, aspirando, en las posiciones 3 y 9 del reloj; no se realiza cuando la dilatación es mayor de 8 cm porque puede infiltrarse en la cabeza del feto. Para el segundo periodo del trabajo de parto puede realizarse bloqueo pudendo, infiltrando 10 mL de lidocaina al 1% a cada lado, por debajo de la espina isquiática, dirigiendo la aguja hacia el ligamento sacro-espinoso y aspirando antes de inyectar. Este bloqueo se complementa con la infiltración perineal para la episiotomía. Los bloqueos paracervical y pudendo no siempre son efectivos y pueden producir bradicardia fetal, por la absorción de anestésico local.

ANALGESIA PERIDURAL. Es la más empleada; se implanta un catéter en este espacio y se infiltra anestésico local a baja concentración más opioide, que actúan en dos sitios distintos: canales de sodio y receptores opioides. El bloqueo debe incluir desde T10 hasta S4-5. Los anestésicos más empleados son ropivacaina al 0.1-0.2% y bupivacaina al 0.0625 - 0.125% y el opioide puede ser fentanilo. Aunque el útero tiene un mecanismo de contracción con intervención de la oxitocina, la razón de emplear anestésico local a muy baja concentración es no producir bloqueo de los músculos de la pared abdominal, para no interferir con el “pujo” durante el segundo periodo del trabajo de parto, evitando la necesidad de instrumentar el parto con fórceps, y permitiendo que la paciente pueda incluso deambular durante el trabajo. Con anestésico local a baja concentración y sin pasar la analgesia de T10, el bloqueo simpático y consecuente vasodilatación no es extenso ni profundo, pero de todas formas se debe canalizar vena, administrar líquidos y controlar la presión arterial.

CAPITULO 13 OBESIDAD: FISIOLOGIA

13.1 DEFINICION

Las células grasas del tejido adiposo están adaptadas para almacenar eficientemente el exceso de energía en la forma de triglicéridos, y, cuando se necesite, pueden liberar la energía almacenada, como ácidos grasos libres.Lo anterior es coordinado a través de vías endocrinas y nerviosas, y permite a los humanos sobrevivir en periodos de no ingesta de alimentos, aún por meses. La obesidad es una condición caracterizada por excesiva grasa corporal, con implicaciones negativas para la salud, incluyendo riesgo incrementado para hipertensión, enfermedad arterial coronaria, hiperlipidemia, diabetes mellitus, enfermedad de la vesícula biliar, enfermedad articular degenerativa, apnea obstructiva del sueño, desajustes sicológicos y cáncer (esófago, colon, recto, páncreas, hígado y próstata en hombres; vesícula biliar, mama, endometrio, cervix y ovarios en mujeres).En la práctica clínica, se utiliza el índice de masa corporal para estimar el grado de obesidad:

99

IMC = peso corporal (kg) / estatura 2 (m)

La relación definida como ideal está entre 19 y 25 kg/m2; a igual índice, las mujeres tienen porcentualmente, más grasa que los hombres. El término sobrepeso se utiliza para índices de masa corporal entre 25 y 30 kg/m2; la obesidad se establece con un índice mayor de 30; la obesidad mórbida con un índice mayor de 40, y la obesidad súper-mórbida con un índice mayor de 55 kg/m2. Sin embargo, se debe tener presente que, con el índice de masa corporal, una persona musculosa puede ser clasificada con sobrepeso.

La circunferencia de la cintura, correlacionada con la estatura y con la circunferencia de la cadera, ayuda a establecer diferentes patrones de obesidad, y estos patrones tienen distintas consecuencias patofisiológicas. En la obesidad androide o central el tejido adiposo se localiza predominantemente en la parte superior del cuerpo, especialmente en abdomen, y se asocia con incremento del consumo de oxígeno y mayor incidencia de enfermedad cardiovascular. En la obesidad ginecoide o periférica el tejido adiposo se localiza predominantemente en las caderas, nalgas y muslos; esta grasa es metabólicamente menos activa y esta menos relacionada con riesgo cardiovascular y disfunción ventricular izquierda.

13.2 SISTEMA RESPIRATORIO

La obesidad incrementa el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, por dos razones: a) la actividad metabólica del exceso de grasa, y b) el incremento del trabajo muscular, para movilizar y soportar al cuerpo. El organismo compensa, o intenta compensar, el incremento de la demanda metabólica con dos procesos fisiológicos: a) aumento del gasto cardiaco y b) aumento de la ventilación alveolar, de la ventilación minuto. En oposición a la compensación fisiológica, se encuentra que la acumulación de grasa sobre el tórax y sobre el abdomen disminuye la distensibilidad de la pared torácica y aumenta el trabajo de la respiración. Lo anterior sucede de manera especial en la posición supina (tendido sobre el dorso), situación que conduce a respiraciones rápidas y superficiales, incrementando aún más el trabajo de la respiración. La disminución de la distensibilidad pulmonar conduce a disminución de la capacidad residual funcional (CRF), de la capacidad vital (CV) y de la capacidad pulmonar total (CPT). La disminución de la CRF es resultado primario de disminución del volumen de reserva espiratorio (VRE); la relación entre la CRF y la capacidad de cierre se afecta adversamente, conduciendo a colapso o cierre de las vías aéreas pequeñas, desacople entre la ventilación-perfusión, shunt de derecha a izquierda e hipoxemia arterial. La hipoxemia crónica puede conducir a hipertensión pulmonar y corazón pulmonar (la hipoxemia genera vasoconstricción pulmonar).

Además, la obesidad severa puede estar asociada con apnea obstructiva del sueño y con el síndrome de hipoventilación por obesidad. La apnea del sueño puede ser obstructiva (es la más común), pero también puede ser por alteración de centros de la respiración. Apnea se define como cese del flujo de aire durante 10 segundos o más, aunque exista esfuerzo respiratorio para vencer la obstrucción. El resultado de lo anterior es mayor hipoxemia, hipercapnia, vasoconstricción pulmonar y policitemia secundaria, la cual se asocia con riesgo incrementado para isquemia del miocardio y enfermedad cerebro-vascular. La acidosis respiratoria se limita inicialmente al tiempo de sueño, con retorno a la normalidad durante el tiempo despierto. La somnolencia durante el día es frecuente.A largo plazo, la apnea obstructiva del sueño conduce al síndrome de hipoventilación por obesidad (Pickwick), el cual se presenta en el 5-10% de los pacientes con obesidad mórbida.La apnea obstructiva del sueño prolongada conduce a alteración del control nervioso de la respiración, empeorando los periodos de apnea; la alteración del control central sensibiliza a los pacientes a los efectos depresores respiratorios de los fármacos anestésicos. La falla ventricular derecha puede presentarse, como resultado de la vasoconstricción pulmonar hipóxica.

Los cambios anatómicos de la obesidad, que afectan a la vía aérea y a la intubación de la tráquea, incluyen limitación de la movilidad atlanto-axial y de la columna cervical, debido a la grasa de la parte superior del tórax,

100

en la región cervical y submentoniana, que generan un cuello grueso y corto; además, también hay exceso de tejido en la boca y faringe.

13.3 SISTEMA CARDIOVASCULAR

El volumen y el flujo de sangre por kilogramo de peso es menor, pero el volumen sanguíneo total está incrementado; el gasto cardiaco aumenta aproximadamente 20 a 30 mL por cada kg de exceso de grasa, principalmente a expensas del volumen sistólico, conduciendo a hipertrofia y dilatación ventricular izquierda, disminución de la distensibilidad cardiaca, entorpecimiento del llenado ventricular con disfunción diastólica, incremento de la presión ventricular (figura 13-1). Además, la obesidad acelera la arteriosclerosis, genera policitemia e infiltra con grasa al sistema de conducción. Durante el reposo no hay síntomas, pero durante el ejercicio o durante la anestesia se presentan dificultades con mayor facilidad. Durante la anestesia puede presentarse falla ventricular por infusión rápida de líquidos intravenosos, por el efecto depresor de los anestésicos sobre el inotropismo y por hipertensión pulmonar, precipitada por la hipoxia y la hipercapnia, si se produce obstrucción o apnea. La hipoxia y la hipercapnia pueden generar arritmias.

El gasto cardiaco se eleva rápidamente en respuesta al ejercicio, y se asocia con mayor incremento de la presión ventricular y de la presión capilar en cuña. Cambios similares ocurren en el periodo posoperatorio.Muchos obesos sufren hipertensión arterial, con un incremento de 3-4 mm Hg de la presión sistólica y de 2 mm Hg de la presión diastólica, por cada 10 kg de peso adicionales. Las personas obesas normotensas tienen disminución de la resistencia vascular sistémica, la cual se incrementa cuando aparece la hipertensión.

13.4 SISTEMA GASTROINTESTINAL

El volumen y la acidez gástrica están aumentados; la función hepática está alterada y el metabolismo de los fármacos está adversamente afectado, por la obesidad. El retardo en el vaciamiento gástrico sucede porque el incremento de masa abdominal causa distensión del antro, liberación de gastrina y menor pH por secreción de las células parietales. La obesidad también se asocia con mayor incidencia de hernia hiatal y de reflujo gastro-esofágico, que incrementan el riesgo de broncoaspiración durante la anestesia.El vaciamiento gástrico puede ser rápido en el obeso, pero debido al mayor volumen del estómago (puede ser mayor del 75%), el volumen residual es mayor.El hígado sufre infiltración grasa, necrosis focal, inflamación y cirrosis; la infiltración grasa se relaciona con la duración, más que con el grado de obesidad.

13.5 SISTEMA RENAL Y ENDOCRINO

La tolerancia a la glucosa está negativamente afectada en la obesidad mórbida, y se refleja en alta prevalencia de diabetes mellitus tipo II, como resultado de resistencia de los tejidos grasos periféricos a la insulina. La diabetes los predispone a infección de las heridas e infarto del miocardio. La obesidad también se asocia con flujo sanguíneo esplácnico y renal incrementado, con hiperfiltración glomerular, incremento de la rata de filtración glomerular e incremento de la reabsorción tubular, pero con natriuresis alterada, porque se activan los sistemas simpático y renina-angiotensina, y también porque hay compresión física de los riñones. La obesidad prolongada puede llevar a pérdida de la función del nefrón, con mayor alteración de la natriuresis e incremento de la presión arterial.

13.6 FARMACOLOGÍA

El compartimiento central en el cual los medicamentos se distribuyen inicialmente no está muy alterado, pero el contenido absoluto de agua y el tejido adiposo están incrementados, afectando la distribución de los medicamentos lipofilicos y polares. Las drogas altamente liposolubles, como el tiopental y las benzodiazepinas, tienen un incremento significativo del volumen de distribución; estos medicamentos tienen una distribución

101

selectiva y se depositan en la grasa; en consecuencia, la vida media de eliminación se prolonga (el tiempo de vida media es directamente proporcional al volumen de distribución e inversamente proporcional a la depuración).

Figura 13-1. Patofisiología cardiovascular y respiratoria de la obesidad.

SECCION 3: FARMACOLOGIA

OBESIDAD

Incremento del volumen sanguíneo

Incremento del Gasto cardiaco

Incremento del volumen sanguíneo pulmonar

Hipertensión pulmonar

Apnea obstructiva del sueño Síndrome de hipoventilación

Hipoxia

Aumento del trabajo ventricular izquierdo

Hipertrofia del v. i.

Aumento del trabajo del ventrículo derecho

Hipertrofia del v. d.

Hipertensión sistémica

FALLA BIVENTRICULAREnfermedadisquemicacoronaria

102

Con el propósito de generar el menor número de efectos indeseables, todo médico busca alcanzar el máximo efecto terapéutico, con la mínima dosis posible.

CAPITULO 14 PRINCIPIOS DE FARMACOLOGIA

14.1 COMPONENTES FARMACOCINÉTICO Y FARMACODINAMICO

Los fármacos interactúan con las moléculas-objetivo específicas (receptores), para producir efectos terapéuticos deseados, pero, desafortunadamente, también se producen efectos adversos, no deseados. No existe fármaco sin efectos adversos.

Los eventos generados desde la administración de la droga hasta la producción de efectos se dividen en dos componentes, denominados farmacocinético y farmacodinámico. El componente farmacocinético se refiere al proceso de llevar al fármaco desde el sitio donde fue aplicado hasta las moléculas-objetivo (receptores), y después, retirarlo del cuerpo. Relaciona la dosis administrada con la

103

concentración del fármaco en los diferentes compartimentos del organismo, incluyendo las moléculas-objetivo, y comprende los procesos de absorción, distribución, metabolismo y eliminación. De manera sencilla, farmacocinética es “lo que el cuerpo hace con la droga”.

El segundo componente del proceso es el farmacodinámico y se refiere a los efectos terapéuticos y adversos; comprende a los eventos que siguen a la unión del fármaco con la molécula-objetivo. De una manera sencilla es “lo que el fármaco le hace al cuerpo”.

Es difícil conocer los parámetros farmacocinéticos y farmacodinámicos de todos los fármacos o drogas existentes, pero todo médico debe conocer estos parámetros, de los medicamentos que con mayor frecuencia emplee en su práctica clínica.

14.2 OBJETIVO TERAPÉUTICO

Cuando se administra un fármaco, el objetivo general que busca todo médico es alcanzar y mantener el máximo efecto terapéutico con la mínima dosis posible, porque después de ocupar a los receptores que producen los efectos terapéuticos, se pueden seguir ocupando los receptores que generan efectos adversos, sin incrementar el efecto terapéutico deseado (figura 14-1). La relación entre la dosis letal de un fármaco y la dosis efectiva terapéutica se denomina índice o rango terapéutico; la mayoría de los fármacos anestésicos tienen un índice terapéutico bajo, porque los efectos adversos se inician con dosis cercanas o iguales a las dosis terapéuticas, con el agravante que se presentan de manera rápida.

El anestesiólogo emplea varios fármacos de manera simultánea, principalmente por vía intravenosa, alveolar, intratecal y peridural, y además de lograr el objetivo con la mínima dosis posible, también le interesa alcanzar rápidamente el efecto anestésico, mantenerlo durante la cirugía y que desaparezca rápidamente, una vez terminado el procedimiento quirúrgico. Por tratarse de fármacos con bajo rango terapéutico, debe conocer, prevenir y manejar los efectos adversos de los medicamentos que emplea.

Figura 14-1. Las líneas continuas A y B representan el efecto terapéutico, y las líneas discontinuas a y b representan efectos adversos. El médico debe administrar la droga en dosis e intervalos que logren y mantengan el máximo efecto terapéutico, con mínimos efectos adversos (flechas de las curvas A y B), porque dosis mayores no incrementan al efecto terapéutico, pero sí a los efectos adversos. B es un fármaco con mayor índice terapéutico que A.

14.3 VARIABILIDAD DE LA RESPUESTA

El resultado de la terapia con medicamentos varía entre los individuos, ya sea por factores farmacocinéticos o farmacodinámicos, y generalmente esta variabilidad es impredecible. La respuesta diferente entre las personas ocurre aunque cantidades equivalentes del fármaco sean llevadas a la molécula-objetivo. Las causas de la

DOSIS O CONCENTRACIÓN

EFECTOS

BAb

a

104

variabilidad pueden ser varias: factores heredados (farmacogenómicos), co-administración de otros fármacos (interacción de medicamentos), taquifilaxis, tolerancia y efecto de la enfermedad.

Con relación a los factores heredados, puede haber variaciones en la secuencia del ADN (polimorfismo) que se manifiesten en el componente farmacodinámico y en el farmacocinético, ya sea en la absorción, distribución, metabolismo y excreción de un fármaco. Los grupos más comunes de fármacos con variaciones genéticamente moduladas incluyen los de empleo cardiovascular, antibióticos, psiquiátricos y analgésicos; por ejemplo, hay variación de la respuesta de la presión arterial y frecuencia cardiaca con los beta-bloqueadores, y variabilidad de los efectos antiplaquetarios de la aspirina. En anestesiología también hay variabilidad de respuesta a los anestésicos; por ejemplo, la concentración alveolar de anestésico inhalado necesaria para brindar un plano anestésico adecuado varía con un coeficiente de 10%, aún entre individuos de la misma edad; también se observa que los requerimientos de desflurano en pacientes de pelo rojo son mayores que en los de pelo oscuro; en nuestro medio existe la apreciación que los pacientes de raza indígena alcanzan analgesia y depresión respiratoria con menores dosis de opioides. En anestesiología es ejemplo de respuesta in-usual a los relajantes musculares, en algunas familias, la deficiencia de seudo-colinesterasas, que se manifiesta con relajación muscular y apnea prolongadas con dosis normales de succinilcolina; también la hipertermia maligna, que consiste en hipermetabolismo del músculo esquelético, asociado al receptor de rayonadina.

Con relación a la interacción de fármacos, o efecto diferente cuando dos o más drogas se mezclan, puede ser farmacéutica, farmacocinética o farmacodinámica.

La interacción farmacéutica sucede antes de que la droga sea administrada o absorbida: el tiopental y la ketamina se precipitan cuando se juntan con la succinilcolina en el catéter intravenoso; la adrenalina y noradrenalina pueden ser inactivadas por el bicarbonato de sodio, circunstancia que puede suceder durante la reanimación cardio-pulmonar; los anestésicos locales con adrenalina deben tener un pH ácido, para no precipitar a la adrenalina; los anestésicos inhalados pueden reaccionar con la soda lime que retiene al CO 2; el óxido nítrico y el oxígeno sólo pueden unirse cuando van a ser administrados, porque se forma dióxido de nitrógeno.

La interacción farmacocinética ocurre cuando un fármaco altera la absorción, distribución, metabolismo o excreción de otra. Por ejemplo, las drogas antidiarreicas como caolina y pectina pueden adsorber a la digoxina, disminuyendo la absorción; la tetraciclina puede ser inactivada en el tracto gastro-intestinal si se administra simultáneamente con antiácidos que contengan aluminio, magnesio o calcio. Los anestésicos inhalados y los fármacos vasodilatadores deprimen al gasto cardiaco y ello altera la distribución de otros fármacos, porque proporcionalmente se mantiene mayor irrigación a los órganos altamente perfundidos y que cuentan con autorregulación, como cerebro y miocardio. Muchas drogas incrementan o disminuyen el metabolismo de otras; por ejemplo, la respuesta hipertensiva a la efedrina es mayor en pacientes que simultáneamente reciben inhibidores de la MAO; la depuración hepática puede estar alterada por drogas que inducen el metabolismo hepático (fenobarbital, fenitoina, carbamazapina, etanol) o inhiben el metabolismo hepático (cimetidina). La taquifilaxis y tolerancia son otras causas de variabilidad decreciente del efecto farmacológico; taquifilaxis se refiere a disminución aguda y tolerancia a disminución después de un tiempo prolongado; mayores dosis son necesarias para mantener un efecto determinado, y los mecanismos son diversos, ya sea disminución de la cantidad de receptores o pérdida de su afinidad por la droga o de su respuesta; pérdida de la capacidad tampón de los tejidos, agotamiento de un neuromodulador o enzima necesarios para el efecto. Por ejemplo, dosis repetidas de anestésico local en el mismo sitio pueden desarrollar taquifilaxis, porque agotan la capacidad del tejido para convertir la forma ionizada a no ionizada, que es la que penetra al epineuro y membrana del axón. Cuando se aplican dosis repetidas de efedrina el efecto presor puede ser cada vez menor, porque parte de su acción depende de la liberación de noradrenalina, cuyos depósitos pueden estar disminuyendo (acción adrenérgica indirecta).

14.4 TRANSFERENCIA DE DROGAS POR LAS MEMBRANAS

105

Los procesos de absorción, distribución, metabolismo y eliminación requieren de la transferencia del fármaco a través de membranas capilares y celulares. Las membranas biológicas consisten de una doble capa lipídica, con una parte central lipofílica y elementos polares en las superficies. La parte central, no polar, impide el paso de moléculas hidrosolubles, de forma que sólo las moléculas liposolubles, no ionizadas y de bajo peso molecular, atraviesan las membranas con facilidad.

Las drogas y sustancias endógenas pueden pasar las membranas celulares por difusión pasiva, por transporte facilitado y por transporte activo. El transporte activo requiere de energía y puede bombear sustancias en contra de un gradiente de concentración; por ejemplo, en la relajación muscular, el retorno del calcio hacia el retículo sarcoplásmico se realiza por transporte activo de la bomba calcio-ATPasa; en los hepatocitos y células renales también hay procesos de transporte activo.El transporte facilitado utiliza proteínas transportadoras, no requiere energía y no puede trabajar en contra de un gradiente de concentración; la glucosa y la galactosa entran a la célula por transporte facilitado.

Los fármacos y sustancias de molécula pequeña y liposoluble, como el oxígeno, pasan por difusión pasiva a través de las moléculas lipidicas de la membrana, y la rata es directamente proporcional a: la diferencia de concentración (dosis administrada), la liposolubilidad de la droga, al área disponible para el intercambio, e inversamente proporcional al grosor de la membrana (principio de Fick). La mayoría de los procesos farmacocinéticos son de primer orden, o sea que la rata del proceso depende de la cantidad de fármaco presente.

Las células del endotelio capilar permiten el paso de moléculas grandes, como la albúmina, hacia el espacio extracelular; por ello, la difusión de drogas a través de los capilares está determinada por el flujo sanguíneo y no por la liposolubilidad, excepto en el SNC, donde la barrera hemato-encefálica (BHE) es más restrictiva.

Los iones pasan la membrana a través de canales específicos, que son de dos tipos: voltaje-dependientes y ligando dependientes; los voltaje-dependientes tienen sensores que se abren cuando detectan diferencia de potencial en ambos lados de la membrana (ejemplo: canales de sodio); los ligando-dependientes dependen de la unión de una sustancia que regula al canal (ejemplo: acetilcolina en receptores nicotínicos).

En resumen, el paso del fármaco a través de las membranas celulares depende básicamente de la concentración (que depende de la dosis administrada), del tamaño y de la liposolubilidad de la molécula. El endotelio capilar permite el paso de moléculas grandes, excepto en el cerebro.

14.5 PORCENTAJE DE IONIZACIÓN

Casi todos los fármacos son ácidos débiles o bases débiles, y al pH fisiológico de 7,4 un porcentaje esta presente en la forma ionizada y otro porcentaje en la forma no ionizada; la forma no ionizada es más liposoluble y capaz de atravesar las membranas; la forma ionizada necesita de los buffer fisiológicos para su conversión a no ionizada. Las formas no ionizadas de diferentes medicamentos pueden tener mayor o menor liposolubilidad, dependiendo principalmente del número de carbonos, sin olvidar que un número muy alto de carbonos la convierte en molécula de gran tamaño, y esto limita el paso a través de las membranas. El jabón es una molécula que por un extremo es liposoluble y se une a las grasas; el otro extremo es hidrosoluble y se une al agua.

La fracción no ionizada de los ácidos débiles, como los salicilatos y barbitúricos, es mayor a bajos valores de pH, de tal forma que las drogas ácidas son más liposolubles y se absorben mejor en medios ácidos, mientras que la fracción no ionizada de las bases débiles, como los opioides y los anestésicos locales, aumenta al tornarse el pH más alcalino, o sea que las drogas básicas tienen mejor absorción estando en un medio básico.

Lo anterior se manifiesta clínicamente en las siguientes situaciones: 1) acidosis fetal, porque el feto esta más ácido que la madre, y puede producirse atrapamiento iónico de bases débiles, como los anestésicos locales; 2) en el tracto gastro-intestinal alto, donde se encuentran pH bajos, que afectan la absorción desde el estómago para las bases débiles, como los opioides; 3) alcalinización de la orina para disminuir la reabsorción tubular de una

106

droga que sea ácida; por ejemplo, cuando hay intoxicación por un ácido débil, como el fenobarbital; 4) los anestésicos locales son bases débiles y pierden efectividad cuando se infiltran en un medio ácido (infección, isquemia), porque la fracción no ionizada disminuye en el medio ácido, dificultando el paso del anestésico por la membrana del axón. El pKa es el pH al cual el 50% de un ácido o base débil está en las formas ionizada y no ionizada; entre más cerca esté el pKa al pH fisiológico, mayor será el cambio en el grado de ionización para un cambio determinado en el pH. Por ejemplo: el pKa de la lidocaina es 7,8 y el de la bupivacaina es 8,1; al pH de 7,4 la lidocaina tiene el 24% de moléculas en forma no ionizada y la bupivacaina 17%, explicando el menor tiempo de latencia de la lidocaina.

Lo ideal sería que la presentación comercial de los medicamentos tenga un pH que favorezca al porcentaje de la forma no ionizada, pero no siempre es posible hacerlo, porque se deben tener presentes otras razones; por ejemplo, los anestésicos locales son bases débiles cuya fracción no ionizada se favorece en un medio alcalino, pero para que sean hidrosolubles en la presentación comercial, es necesario prepararlos como sales hidrocloradas en un pH ácido de 6-7; esta condición adversa es más notoria para los anestésicos locales que contienen vasoconstrictor, porque la adrenalina es inestable en medios alcalinos y el pH de las respectivas presentaciones debe ser más ácido (pH 4-5); por ello, el comienzo de acción de la lidocaina con epinefrina es más lento que la lidocaina sin epinefrina, y la infiltración puede ser más dolorosa, por ser más ácida.

14.6 VÍAS DE ADMINISTRACIÓN – BIODISPONIBILIDAD

Un fármaco puede administrarse por varias vías; en algunos casos primero actúa y después se absorbe y elimina, pero generalmente debe llegar primero a la sangre, y de aquí ser llevado al sitio de acción. Las diferentes vías se diferencian principalmente en dos aspectos: la velocidad con la cual actúan y el porcentaje que llega a la sangre. Debe tenerse presente que, entre más rápido se alcancen los efectos terapéuticos, también rápidamente se presentan los efectos indeseables.

La vía oral es ampliamente utilizada, es cómoda y económica, pero requiere de la cooperación del paciente. Puede tener absorción incompleta y la parte que se absorbe está sometida al metabolismo pre-sistémico o del primer paso, inicialmente en los enterocitos de la mucosa intestinal, y al pasar a la circulación del sistema porta, también en los hepatocitos. Algunos fármacos también sufren captación y metabolismo en los pulmones.Por vía oral, el sitio más importante de absorción es el intestino delgado. Las drogas básicas, como los opioides, están altamente ionizadas a bajo pH, de forma tal que no pueden atravesar la mucosa gástrica, pero el pH más alcalino del intestino delgado aumenta la fracción no ionizada y favorece su absorción.

El porcentaje o fracción de droga que sufre metabolismo pre-sistémico o del primer paso varía de una droga a otra, y dependiendo del porcentaje metabolizado, la dosis oral debe ser proporcionalmente mayor que la intravenosa (iv), para lograr iguales concentraciones en plasma y efecto terapéutico similar (figura 14-2). Por ejemplo, en el caso del midazolam, para lograr hipnosis en niños se necesita 0,1-0,15 mg/kg por vía iv, pero por vía oral la dosis hipnótica sube a 0,5-0,8 mg/kg. La nitroglicerina no se puede administrar oralmente, porque se absorbe bien, pero es extensamente metabolizada en el primer paso; otras drogas tienen alto metabolismo pre-sistémico, pero pueden administrarse oralmente, utilizando dosis más altas que las intravenosas; por ejemplo: 5 mg de verapamilo por vía iv equivalen a 120 mg por vía oral.

107

Figura 14-2. La vía iv genera altas concentraciones iniciales, pero, a dosis equivalentes, la vía oral conduce a concentraciones similares. La dosis oral debe ser mayor, proporcional al porcentaje metabolizado pre-sistémicamente. Inicialmente la concentración plasmática desciende por distribución del fármaco a diversos tejidos; posteriormente lo hace debido a la eliminación.

El concepto expuesto anteriormente se conoce con el nombre de biodisponibilidad, que es la fracción de la dosis administrada que llega a la circulación sistémica. La vía iv elimina la absorción y la biodisponibilidad es 100%, aunque en algunos casos puede ser menor al 100%, si la droga está suspendida en micro gotas y son llevadas primero al hígado, antes de liberar al medicamento.

Otras rutas de administración son: Sublingual: no sufre el metabolismo del primer paso, pero tiene como limitante la pequeña área disponible

para la absorción; la nitroglicerina se absorbe bien por esta vía porque es altamente liposoluble, logrando efecto pico en 4 minutos.

Rectal: el efecto del primer paso es menor, pero es incómoda, puede haber irritación de la mucosa y absorción impredecible si hay bolo fecal presente o expulsión refleja.

Transcutánea: solamente las drogas liposolubles pueden penetrar la piel intacta para producir efectos sistémicos; los parches cutáneos se portan como un reservorio de medicamento, que es lentamente absorbido, produciendo un efecto farmacológico de inicio retardado pero prolongado. La alta liposolubilidad y el bajo peso molecular del fentanilo permite usarlo en parches, para manejo de dolor.

Subcutánea: la absorción es relativamente lenta, permitiendo un efecto sostenido durante un cierto tiempo; los ejemplos son insulina, anestésicos locales, morfina.

Intramuscular: la absorción es más rápida que la subcutánea, por la mayor irrigación sanguínea. Intratecal o raquídea, peridural y perineural: la inyección de anestésicos locales, opioides y otras drogas

cerca de sus sitios de acción neural permite alcanzar el efecto terapéutico con bajas dosis; la peridural requiere dosis mayores que la intratecal.

Inhalada: la absorción de los anestésicos inhalados desde los alvéolos es rápida, por su bajo peso molecular, alta liposolubilidad, extensa superficie alveolar y porque el flujo sanguíneo alveolar es prácticamente igual al gasto cardiaco. Los anestésicos inhalados modernos tienen una ventaja: prácticamente el 100% sale por la misma vía inhalada, sufriendo mínima biotransformación.

Intravenosa: esta vía elimina el proceso de absorción y rápidamente se alcanzan concentraciones sanguíneas terapéuticas, situación especialmente útil cuando se necesita un pronto comienzo de acción; esta vía también facilita la titulación individual dosis-respuesta. El rápido comienzo de acción también exige precauciones, porque los efectos de una reacción adversa o de una sobredosis son inmediatos y potencialmente más severos; por ejemplo, el midazolam a 0,1-0,15 mg/kg rápidamente produce hipnosis, pero también depresión respiratoria.

Otras vías: intraósea, por mucosas, peritoneal.

La vía parenteral incluye la subcutánea, intramuscular e intravenosa.

IV

ORAL

Tiempo

Concentración

Distribución

Eliminación

108

14.7 UNIÓN A LAS PROTEÍNAS Y ELEMENTOS DE LA SANGRE

Al llegar a la sangre, una fracción del fármaco puede unirse a las proteínas plasmáticas y a los eritrocitos, y ello influye en la distribución hacia los tejidos y en la eliminación, porque solo la droga libre, no unida, puede cruzar las membranas. Lo anterior no significa que la droga unida a las proteínas sea inerte, porque la unión es reversible y cuando la droga libre abandona la circulación, parte de la droga unida se libera.

Tener alto porcentaje de unión a proteínas es un factor contrario al comienzo de la acción, pero puede ser sobre-compensado por la alta perfusión del respectivo órgano, alta liposolubilidad y alta fracción no ionizada, como sucede con el tiopental, que tiene alta unión a proteínas, pero los otros factores facilitan su rápido ingreso al SNC. En el caso de los fármacos que tienen alta unión a proteínas (mayor del 90%), una pequeña disminución de droga unida produce un gran aumento de droga libre; la unión a proteínas es importante en pacientes en edad neonatal o senil, con desnutrición, enfermedad terminal, hepática y renal, enfermedades inflamatorias como artritis reumatoidea, infarto agudo del miocardio y otras situaciones como embarazo, trauma y cirugía, que disminuyen o aumentan proteínas. En quienes tienen proteínas disminuidas la droga debe administrarse con mayor precaución, porque mayor cantidad de fármaco queda libre y actúa más rápidamente, incluyendo a los efectos adversos.Un ejemplo del concepto anterior es el midazolam, que tiene 96% de unión a proteínas y 4% libre que actúa rápidamente; si la unión se reduce en 4%, la fracción libre se eleva al doble (8%). En contraste, la morfina tiene un porcentaje de unión de 30%, y al disminuir el mismo 4%, la parte libre aumenta de manera menos significativa: de 70% a 74%.

Las dos proteínas plasmáticas que unen drogas son la albúmina, en primer lugar, y la glicoproteína acida alfa 1 en segundo plano; las globulinas, lipoproteínas y los eritrocitos también lo hacen. En términos generales, entre mayor sea la liposolubilidad, mayor es el porcentaje de unión a proteínas; por ejemplo, el tiopental tiene un porcentaje de unión a proteínas de 85%, mientras el relajante muscular vecuronio, que es hidrosoluble, se une en un 30%. 14.8 ABSORCION

Algunos fármacos primero actúan y después se absorben; son ejemplos los anestésicos locales, ya sea infiltrados o en anestesia raquídea o peridural; los antibióticos y anti-inflamatorios dermatológicos u oculares, los esteroides infiltrados en caso de bursitis o tendinitis y los opioides aplicados por vía raquídea o peridural.

Exceptuando los casos anteriores, los medicamentos primero deben ser absorbidos desde el sitio de aplicación hacia la circulación, para que puedan ser llevados a su lugar de acción y posteriormente sometidos a metabolismo y eliminación.La absorción juega un papel importante tanto en la intensidad como en la duración de acción del medicamento; una absorción incompleta limita la cantidad de droga que llega al sitio de acción, reduciendo el efecto farmacológico pico. Una rápida absorción es un requisito para un pronto comienzo de acción; en contraste, una absorción lenta permite una acción sostenida porque hay un depósito de droga. La velocidad de absorción depende de la solubilidad y concentración de la droga, del flujo sanguíneo en el sitio de aplicación y del medio en el cual esté disuelta: las drogas en soluciones acuosas son absorbidas más rápido que aquellas en forma sólida, suspensiones o solventes orgánicos como el propilen-glicol.

La absorción sigue una cinética de primer orden, o sea que una fracción o porcentaje constante se absorbe en un tiempo determinado; entre mayor sea la dosis administrada, mayor es la cantidad absoluta de droga absorbida en un tiempo determinado. La disminución del flujo sanguíneo por hipotensión, vasoconstrictores o hipotermia tornan más lenta la absorción. Los vasoconstrictores añadidos a los anestésicos locales retardan la absorción, prolongan la anestesia local y disminuyen la posibilidad de toxicidad.

109

14.9 DISTRIBUCION – VOLUMEN DE DISTRIBUCION

Después de ser absorbidas o inyectadas en la sangre, las drogas son distribuidas a todo el cuerpo, de una manera que depende de la irrigación sanguínea. Los órganos de alta perfusión (cerebro, riñones, corazón, pulmones, hígado y glándulas endocrinas) reciben la mayor parte del fármaco poco tiempo después de la inyección o absorción, pero la entrega a los órganos de mediana perfusión y alta masa (músculo, piel y grasa) es más lenta, y la captación apreciable de droga por los órganos de baja perfusión, como tendones y huesos, puede tomar varias horas y aún días. Es importante recordar que los órganos de alta perfusión sólo representan el 10-12% del peso corporal pero reciben cerca del 60% del gasto cardiaco, mientras los órganos y tejidos de mediana perfusión representan alta masa corporal.

Así, una vez el fármaco se encuentre en el compartimiento central o plasmático, inicialmente se distribuye en mayor proporción hacia el compartimiento de alta perfusión, y este proceso se llama distribución rápida o tiempo π. A continuación, sigue la fase de redistribución o distribución lenta o tiempo α, en la cual disminuye la concentración del fármaco en los órganos de alta perfusión, y se incrementa en el compartimiento de mediana perfusión y mayor tamaño (músculo, piel, grasa), en busca del equilibrio. Un compartimiento es un grupo de tejidos con una farmacocinética similar, pero todos los compartimentos se interrelacionan entre si, en búsqueda de un estado de equilibrio (figura 14-3).

Figura 14-3. Desde el compartimiento central o plasmático la droga se distribuye inicialmente en mayor proporción hacia los órganos de alta perfusión, pero a continuación se distribuye hacia los de mediana y baja perfusión, para alcanzar el estado de equilibrio. Después sigue la eliminación.

Los capilares son permeables en la mayoría de los tejidos y los fármacos pasan al espacio extracelular, pero el paso hacia el interior de las células de tejidos y órganos depende de las propiedades físico-químicas del medicamento. La distribución de las drogas altamente polares, hidrosolubles, como los relajantes musculares, está limitada básicamente a sangre y líquido extracelular, pero las drogas liposolubles como el tiopental, fácilmente pasan las membranas celulares y en consecuencia se distribuyen más extensamente; por ello tienen mayor volumen de distribución.La distribución al SNC es particular, porque los capilares cerebrales no tienen los grandes canales hídricos de los capilares en otros tejidos y en consecuencia, la difusión de fármacos hidrosolubles hacia el cerebro es restringida. En otros términos, la distribución hacia el SNC de drogas liposolubles, no ionizadas, está determinada por el flujo sanguíneo cerebral. El volumen de distribución (Vd) en estado de equilibrio cuantifica la extensión de la distribución hacia los órganos y tejidos, o sea que compara a los tejidos y a la sangre, en su capacidad o afinidad para contener al medicamento, una vez alcanzado el equilibrio entre los compartimentos.

Compartimiento central

Compartimiento dealta perfusión

perfusión

Compartimientode mediana y baja perfusión

perfusión

Absorción Eliminación

Altamasa

Baja masa

110

Puede definirse como “el volumen necesario para contener la droga, cuando está en equilibrio, y con una concentración igual a la que tiene en el plasma”. Es un volumen aparente, porque representa un contenedor hipotético, necesario para almacenar toda la droga, cumpliendo la condición de tener igual concentración al compartimiento central o plasmático. Puede ser similar al compartimiento central cuando el fármaco no pasa hacia los tejidos (bajo Vd), pero puede ser mayor que el volumen del cuerpo humano, si el fármaco tiene alta transferencia hacia los tejidos (alto Vd). Entre menor sea la concentración en plasma, mayor será el volumen de distribución, y matemáticamente se expresa:

Vd = total de droga presente / concentración en plasma

El Vd se mide en litros o en litros/kg; un Vd pequeño significa que la droga se confina al espacio intravascular, pasa escasamente hacia los tejidos y tiene alta concentración plasmática. Entre mayor sea el Vd, mayor es la distribución desde el plasma hacia otros órganos; por ejemplo, si se administran 100 mg y después del equilibrio la concentración en plasma es 1 mg/L, el Vd será 100 L, pero si el fármaco permanece en plasma y su concentración plasmática es 20 mg/L, el Vd será 5 L. A mayor Vd, mayor es la vida media de eliminación.

Las causas de un Vd bajo son poca solubilidad, alta ionización y alta unión a proteínas plasmáticas; por ejemplo, un relajante muscular como el pancuronio, tiene un Vd de 15 L en una persona de 70 kg (0,2 L/kg). Un Vd alto es generado por alta liposolubilidad y alta unión a proteínas de los tejidos, por ejemplo, el fentanilo tiene un Vd de 350 L en una persona de 70 kg (5 L/kg). Otros ejemplos son: tiopental 2,5 L/kg; midazolam 1,4 L/kg; ketamina 3 L/kg. La concentración plasmática del fármaco inicialmente disminuye por redistribución, y posteriormente por eliminación (figura 14-2). Cuando se requiere alcanzar rápidamente una concentración plasmática terapéutica, y un pronto comienzo de acción, sin esperar el tiempo que requiere alcanzar el estado de equilibrio con una terapia de lenta instauración, el volumen de distribución debe ser llenado rápidamente con una dosis de carga, DC, que se calcula multiplicando la concentración plasmática deseada, Cp, por el volumen de distribución:

DC = Vd x Cp Después de la fase de redistribución o tiempo medio α, comienza el metabolismo y excreción, o fase β, en la cual ocupa función importante la vida media de eliminación. Podemos aclarar los conceptos anteriores con un ejemplo clínico: al inyectar una dosis iv de 4-6 mg/kg de tiopental, es distribuido preferentemente hacia los órganos de alta perfusión; rápidamente alcanza alta concentración cerebral y produce hipnosis en 1 minuto (tiempo π). Si no se administra ningún otro anestésico, el paciente comenzará a despertar después de 5-10 minutos, por redistribución a otros órganos (tiempo α) y no por eliminación, porque la vida media de eliminación o beta del tiopental es de 11-12 horas. Así, después de una dosis única, la finalización del efecto del tiopental y otros fármacos liposolubles como propofol, midazolam, fentanil y ketamina, es básicamente por redistribución desde el SNC a tejidos menos irrigados.

Al aplicar dosis repetidas o excesivas, las drogas entran primero a los tejidos de alta perfusión y luego se redistribuyen, pero si la vida media de eliminación no es rápida, se acumulan en los tejidos por unión a las proteínas tisulares, por gradientes de pH o por captación de drogas lipofílicas en la grasa; al final, el tejido adiposo puede contener la mayoría de la droga, y esta acumulación prolonga la duración de acción, ya sea en el mismo tejido o por reabsorción hacia la circulación y transporte a su sitio de acción.

De esta manera, cuando se administran dosis repetidas de tiopental u otro fármaco liposoluble, la finalización del efecto ya no depende de la redistribución, sino del proceso de eliminación, que generalmente toma más tiempo. Por ejemplo, si se busca hipnosis con inmovilidad para realizar un estudio no doloroso de escanografía en un niño, se puede recurrir al midazolam iv 0,1 mg/kg, pero si en 1-3 minutos no se ha obtenido inmovilidad completa, lo ideal es administrar otra dosis de 0,05 mg/kg antes de 5 minutos, porque si se espera el tiempo de

111

redistribución de 6-10 minutos, la dosis de refuerzo debe ser mayor, y mayor será la acumulación y mayor la somnolencia y tiempo para despertar.

Para que no haya acumulación con dosis repetidas se requiere que la vida media de eliminación sea corta (ejemplo: remifentanilo, con vida media de eliminación de 10-20 minutos), y en estos casos es preferible utilizar el medicamento en infusión continua y no en bolos iv, para mantener niveles plasmáticos terapéuticos, sin “picos y valles”.

Con relación a la transferencia por la placenta, los fármacos liposolubles y de bajo peso molecular, como tiopental, opioides, benzodiazepinas, anestésicos locales e inhalados, fácilmente pasan la placenta por simple difusión. Los medicamentos altamente polares, hidrosolubles, como los relajantes musculares, no tienen transferencia significativa. Para la operación cesárea la anestesia de elección es la conductiva (subaracnoidea o peridural), pero cuando se administra anestesia general, se debe tener presente la depresión fetal por transferencia de anestésicos, y por ello el anestesiólogo administra dosis mínimas posibles de anestésicos, mientras el obstetra realiza la cirugía en el menor tiempo factible. El pH fetal es ligeramente menor que el materno, y este gradiente hace que la fracción ionizada de las bases débiles, como los opioides y anestésicos locales, sea mayor en el feto; en consecuencia, la droga total en el feto puede ser mayor que la calculada por los niveles maternos, a causa del atrapamiento iónico. Otra diferencia de concentración puede ser generada por distinta unión a proteínas maternas y fetales; sin embargo, la concentración de la droga libre, no ionizada, es la misma en ambos lados de la placenta.

14.10 ELIMINACION

La eliminación o fase beta se inicia después de la fase de distribución-redistribución y se refiere a todos los procesos que remueven al medicamento del cuerpo. El objetivo final de esta fase es convertir el fármaco de liposoluble a hidrosoluble, para poderlo excretar, sin que se presente reabsorción. Si el fármaco tiene un porcentaje ionizado, de baja liposolubilidad, éste porcentaje podrá ser excretado por orina o bilis, sin necesidad de biotransformación, pero la porción liposoluble debe someterse a procesos que la conviertan en hidrosoluble, para que no se reabsorba. De acuerdo a lo anterior, la fase de eliminación tiene 3 componentes: excreción de medicamento intacto, biotransformación del medicamento y excreción de sus metabolitos. El hígado y los riñones son los principales órganos de eliminación; la función del hígado es doble, porque metaboliza al fármaco a compuestos menos activos y más polares, y también realiza excreción hepatobiliar de medicamento intacto, o de sus metabolitos. La función primaria de los riñones es la excreción de los compuestos polares, hidrosolubles, ya sea droga intacta o metabolitos. Las drogas polares hidrosolubles, como muchos relajantes musculares no despolarizantes, sufren alto porcentaje de excreción renal sin alteración de la molécula, y en este caso se dice que su excreción depende en alto grado del riñón. Este es el caso del pancuronio, el cual, consecuentemente, no debe ser administrado a pacientes con falla renal.

Lo anterior se puede clarificar con un ejemplo: la morfina tiene una fracción ionizada importante, y por ello el 5-10% es excretada sin cambio por la orina. El 90-95% es metabolizado en el hígado y el 10% de los metabolitos es excretado por la bilis y el restante 90% de metabolitos es excretado por riñones, incluyendo a morfina 3-glucorónido y morfina 6-glucorónido, que son metabolitos activos.

Los pulmones son la principal vía de eliminación de los anestésicos inhalados, y esto marca gran diferencia: la mayor parte sale por el mismo sitio de entrada, con muy escaso metabolismo; en comparación, los fármacos no inhalados deben ser biotransformados y eliminados por una vía diferente a la entrada.

112

La mayoría de las drogas deben ser liposolubles para atravesar las membranas biológicas y llegar a su sitio de acción, pero esta cualidad hace que su excreción sea difícil, porque los compuestos liposolubles pueden ser excretados por bilis o filtrados en el glomérulo, pero son fácilmente reabsorbidos del intestino o del túbulo renal. El objetivo básico del metabolismo es convertir a los compuestos liposolubles en compuestos más polares, hidrosolubles, para facilitar su excreción por bilis y orina.

Generalmente, los metabolitos son inactivos con relación al fármaco original, pero no siempre es así; pueden ser farmacológicamente activos y su acción sobreponerse con el fármaco original, o pueden tener efectos diferentes al fármaco original, incluyendo toxicidad. Por ejemplo, el efecto analgésico de la codeína se debe a su biotransformación a morfina; el diazepam tiene metabolitos que prolongan el efecto sedante; la procainamida tiene un metabolito con efectos electrofisiológicos diferentes al antiarritmico original; el principal metabolito de la meperidina es la normeperidina, que puede producir convulsiones, y por ello no se recomienda usar meperidina en dosis repetidas. La biotransformación de fármacos y otros compuestos exógenos, llamados colectivamente xenobióticos, se lleva a cabo principalmente en el hígado; otros órganos como los riñones, pulmones, intestinos y piel también realizan un metabolismo secundario. La succinilcolina y los anestésicos locales tipo éster inician el metabolismo en la circulación, por hidrólisis de la seudocolinesterasa; el remifentanil y el relajante muscular mivacurio también tienen vida media de eliminación muy corta, porque tienen un grupo éster que permite hidrólisis en el plasma.

Las reacciones de biotransformación son de dos clases: de fase I y II. las de fase I convierten al xenobiótico en un metabolito más polar por medio de tres procesos: oxidación, reducción o hidrólisis, y las de fase II conjugan o unen la molécula original o al metabolito de la fase I con un compuesto endógeno (como el ácido glucorónico) para formar un producto altamente polar, que puede ser eliminado por la orina. Aunque la secuencia de pasar un metabolito de la fase I a la fase II es frecuente, los metabolitos de la fase I pueden ser excretados sin pasar por la fase II, como sucede con el tiopental, y algunos xenobióticos pueden pasar directamente a la fase II, sin pasar por la fase I, como sucede con la morfina, que es directamente conjugada a morfina glucorónido. La oxidación quita electrones al xenobiótico, por medio de un proceso de hidroxilación, que consiste en añadir un grupo hidroxilo (OH) a la molécula de la droga, creando un compuesto inestable que espontáneamente se divide en dos moléculas más polares.La reducción consiste en añadir electrones, o sea el proceso contrario a la oxidación. La hidrólisis consiste en insertar una molécula de agua en el xenobiótico, formando un compuesto intermedio inestable que enseguida se subdivide en dos moléculas separadas más polares; esta es la vía primaria para la lidocaina, bupivacaina y succinilcolina.

El sistema citocromo P450 es un complejo de 14 familias con más de 150 enzimas, que se encuentran en los hepatocitos y catalizan la mayoría de las biotransformaciones oxidativas y algunas de reducción; otros tejidos, como riñones, pulmones, piel e intestino también contienen algunas cantidades de citocromo P450. La actividad metabólica de este sistema puede ser inducido o inhibido: puede aumentar su actividad después de la exposición a varios xenobióticos o puede ser inhibida si diferentes sustratos compiten por unirse al mismo citocromo P450, como es el caso del antagonista H2 cimetidina, que inhibe el metabolismo de varias drogas, incluyendo propranolol, meperidina y diazepam; otras drogas, como los bloqueadores de canales de calcio y los antidepresivos, inhiben el metabolismo oxidativo (interacción de medicamentos).

Las reacciones de fase II se llevan a cabo cuando el compuesto tiene un grupo polar que permite la unión con la molécula endógena polar, como la morfina, o con un producto de la fase I; varios compuestos endógenos pueden ser unidos a la droga o al metabolito de la fase I, y ellos incluyen ácido glucoronido, acetato y aminoácidos. La mayoría de los individuos se comporta homogéneamente en el metabolismo de xenobióticos, pero algunos presentan diferencias notables, por variabilidad de los genes que controlan las numerosas enzimas responsables de la biotransformación, y esto se denomina polimorfismo; por ejemplo, diferentes genotipos dan como

113

resultado una actividad normal, baja y hasta nula para la seudocolinesterasa plasmática, situación que genera parálisis muscular prolongada con la succinilcolina o con el mivacurio. El metabolismo también varía con la edad; el feto y neonato tienen menor capacidad para algunas biotransformaciones, especialmente las catalizadas por el citocromo P450 y las de fase II, como sucede con la conjugación incompleta de bilirrubina en la ictericia fisiológica; el metabolismo de muchas drogas también disminuye en los pacientes ancianos. Por ejemplo, la vida media de eliminación de la morfina en adultos jóvenes es 2,9 horas, pero en neonatos es 7-8 horas y en pacientes de 70-80 años es 4,5 horas.

La enfermedad hepática produce gran efecto en el metabolismo; también la falla renal y la falla cardiaca congestiva. La disminución del gasto cardiaco produce vasoconstricción esplacnica refleja, la cual reduce el flujo sanguíneo hepático. El ejercicio, el estrés y la hipovolemia también disminuyen el flujo esplácnico.

Es necesario medir de alguna forma la eliminación de un fármaco, y de esta necesidad nacen tres conceptos: a) La constante de eliminación kb) La depuración Dc) La vida media o tiempo medio de eliminación, T1/2

La disposición de la mayoría de las drogas sigue una cinética de primer orden, en la cual una fracción o porcentaje constante del fármaco es removido en un periodo de tiempo determinado, sin importar si la concentración plasmática sea alta o baja; esta fracción o porcentaje es una constante de eliminación que usualmente se designa con la letra k y su unidad es el inverso del tiempo, ya sea 1/minuto (min -1) o 1/hora (h-1). Por ejemplo, si el 10% de la droga es eliminado en una hora, la constante es 0,1/h = 0,1 h-1.

Como una fracción constante es removida en la unidad de tiempo, la cantidad absoluta o total de droga removida es proporcional a la concentración de la droga; cuando la concentración es alta, mayor cantidad es removida, pero cuando la concentración es baja, la cantidad absoluta de medicamento removido es poco; el descenso de la concentración es más rápido cuando la concentración es alta que cuando es baja. La cinética de primer orden también se cumple en la absorción y en la distribución.

Si la concentración de la droga excede la capacidad de biotransformación, entonces una cantidad constante y no una fracción constante puede ser metabolizada en la unidad de tiempo, y este proceso se denomina cinética de orden cero; por ejemplo, 500 mcg de fármaco pueden ser metabolizados cada hora, sin importar si la concentración plasmática sea 50 o 100 mcg/mL; el metabolismo del alcohol puede seguir una cinética de este orden.

Sin embargo, la velocidad del proceso no se mide con la constante de eliminación k, sino con “el tiempo necesario para que la concentración de la droga sea la mitad”, y a este tiempo se le denomina tiempo de vida media o vida media de eliminación, T1/2 β. Como la mayoría de los procesos son de primer orden, en los cuales se remueve un porcentaje constante en la unidad de tiempo (k), en el primer tiempo de vida media será removido el 50% de la droga, pero en el segundo tiempo de vida media la concentración ha disminuido y la cantidad absoluta de fármaco eliminado es menor; en consecuencia, será removido el 25% del fármaco inicial. En el tercero será removido el 12,5%, en el cuarto el 6,25% y en el quinto el 3,12%. Aunque matemáticamente nunca se alcanzará el 100%, para propósitos prácticos se considera que la droga ha sido completamente removida entre 4 a 5 tiempos de vida media.

El otro concepto, depuración (clearance en idioma inglés), se refiere a “el volumen de sangre del cual el medicamento es completa e irreversiblemente removido, en un tiempo determinado”; nótese que no es cantidad de droga sino volumen de sangre, y es el análogo de depuración de creatinina, que cuantitativamente describe la habilidad de los riñones para eliminar creatinina. Al igual que la depuración de creatinina, la depuración de las drogas tiene unidades de flujo: mL/minuto o L/hora, y se puede ajustar al peso: mL/kg-min.

La vida media de eliminación determina el tiempo requerido para disminuir la concentración de fármaco a la mitad, sin importar si es una concentración alta o baja. La depuración cuantifica la magnitud del cambio. A mayor depuración, menor vida media de eliminación.

114

La depuración mide la eficiencia con la cual el fármaco es removido, y comprende tanto al fármaco metabolizado como al excretado. Muchas drogas son depuradas por más de una vía; en consecuencia, la depuración total es la suma de las depuraciones por diferentes rutas; las más importantes son las depuraciones hepática y renal.

Como la depuración total D es la habilidad del sistema para eliminar irreversiblemente una droga, se comprende con facilidad que entre mayor sea la depuración, menor será el tiempo medio de eliminación; por ejemplo, la depuración del tiopental es 3,4 mL/kg-min y su vida media de eliminación es 11 horas, mientras la de propofol es 25 mL/kg-min y su vida media es 2-4 horas. La depuración del diazepam es 0,35 mL/kg-min y su T 1/2 β es 20 – 30 horas, mientras la depuración del midazolam es 8,5 mL/kg-min y su T1/2 β es 2 horas.

Por otro lado, entre mayor sea el volumen de distribución Vd, menor será la cantidad de droga presente en sangre y accesible a la eliminación; también es comprensible que mayor Vd significa mayor liposolubilidad y mayor complejidad para convertir a metabolitos polares. Por ello, la vida media de eliminación es directamente proporcional al volumen de distribución e inversamente proporcional a la depuración:

T1/2 β ∞ Vd/D

Tomando un ejemplo: el midazolam y el diazepam tienen Vd similares (1- 1,7 L/kg), pero la depuración del midazolam es aproximadamente 24 veces mayor, y con base a ello el médico elige, de acuerdo a la necesidad de ansiolisis de corta duración (midazolam) o de larga duración (diazepam).

Los medicamentos de vida media de eliminación muy corta deben aplicarse en infusión iv continua y no en bolos, y en éste caso el tiempo durante el cual se mantiene la infusión toma importancia en la disminución de la concentración plasmática. Por ello, en infusiones continuas se aplica el concepto de vida media contexto-sensible, que es el tiempo requerido para que la concentración plasmática de la droga decline al 50%, después de terminada la infusión, y se calcula con programas en computador.

Fármacos de vida media prolongada, como el tiopental, no son candidatos para ser administrados en infusiones continuas, porque se acumulan en los tejidos. El propofol puede aplicarse en infusiones continuas, debido a su alta depuración; sin embargo, los ideales son fármacos como el remifentanil, que tiene una vida media de eliminación de 15 - 20 minutos y con metabolitos no activos, permitiendo una pronta recuperación, después de terminar la infusión.

La hipovolemia, la disminución del gasto en insuficiencia cardiaca y el ejercicio causan vasoconstricción esplacnica refleja y disminuyen el flujo sanguíneo hepático, disminuyendo la depuración hepática. La enfermedad hepática aguda o crónica, como hepatitis viral o cirrosis, no sólo reducen la depuración del fármaco; si está aumentado el corto-circuito del flujo sanguíneo, estará disminuido el metabolismo del primer paso, con aumento de la biodisponibilidad.

Los riñones metabolizan algunos fármacos, pero su función principal es excretar xenobióticos cuya polaridad lo permita, o los metabolitos. Esta función esta determinada por tres factores: filtración glomerular, secreción tubular y reabsorción tubular. Igual que en el hígado, sólo la droga no unida a componentes proteicos de la sangre puede ser filtrada hacia el túbulo renal, pero la depuración renal es más constante ante los cambios de presión arterial, porque el flujo sanguíneo renal tiene mejor autorregulación que el flujo hepático.

En disfunción renal la depuración de creatinina se emplea como parámetro para reducir dosis de fármacos, en especial cuando la excreción depende en gran parte de los riñones, como es el caso de aminoglicósidos, cefalosporinas, penicilinas, digoxina, neostigmine, pancuronio y pipecuronio.La función renal disminuye con la edad; hacia los 80 años la depuración de creatinina esta reducida en un 50%, pero la creatinina sérica no se eleva porque la masa muscular, que es la fuente de creatinina, también disminuye con la edad; en consecuencia, aunque la creatinina sérica sea normal, la depuración renal de drogas está reducida en los ancianos.

El síndrome hepatorrenal reduce la eliminación de casi todos los fármacos.

115

14.11 FARMACODINAMIA

La farmacodinámica relaciona la concentración del fármaco en el sitio de acción con la intensidad de los efectos, ya sean terapéuticos o indeseables. Los estudios dosis-respuesta determinan la relación entre el incremento de la dosis y los cambios del efecto farmacológico. Dosis bajas producen pequeño efecto farmacológico, pero cuando comienza a ser evidente, pequeños aumentos de la dosis generan relativamente gran cambio en el efecto, y llega un punto cercano a la máxima respuesta, en el cual grandes incrementos de la dosis generan pequeños aumentos del efecto (figura 14-4). De aquí nace el concepto de “dosis techo”, a partir del cual no se obtiene mayor efecto terapéutico pero sí aumentan los efectos indeseables o adversos.

Efectos indeseables o adversos son todos, ya sean colaterales o secundarios; efectos colaterales se refiere a los indeseables que se deben al mismo mecanismo de acción, mientras que efectos secundarios aluden a los indeseables que no se deben al mismo mecanismo de acción. Por ejemplo, la dopamina modula en el hipotálamo la liberación de prolactina, en los ganglios basales coordina la función motora y en la zona gatillo quimio-receptora estimula el vómito; la metoclopramida actúa periféricamente, pero también en el SNC antagonizando la acción de la dopamina en el centro quimio-receptor; en consecuencia, la incoordinación o movimientos extrapiramidales y la secreción láctea son efectos colaterales de la administración prolongada de metoclopramida.

Figura 14-4. Curva dosis-efecto: inicialmente pequeñas dosis producen relativamente grandes cambios, pero se alcanza un punto de máxima respuesta, a pesar del incremento de la dosis.

La curva dosis-respuesta provee información sobre tres aspectos: Potencia: es la dosis requerida para producir un determinado efecto terapéutico, y generalmente se

expresa como dosis efectiva media o dosis efectiva 50, DE50, que es la dosis necesaria para producir un determinado efecto en el 50% de la población.

Eficacia: es el efecto máximo. Rata de incremento: es la inclinación de la curva entre el 20% y el 80% de la respuesta; indica el

incremento del efecto, al aumentar la dosis.

Nótese que DE50 no es la dosis ni la concentración plasmática requerida para producir la mitad del efecto máximo; además, la DE50 de los anestésicos inhalados es el CAM, o concentración alveolar mínima que previene el movimiento del 50% de los pacientes a la incisión quirúrgica. La dosis efectiva 95 (DE95) no es matemáticamente proporcional a la DE50; por ejemplo, la DE95 de los anestésicos inhalados es aproximadamente la DE50 multiplicada por 1,3.La dosis que ocasiona la muerte en el 50% de la población se denomina dosis letal media (DL 50) y la relación entre dosis letal media y dosis efectiva media (DL50/DE50) se denomina índice terapéutico.

La curva dosis administrada-respuesta es muy útil, pero lo ideal sería establecer curvas de respuesta a la concentración de fármaco en la sangre-respuesta, pero el dato de concentración plasmática de fármaco no siempre se puede obtener.

Dosis

100

% de respuesta

116

Al igual que hay variabilidad en la eliminación (polimorfismo, inducción o inhibición enzimática), la dosis necesaria para producir un determinado efecto farmacológico en el total de la población se comporta en forma de campana, donde la mayoría de la población responde homogéneamente, pero hay variaciones apreciables, aún en personas normales sin enfermedad, de edad similar; los más resistentes requieren dosis doble y hasta el triple que los más susceptibles; por ello la importancia de titular dosis-respuesta, en especial en pacientes con compromiso funcional.Cuando se comparan varias curvas de varios sujetos, se determina la variabilidad en potencia, eficacia e incremento de respuesta; en la figura 14-5 el fármaco A es más potente que el B, pero el B es más eficaz que A; el B y C tienen igual eficacia, pero B es más potente.

Figura 14-5. El fármaco A es más potente que el B, pero el B es más eficaz; B y C tienen igual efecto máximo, pero B es más potente que C.

14.12 MOLECULAS OBJETIVO

Los efectos de neurotransmisores, hormonas y fármacos son el resultado de la unión de estos compuestos a las moléculas objetivo o a los receptores, los cuales generan cambios bioquímicos o en la función celular. La mayoría de los receptores son estructuras proteicas macromoleculares, situadas en la membrana celular, aunque algunos están localizados dentro de la célula. Al igual que la unión a las proteínas plasmáticas, la unión de los fármacos a los receptores generalmente es reversible, y entre mayor sea la concentración de droga libre y de receptores no ocupados, mayor es la tendencia a formar el complejo droga-receptor. Se asume que el porcentaje del efecto corresponde al porcentaje de receptores ocupados; por ejemplo, se sugiere que una ocupación del 20% de los receptores GABA por las benzodiazepinas genera ansiolisis, una ocupación del 30-50% se asocia con somnolencia y la unión del 60% y más es necesaria para producir hipnosis e inconsciencia; sin embargo, esto no sucede siempre, porque en la unión neuromuscular sólo se necesita que el 25% de los receptores nicotínicos sean ocupados con acetilcolina para producir contracción de todas las fibras musculares; el 75% de los receptores quedan de reserva. La existencia de receptores de reserva trae como consecuencia principal que un relajante muscular debe ocupar la mayoría de los receptores, para ejercer su acción.

Existen varias clases de moléculas objetivo, pero los mecanismos básicos son: 1) unión a enzimas: por ejemplo, la acetilcolinesterasa es inhibida por la neostigmina, 2) bombas iónicas: por ejemplo, la bomba gástrica de protones es inhibida por el omeprazole, 3) canales voltaje-dependientes: el verapamilo bloquea los canales de calcio, 4) canales ligando-dependientes: la succinilcolina activa y desensibiliza a los canales nicotínicos de sodio, 5) acoplados a proteínas G: los receptores opioides son activados por la morfina y bloqueados por la naloxona, y son acoplados por medio de proteínas G a la adenil-ciclasa. Los receptores adrenérgicos son el ejemplo típico en los cuales la activación de diversas proteínas G inhiben o activan a la adenil-ciclasa (α 2-β 1-β 2) y la conductancia del calcio (α 1).

Los receptores no son entidades estáticas; son componentes celulares dinámicos que se adaptan a los cambios; por ejemplo, la administración continua de agonistas beta adrenérgicos produce desensibilización de los receptores (taquifilaxia-tolerancia), ya sea porque los receptores pasan a sitios donde no son alcanzados (secuestro) o porque disminuye el número total de receptores (regulación hacia bajo).

Efecto

Concentración plasmática

A

CB

117

AGONISTAS, AGONISTAS PARCIALES Y ANTAGONISTAS

AGONISTA. Las drogas que se unen al receptor y producen un efecto se llaman agonistas; dos drogas pueden producir el mismo efecto máximo, pero pueden tener distintas potencias, porque la afinidad por el receptor es diferente, como sucede con B y C en la figura 14-5.

AGONISTA PARCIAL. Es la droga que no puede producir el efecto máximo, aún en altas concentraciones, como sucede con A en la figura 14-5; un ejemplo es la pentazocina, analgésico menos eficaz que la morfina en los receptores opioides. Al ocupar los receptores, el agonista parcial puede interferir con la acción del agonista.

ANTAGONISTA. Es el compuesto que se une al receptor y no produce ningún cambio en la función celular; inhiben la unión y acción de los agonistas, y pueden ser competitivos y no competitivos. Los antagonistas competitivos o reversibles se unen a los receptores, pero su efecto bloqueador admite competencia y puede ser revertido por alta concentración del agonista; son ejemplos el propranolol con los agonistas beta, la naloxona con los opioides, la atropina con la acetilcolina en receptores muscarínicos, el pancuronio con acetilcolina en receptores nicotínicos, el neostigmine con la enzima acetilcolinesterasa y el fumazenil con las benzodiazepinas. Los antagonistas no competitivos se unen irreversiblemente al receptor durante días y semanas, como lo hace el ecotiofato, usado para el tratamiento del glaucoma, los insecticidas órgano-fosforados, que inactivan a la enzima acetilcolinesterasa, porque forman compuestos muy estables con ella y la toxina botulínica, que bloquea durante largo tiempo a la acetilcolina.

Agonista-antagonista es un término que alude al agonista parcial: como ya se mencionó, una droga de baja eficacia como la pentazocina, nalbufina o nalorfina, compite por el receptor y bloquea parcialmente el efecto de otra droga altamente eficaz, como la morfina o el fentanilo.

14.13 RAZONAMIENTO CLÍNICO

Al elegir un medicamento, las propiedades moleculares y los parámetros farmacocinéticos deben considerarse interrelacionados y no aisladamente; por ejemplo: si en el servicio de urgencias recibimos a un paciente adulto joven de 70 kg, con un dolor agudo intenso de 9/10, estable desde el punto de vista cardiovascular y respiratorio, podemos elegir morfina como manejo, diluyendo una ampolla de 10 mg hasta 10 mL y aplicándole 5 mg (5 mL) por vía intravenosa (0,07 mg/kg). Si al minuto de aplicada la morfina iv el paciente se queja de continuar con el mismo dolor intenso, lo indicado es esperar 5 minutos más, antes de aplicar otra dosis, porque el pKa de la morfina es 7,9 y al pH de 7,4 sólo el 23% se encuentra en forma no ionizada; su liposolubilidad es menor que la otros opioides (1 en escala de 1 a 4) que actúan más rápidamente, como el alfentanilo o el fentanilo. La relativamente baja liposolubilidad de la morfina retarda su paso por la BHE y por ello el inicio de analgesia por vía iv demora unos 5 – 6 minutos. Si a los 10 minutos el paciente ha tenido alivio del dolor, pero continúa con dolor intenso (ejemplo: bajó a 5/10) y la frecuencia respiratoria es normal, se puede proceder a aplicar otros 2-3 mg iv, para completar la dosis de 0,1 mg/kg. Otra opción sería complementar con un AINE iv.

Por ser altamente liposolubles, el fentanilo y el alfentanilo se pueden administrar por vía iv unos dos minutos antes de la incisión, pero si la morfina se empleara para administrar anestesia, no se podría aplicar dos minutos antes de la incisión. El fentanilo es 70-100 veces más potente que la morfina, y más liposoluble. Si al paciente se le va a continuar manejando con morfina, se debe tener presente que la vida media de eliminación (T1/2β) en un adulto joven es aproximadamente 2,9 horas, pero en un adulto envejecido de 60-80 años la vida media aumenta a 4,5 horas, y en un neonato es de 7-8 horas y en los infantes es 3-5 horas.

Por ser menos liposoluble, un 10% de la morfina es eliminada sin cambio por la orina; el 90% restante es metabolizado por fase II o conjugación con ácido glucorónido, formando morfina-3-glucorónido y morfina-6-glucorónido, que son eliminados por orina; la morfina-6-glucorónido es metabolito activo. Por estas

118

características, la morfina no se emplea durante la anestesia, porque se necesitan altas dosis y tiene efecto depresor residual cuando termina la cirugía, obligando muy posiblemente al uso de un antagonista como la naloxona; en cambio, es droga de elección en el manejo de dolor agudo intenso, y también en dolor crónico. La meperidina (0,7 mg/kg iv = 50 mg en adulto joven de 70 kg) puede ser otra opción para el manejo del dolor agudo intenso, pero no se debe continuar el tratamiento analgésico con este fármaco, porque tiene un metabolito activo, la normeperidina, que causa excitación del SNC, temblores y convulsiones.

CAPITULO 15 FARMACOLOGIA DEL SNA

119

15.1 CLASIFICACION

Las drogas que actúan en el SNA pueden ser agonistas o antagonistas, ya sean adrenérgicos, colinérgicos o dopaminérgicos. Sin embargo, se debe tener claro que un medicamento simultáneamente puede estimular con gran intensidad a un receptor y con menor intensidad a otro(s) receptor. Algunos medicamentos son selectivos a un solo receptor y por ello pueden cumplir su efecto terapéutico con menores efectos colaterales; por ejemplo, si se desea un efecto broncodilatador (efecto β 2), lo ideal es que no estimule a los receptores β 1, para no generar taquicardia. A un paciente con hipertensión arterial y con enfermedad obstructiva bronquial, no es juicioso prescribirle un antagonista β 1 que también sea antagonista en receptores β 2. La adrenalina actúa más sobre los receptores β 1 (acción inotrópica en corazón) que sobre los receptores α 1 (vasoconstricción), mientras la noradrenalina tiene mayor efecto vasoconstrictor que inotrópico positivo en corazón. También es posible que el efecto sea dosis-dependiente, como sucede con la adrenalina y dopamina.

Los fármacos que actúan en el SNA se pueden clasificar de la siguiente manera (figura 15-1):

AGONISTAS ADRENÉRGICOSAgonistas α1: efedrina, fenilefrina, noradrenalina, adrenalina, dopamina, etilefrina, metaraminol, metoxamina. Agonistas α2: clonidina, dexmedetomidina, α-metildopa, noradrenalina, adrenalina, dopamina. Agonistas β1: isoproterenol, adrenalina, dobutamina, noradrenalina, dopamina. Agonistas β2: isoproterenol, dopexamina, terbutalina, salbutamol, adrenalinaAgonistas DA1: dopamina, fenoldopam, dopexaminaAgonistas DA2: dopamina, dopexamina

ANTAGONISTAS ADRENÉRGICOSAntagonistas α1: fenoxibenzamina, fentolamina, prazosin, tolazolina, labetalol Antagonistas α2: fenoxibenzamina, fentolamina, yohimbina, piperozanAntagonistas β1: propranolol, acebutolol, practolol, alprenolol, metoprolol, esmolol, labetalolAntagonistas β2: propranolol, metoprolol, esmolol, labetalol, butoxaminaAntagonistas DA: haloperidol, droperidol, fenotiazinas

AGONISTAS COLINÉRGICOSEn receptores muscarínicos:

Directos: acetilcolina, metacolina, betanecol, carbamilcolina, muscarina, pilocarpinaIndirectos reversibles: neostigmina, fisostigmina, piridostigmina, edofronio, ambenonioIndirectos irreversibles: ecotiofato, paration (órganos fosforados).

En receptores nicotínicos: succinilcolina, decametonio.

ANTAGONISTAS COLINÉRGICOS En receptores muscarínicos: atropina, escopolamina, glicopirrolato, toxina botulínicaEn receptores nicotínicos: tubocurarina, pancuronio, atracurio, vecuronio, rocuronio, toxina botulínica.

15.2 AGONISTAS ADRENÉRGICOS

Adrenalina: AdrenalinaR ampollas x 1 mg (epinefrina)Dopamina: CardiopalR ampollas x 200 mgEtilefrina: EffortilR ampollas x 10 mg y gotas 7,5 mg/15 gotas.Fenilefrina: FenilefrinaR al 10%, solución oftálmica.Clonidina: CatapresanR tabletas x 0,150 mg.

Salbutamol: VentilanR inhalador, tabletas, jarabe.

Los agonistas adrenérgicos interactúan con los receptores α y β con una especificidad variable, de forma tal que hay superposición de acciones y no se pueden predecir con exactitud los efectos clínicos; por ejemplo, la

120

adrenalina estimula a los receptores α1, α2, β1 y β2 y, aunque generalmente incrementa la presión arterial, el efecto neto depende del balance entre la vasoconstricción α1, la vasodilatación β2 y el efecto inotrópico β1; este balance cambia a diferentes dosis.

De manera general, la secuencia del mecanismo de acción es activación del receptor, activación de segundos mensajeros y cambios intracelulares. De manera específica, el proceso se puede resumir así: activación de proteínas G estimuladoras o inhibitorias; estimulación o inhibición de adenil ciclasa, de adenosina monofosfato cíclica (AMPc), de proteína kinasa A, de calcio y de troponina-miosina. La inhibición o activación de estos procesos resulta en el conocido hecho que algunas células de músculo liso responden a la noradrenalina contrayéndose (α 1), mientras que otras se relajan (β 2). Además, recordemos que la mayor parte de los tejidos musculares lisos tienen doble inervación: simpática y parasimpática y también responden a otros mediadores; por ejemplo, la histamina contrae el músculo liso bronquial e intestinal, pero dilata al músculo liso vascular periférico. Los agonistas adrenérgicos pueden ser directos o indirectos; los directos se unen y activan al receptor, mientras los indirectos aumentan la liberación de noradrenalina (NA), disminuyen la recaptación de NA o bloquean a la mono-amino-oxidasa (MAO). Esto tiene importancia clínica, porque un paciente hipotenso con bajas reservas de noradrenalina, como sucede al recibir tratamiento con algunos antihipertensivos, debe ser tratado con agonistas directos. Ejemplos de agonistas directos son adrenalina y fenilefrina. Ejemplos de agonistas indirectos son: cocaína, antidepresivos tricíclicos y anfetaminas. La efedrina es un ejemplo de acción mixta: principalmente indirecta, pero también directa.

Las catecolaminas son compuestos que tienen el núcleo catecolamina, que consiste en un anillo bencénico con dos grupos hidroxilo y una cadena amina. Las catecolaminas naturales o endógenas son adrenalina, noradrenalina y dopamina; como ejemplos de catecolaminas sintéticas están isoproterenol, dobutamina y dopexamina. Las drogas que producen efectos simpáticos pero no tienen el grupo catecolamina se llaman simpatomiméticos. Todas las catecolaminas son simpatomiméticas, pero no todos los simpatomiméticos son catecolaminas.

α1: NA, fenilefrina, etilefrina, efedrina, adrenalina

β1: adrenalina, isoproterenol, NA, dopamina

β2: isoproterenol, terbutalina, adrenalina

NA

AGONISTASADRENERGICOS

121

α2: clonidina, dexmedetomidina, metildopa, NA

Figura 15 - 1. Agonistas y antagonistas, adrenérgicos y colinérgicos.

El efecto de la estimulación de los rectores α y β fue revisado en el capítulo 3; se comprende fácilmente que los agonistas α 1 y β 1 se emplean para producir vasoconstricción (y con ello aumentar la resistencia vascular y subir la presión arterial); para aumentar frecuencia y contractilidad cardiacas, en reanimación cardiaca, para obtener vasoconstricción localizada (unidos a anestésicos locales), para dilatar pupilas, etc. Los agonistas α 2, como clonidina, dexmedetomidina y alfametildopa, actúan como simpatolíticos y se utilizan como antihipertensivos, disminución del tono simpático, disminución de ansiedad. Los agonistas β2 se emplean como broncodilatadores y tocolíticos. La dopamina es empleada para mejorar gasto cardiaco y flujo sanguíneo renal. Si un agonista α 1 produce más constricción venosa que arterial se favorece principalmente el retorno venoso (precarga); si el agonista α 1 produce mayor contracción arteriolar que venoconstricción, favorece principalmente la poscarga. La efedrina tiene acción α1 y β1, es un simpatomimético, no catecolamina, de elección para tratar la hipotensión causada por anestesia raquídea o epidural en operación cesárea, porque es más venoconstrictor que arterioconstrictor y por ello sube la presión arterial sin interferir con el flujo sanguíneo uterino.

15.3 ANTAGONISTAS ADRENERGICOS

α1: fenoxibenzamina, fentolamina, prazosin, ergotamina

β1: propranolol, esmolol, acebutolol, practolol

β2: propranolol, butoxamina, esmolol, alprenolol

NAANTAGONISTASADRENERGICOS

Directo: AC, metacolinaReceptor Indirecto reversible: neostigminamuscarínico Ind. irreversible órganos-fosforados

Receptor nicotínico: succinilcolina

AC

AGONISTASCOLINERGICOS

Receptor muscarínico: atropina, escopolamina, toxina botulínica

Receptor nicotínico: tubocurarina, pancuronio, toxina botulínica

AC

ANTAGONISTASCOLINERGICOS

122

α2: yohimbina, fentolamina, fenoxibenzamina

Esmolol: BreviblocR, ampolla x 100 mg, iniciar 100 mcg/kg-min en infusión iv.Metoprolol: BetalocR tabletas x 25, 50, 100 y 200 mg. - BelocR y MetoprololR tabletas x 50 y 100 mg.Propranolol: ArtensolR - PropranololR tabletas x 40 y 80 mg.

Los antagonistas adrenérgicos se unen pero ni activan al receptor ni permiten que el agonista realice su función. Al igual que los agonistas, el antagonismo puede ser selectivo o no; por ejemplo, el prazosin antagoniza a los receptores α 1, mientras el labetalol bloquea a los receptores α 1, β 1 y β 2.

Los antagonistas alfa 1 producen vasodilatación, disminución de la presión arterial, miosis; también se usan para el diagnóstico y tratamiento del feocromocitoma, para mejorar la circulación sanguínea en un sitio determinado; por ejemplo, la fentolamina se puede infiltrar localmente para prevenir la necrosis tisular que puede causar la extravasación de un vasoconstrictor potente, como noradrenalina. Entre los efectos indeseados se encuentran: hipotensión, taquicardia, tupidez nasal, miosis, inhibición de la eyaculación, diarrea. Tienen escaso empleo clínico.

Los antagonistas alfa 2, como la yohimbina, aumentan la liberación de noradrenalina; no tienen mucho empleo clínico, aunque pueden ser usados para tratamiento de la hipotensión ortostática.

Los antagonistas beta 1 son drogas muy empleadas, para el tratamiento de la enfermedad cardiovascular, específicamente hipertensión, mediante varios mecanismos, incluyendo disminución de la contractilidad cardiaca, disminución de la frecuencia cardiaca y disminución de la liberación de renina. En anestesiología se emplean betabloqueadores de acción ultrarrápida y de corta duración, como el esmolol (1 mg/kg), para prevenir taquicardia, fibrilación e hipertensión en pacientes con enfermedad cardiovascular, cuando se van ejecutar estímulos como la intubación, la incisión quirúrgica o la extubación. Los que bloquean selectivamente a los receptores β1, con poco o ningún bloqueo β2, son de elección en pacientes con enfermedad obstructiva de las vías aéreas, y también en pacientes con diabetes o con enfermedad vascular periférica, porque en ellos puede disminuir el flujo sanguíneo al bloquear a los receptores β2, que dilatan las arteriolas.

Los antagonistas beta 2 no tienen uso clínico significativo.

Los antagonistas de la dopamina, como el antisicótico haloperidol y el sedante droperidol, pueden causar síntomas extrapiramidales, pero son buenos antieméticos porque entre las acciones de la dopamina se encuentra estimular la zona gatillo.

15.4 AGONISTAS COLINERGICOS

Neostigmina: dosis iv 0,04-0,07 mg/kg. ProstigmineR ampollas x 0,5 mg.Edofronio: 0,5-1 mg/kgFisostigmina: 0,01-0,03 mg/kgPiridostigmina: 0,1-0,4 mg/kg. MestinonR tabletas x 60 mg.

Los receptores colinérgicos responden a la acetilcolina, pero se dividen en dos grupos: los muscarínicos y los nicotínicos, de los cuales hay subgrupos. Los colinomiméticos muscarínicos pueden actuar de dos formas: directa o indirecta.

Los agonistas colinérgicos muscarínicos directos (colinomiméticos directos) son los que actúan de manera similar a la acetilcolina en receptores muscarínicos. El empleo en anestesiología es poco, pero en oftalmología se emplea acetilcolina y pilocarpina tópica en gotas, para producir miosis y facilitar la extracción de cataratas o reducir la presión intraocular en glaucoma; el betanecol tiene aplicación en los tractos gastrointestinal y urinario: tratamiento de la distensión abdominal (íleo paralítico no obstructivo), atonia gástrica por vagotomía, megacolon congénito, retención urinaria no obstructiva, vejiga neurogénica. La metacolina tiene más efecto cardiovascular; disminuye frecuencia cardiaca en situaciones como taquicardia paroxística o taquidisrritmias supraventriculares. Los efectos adversos de los muscarínicos directos son aquellos que resultan de la estimulación del sistema nervioso parasimpático, y el tratamiento de la sobredosis es con atropina.

123

Los agonistas colinérgicos muscarínicos indirectos y reversibles (colinomiméticos indirectos reversibles) son drogas de gran importancia en anestesiología y su mecanismo es inhibir o inactivar a la enzima acetilcolinesterasa (colinesterasa verdadera), que rápidamente destruye a la acetilcolina por hidrólisis:

Acetilcolina colinesterasa colina + acido acético

Los inhibidores de la colinesterasa o anticolinesterácicos, inhiben a la acetilcolinesterasa y a la seudocolinesterasa, y ello conduce a la acumulación de acetilcolina en los receptores muscarínicos, nicotínicos y en el SNC; en anestesiología se emplea la neostigmina y el edofronio para revertir el bloqueo de los relajantes musculares no despolarizantes; otros como fisostigmina, piridostigmina, demecario y ambenonio se usan para tratamiento de la miastenia gravis, glaucoma y atonía de los tractos gastrointestinal y urinario.Al terminar la cirugía, si el paciente está relajado con bloqueadores neuromusculares antagonistas (pancuronio, vecuronio) y ventilación asistida, se aplica neostigmine en dosis de 0,04 – 0,07 mg/kg para que reinicie su respiración y movimientos musculares espontáneos; la neostigmina aumenta la cantidad de acetilcolina en los receptores nicotínicos y muscarínicos, el relajante no despolarizante es desplazado de los receptores nicotínicos y el paciente reinicia la respiración espontánea. El aumento de acetilcolina en los receptores muscarínicos y en SNC produce efectos no deseados, y por ello, se aplica simultáneamente un anticolinérgico muscarínico, como atropina o glicopirrolato. La neostigmina no es liposoluble y por ello no pasa apreciablemente la barrera hemato encefálica; la fisostigmina pasa al SNC y produce estimulación central muscarínica.

Los agonistas colinérgicos muscarínicos indirectos e irreversibles (colinomiméticos indirectos irreversibles) son antagonistas irreversibles de la colinesterasa y producen efectos que duran días y semanas; son principalmente compuestos órganos fosforados (paration, malation); pasan con facilidad al SNC y se absorben a través de la piel; son usados como insecticidas y gases tóxicos, cuyo tratamiento es atropina en altas dosis. Quizá el único usado en clínica es el ecotiofato, en forma de gotas tópicas para tratamiento de glaucoma.

Del grupo de agonistas colinérgicos nicotínicos, el único empleado es la succinilcolina, relajante muscular.

15.5 ANTAGONISTAS COLINERGICOS

Atropina: AtropinaR ampolla x 1 mg. Dosis: iv o im 0,01 – 0,02 mg/kg.Glicopirrolato: 0,05-0,01 mg/kg (mitad de la atropina)Ipratropio: inhalador broncodilatador. AtroventR - IpratropioR aerosol Relajantes musculares no despolarizantes Toxina botulínica: BotoxR, ampolla-vial x 100 U.

Los antagonistas colinérgicos pueden ser en los receptores muscarínicos o en los nicotínicos. Los antagonistas colinérgicos nicotínicos son los relajantes musculares no despolarizantes, que son de gran empleo en anestesiología, como la d-tubocurarina, pancuronio, vecuronio y rocuronio.

Los antagonistas colinérgicos muscarínicos, o simplemente anticolinérgicos o antimuscarínicos, más empleados en anestesia son el glicopirrolato y los alcaloides de belladona atropina y escopolamina. A este grupo pertenecen muchas otras drogas, usados como antiespasmódicos y midriáticos, como homatropina, diciclomina y ciclopentolato.El mecanismo de acción de estas drogas es unirse al receptor colinérgico muscarínico y bloquear la acción de la acetilcolina; los efectos celulares de la acetilcolina, que están mediados por segundos mensajeros como la guanosina monofosfato cíclica GMPc, son inactivados. Los receptores muscarínicos presentan sensibilidad variable al bloqueo, y por ello se clasifican en subgrupos: neuronales o M1, cardiacos o M2 y glandulares o M3.

En el sistema cardiovascular el bloqueo de los receptores muscarínicos en el nodo sinoatrial con atropina, glicopirrolato o escopolamina produce taquicardia y aumento del gasto cardiaco; este efecto es especialmente útil para revertir bradicardia debida a reflejos vagales, ya sea por reflejo baroreceptor, estimulación peritoneal o reflejo oculo-cardiaco. En ocasiones se observa una disminución de la frecuencia cardiaca cuando se aplican

124

bajas dosis de anticolinérgico. Los anticolinérgicos tienen poco efecto en la función ventricular o en la vasculatura periférica, aunque grandes dosis pueden causar dilatación de vasos sanguíneos cutáneos, piel seca y caliente (enrojecimiento de la piel). En pacientes con enfermedad coronaria la atropina y similares deben emplearse con precaución, porque pueden no tolerar el aumento del consumo de oxígeno por el miocardio y disminución del aporte de oxígeno generado por la taquicardia. También debe ser usada con precaución en pacientes con glaucoma de ángulo estrecho, hipertrofia prostática u obstrucción vesical y en pacientes con fiebre, porque inhibe la sudoración.

En el sistema respiratorio los anticolinérgicos inhiben las secreciones, desde la nariz hasta los bronquios y relajan al músculo bronquial, reduciendo la resistencia y aumentando el espacio muerto anatómico; estos efectos son más pronunciados en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva o asma; el ipratropium es un derivado de la atropina disponible en inhalador, para el tratamiento del broncoespasmo.

En el sistema gastrointestinal las secreciones salivares son marcadamente reducidas; las secreciones gástricas también presentan leve disminución. Producen disminución del peristaltismo intestinal, prolongando el tiempo de vaciamiento gástrico; la presión del esfínter esofágico inferior disminuye. Por lo anterior, los anticolinérgicos no ayudan a prevenir la neumonía por aspiración de contenido gástrico.

En el cerebro existen abundantes receptores muscarínicos que pueden ser afectados por cualquier antimuscarínico que cruce la barrera hemato-encefálica, como la escopolamina y en menor grado la atropina; estos efectos dependen de la droga y la dosis, pero en términos generales son ansiedad, desorientación, alucinaciones, delirio, amnesia y en dosis extremas sedación, convulsiones y depresión respiratoria; estos efectos pueden ser controlados con un anticolinesterásico que pase la bhe, como fisostigmina. La neostigmina, piridostigmina y edofronio son poco efectivos porque no pasan al SNC. La fisostigmina también puede ser útil para revertir los efectos sedantes de antihistamínicos, antidepresivos tricíclicos, benzodiazepinas y opioides.

El flavoxato (Bladuril R, grageas x 200 mg) es un espasmolítico no anticolinérgico, que actúa inhibiendo la fosfodiesterasa de la fibra muscular lisa del detrusor; es antiespasmódico selectivo de las vías urinarias.

CAPITULO 16 RELAJANTES MUSCULARES

Para estudiar este capítulo es indispensable tener clara la fisiología de la contracción muscular, expuesta en el capítulo 11.En anestesiología se utilizan los relajantes o bloqueadores neuro-musculares para facilitar la intubación, mejorar las condiciones del campo quirúrgico y optimizar la ventilación mecánica.

125

Es importante tener presente que los relajantes musculares producen parálisis y no inconsciencia ni analgesia; por ello, se aplican cuando el paciente está inconsciente o bajo sedación. Además, inmediatamente después de administrarlos, hay que iniciar ventilación positiva, porque el diafragma e intercostales se relajan y el paciente no puede respirar espontáneamente.

Existen dos tipos de relajantes musculares: 1) Agonistas o despolarizantes: succinilcolina.2) Antagonistas o no despolarizantes: curare, pancuronio, vecuronio.

16.1 RELAJANTES AGONISTAS O DESPOLARIZANTES

Succinilcolina:Dosis iv: 1-1,5 mg/kgDosis im: 4-5 mg/kg

Los relajantes agonistas o despolarizantes, como la succinilcolina, actúan como la acetilcolina porque se unen al receptor en la placa motora y generan un potencial de acción en la membrana muscular vecina, con apertura y cierre de canales, pero, a diferencia de la acetilcolina, no son metabolizados por la acetilcolinesterasa en la unión neuromuscular sino que tienen que difundir afuera de la hendidura y ser hidrolizados en el plasma e hígado por otra enzima similar, la seudocolinesterasa, también llamada colinesterasa plasmática o colinesterasa no específica. Este proceso toma más tiempo, la concentración de succinilcolina en la hendidura sináptica no cae rápidamente, el relajante sigue unido al receptor, produciendo una despolarización continua de la placa motora, lo que impide que se abran nuevamente los canales de sodio de la membrana vecina y no hay potenciales de acción por el sarcolema hacia los túbulos T ni salida de calcio del retículo sarcoplásmico, que active al complejo actina-miosina-tropomiosina.

Aunque también existe el decametonio, el único relajante muscular despolarizante usado clínicamente es la succinilcolina o suxametonio, que produce un bloqueo rápido, intenso y de corta duración; consiste en dos moléculas unidas de acetilcolina.

Cuando la succinilcolina entra a la circulación por inyección iv o im, la mayor parte es rápidamente metabolizada por la seudocolinesterasa a succinilmonocolina y sólo una fracción llega a la unión neuromuscular para producir la relajación; en enfermedad hepática, falla renal, embarazo e hipotermia puede estar disminuida la hidrólisis y aumentada la duración de la succinilcolina. Uno de cada 50 pacientes tienen un gen anormal para la enzima y el bloqueo puede prolongarse durante 20-30 minutos; aproximadamente uno de cada 3000 pacientes tienen los dos genes anormales y la seudocolinesterasa es atípica, la cual sólo tiene 1/100 de afinidad por la succinilcolina, produciendo relajación muscular durante 6-8 horas, tiempo durante el cual debe darse ventilación asistida más algún grado de inconsciencia.

La succinilcolina tiene una ventaja: actúa rápidamente, permitiendo pronta intubación orotraqueal (útil en caso de estómago lleno, para prevenir neumo-aspiración) y pronto manejo de un laringo-espasmo que no cede con la proyección del mentón, pero tiene varios efectos indeseables:

a) Cardiovasculares: como los relajantes simulan a la acetilcolina, también afectan a otros receptores colinérgicos, ya sean del parasimpático o parte del simpático, produciendo aumento o disminución de la frecuencia cardiaca y de la presión arterial. Un metabolito de la succinilcolina, la succinilmonocolina, estimula receptores colinérgicos del nodo sino-atrial y produce bradicardia, que debe tratarse o prevenirse con atropina.

b) Fasciculaciones: inicialmente hay despolarización del receptor, con contracción descoordinada de unidades motoras en todo el cuerpo (fasciculaciones), las cuales pueden prevenirse con una pequeña dosis previa de un relajante no despolarizante.

c) Dolores musculares: más comunes en mujeres jóvenes; los pacientes en los extremos de la vida y las embarazadas son menos susceptibles.

d) Hiperpotasemia (hipercaliemia): la despolarización generalizada hace que el potasio suba aproximadamente 0,5 mEq/L, cifra no importante en pacientes normales, pero la hiperpotasemia puede

126

ser mayor en pacientes quemados, con trauma, con denervación muscular o con tétanos, y el paro cardiaco resultante puede ser refractario a la reanimación rutinaria, requiriendo empleo de calcio, insulina, glucosa, bicarbonato. La hipercaliemia se debe a que en éstos casos hay incremento compensador del número de receptores en la membrana muscular (regulación “hacia arriba”). El riesgo de hipercaliemia al aplicar succinilcolina aparece en los días siguientes al trauma, pero la duración del riesgo varía durante algunos meses siguientes.

e) Aumento de la presión intragástrica: las fasciculaciones de la pared abdominal aumentan la presión intragástrica, pero también aumenta el tono del esfínter esofágico inferior y por ello probablemente no aumenta el riesgo de broncoaspiración. La aplicación, 3 minutos antes, de una pequeña dosis de relajante no despolarizante disminuye las fasciculaciones y el aumento de la presión intragástrica, pero también anula el aumento del tono del esfínter esofágico inferior.

f) Aumento de la presión intraocular: los músculos extraoculares tienen múltiples placas motoras en cada célula y por ello la contracción inicial con succinilcolina aumenta la presión intraocular, motivo por el cual debe evitarse en trauma ocular.

g) Aumento de presión intracraneana (PIC): puede haber moderado incremento de la PIC, pero puede ser atenuado con hiperventilación ligera, con una pequeña dosis previa de relajante no despolarizante y con 1,5 mg/kg de lidocaina intravenosa 2-3 minutos antes de la laringoscopia. La laringoscopia e intubación producen mayor incremento de la PIC que la succinilcolina.

h) Parálisis muscular prolongada: ya discutida; se debe a bajos niveles de seudocolinesterasa o a seudocolinesterasa atípica.

i) Hipertermia maligna: la succinilcolina es un potente desencadenante en pacientes que sufren esta entidad farmacogenética; se trata de un hipermetabolismo del músculo esquelético cuyo signo premonitorio puede ser contractura paradójica de los músculos maseteros después de aplicar la succinilcolina. La hipertermia maligna es una miopatía rara pero potencialmente mortal, que debe ser tratada de manera rápida; es más frecuente en niños, se presenta durante la anestesia o en el posoperatorio, y además de la rigidez de maseteros se manifiesta con aumento de la producción de CO 2, taquicardia, arritmias, hipertermia, hipertensión inicial con hipotensión posterior, generada por la falla cardiaca. El laboratorio muestra acidosis metabólica y respiratoria, hiperpotasemia, baja saturación de la sangre venosa, aumento de la mioglobina sérica, de la creatina-kinasa. El tratamiento es suspender anestésicos y succinilcolina, hiperventilación, bicarbonato para la acidosis, medios físicos fríos para bajar temperatura; insulina, glucosa y diuresis si hay hipercaliemia y dantrolene, que es un derivado de la hidantoina que interfiere con la contracción muscular al inhibir la liberación de calcio del retículo sarcoplásmico, por medio de unión al canal ryanodina.

127

Figura 16-1. En el proceso normal, la acetilcolina es rápidamente hidrolizada por la acetilcolinesterasa y el receptor se repolariza; la succinilcolina demora más tiempo en difundir afuera y ser metabolizada por la seudocolinesterasa y la placa neuro-muscular queda desporalizada durante más tiempo, sin poder generar potenciales de acción en la membrana peri-unión. Los relajantes no despolarizantes se unen al receptor y antagonizan la acción de la acetilcolina.

16.2 RELAJANTES ANTAGONISTAS O NO DESPOLARIZANTES

Tubocurarina: dosis para intubación 0,3-0,5 mg/kg; mantenimiento inicial 0,15 y seguir 0,05 mg/kg.Metocurina: intubación 0,3 mg/kg; mantenimiento inicial 0,08 y seguir 0,03 mg/kg.Atracurio: intubación 0,5 mg/kg; mantenimiento 0,25 y seguir 0,1 mg/kg.Mivacurio: intubación 0,15-0,2 mg/kg y mantenimiento 4-10 mcg/kg/minuto.Pancuronio: intubación 0,08-0,12 mg/kg; mantenimiento inicial 0,04 y seguir 0,01 mg/kg.Vecuronio: intubación 0,08-0,12 mg/kg; mantenimiento inicial 0,04 y seguir 0,01 mg/kg.Pipecuronio: intubación 0,06-0,1 mg/kg; mantenimiento 0,03 y seguir 0,01 mg/kg.Rocuronio: intubación 0,45-0,9 mg/kg; mantenimiento 0,15 mg/kg.Rapacuronio: intubación 1,5-2 mg/kg; no recomendado para procedimientos largos. Los relajantes musculares antagonistas o no despolarizantes también se unen al receptor pero no producen cambios de despolarización, tampoco permiten que la acetilcolina actúe, los canales iónicos no se abren y no hay potencial de acción que inicie la liberación del calcio (figura 3-5). A diferencia de los despolarizantes, existen varios relajantes no despolarizantes.Otra diferencia con la succinilcolina consiste en que los relajantes no despolarizantes demoran más tiempo en comenzar a actuar y tienen una duración más prolongada porque generalmente no son metabolizados ni por la acetilcolinesterasa ni por la seudocolinesterasa y la terminación del efecto depende básicamente del metabolismo y excreción hepato-renal. Los más rápidos en actuar son rocuronio y rapacuronio, que tardan 60-90 segundos en ofrecer condiciones para intubación orotraqueal; los otros tardan hasta 4-5 minutos en ofrecer relajación para intubación; la succinilcolina produce una relajación más rápida, y por ello se prefiere cuando se necesita una pronta intubación orotraqueal (estómago lleno, laringo-espasmo). Con excepción del mivacurio y en parte del atracurio, no son metabolizados ni por la acetilcolinesterasa ni por la seudocolinesterasa; la reversión espontánea del bloqueo depende de la redistribución hacia el compartimento central, del metabolismo y excreción, pero con ellos generalmente se realiza una reversión farmacológica del bloqueo cuando se termina la cirugía, administrando un inhibidor de la acetilcolinesterasa (colinomimético indirecto reversible), como neostigmina. El volumen de distribución de los relajantes musculares es bajo porque tienen alta ionización; y por este motivo algunos dependen de manera significativa de la excreción renal, con menor dependencia de la biotransformación hepática; por ello, en pacientes con enfermedad renal no debe administrarse relajantes cuya excreción dependa en alto o moderado porcentaje del riñón, como: metocurina, tubocurarina, doxacurio, pancuronio, pipecuronio y rapacuronio. En pacientes con falla renal se debe usar relajantes que básicamente sean biotransformados por el hígado y excretados por la bilis, como vecuronio y rocuronio o que su eliminación no dependa ni del riñón ni del hígado sino de hidrólisis por esterasas o por seudocolinesterasa en el plasma, o de degradación espontánea no enzimática (reacción de Hofmann), como: atracurio, cis-atracurio y mivacurio.

16.3 REVERSIÓN DE LA RELAJACIÓN MUSCULAR

Neostigmina: dosis iv 0,04-0,07 mg/kg. ProstigmineR ampollas x 0,5 mg.Atropina: dosis iv: la mitad de neostigmina: 20- 35 mcg/kg. AtropinaR, ampollas x 1 mg. Al finalizar la cirugía, el anestesiólogo termina la relajación muscular aplicando neostigmina más atropina: la neostigmina bloquea a la colinesterasa, suben los niveles de acetilcolina disponibles para competir con el relajante muscular no despolarizante y en aproximadamente 10 minutos se restablece la respiración y contracción muscular; pero la acetilcolina también se eleva en los receptores muscarínicos y ello genera varios efectos indeseables propios de estimulación parasimpática: bradicardia, aumento de la salivación, aumento de

128

secreciones en vías respiratorias, facilitación del broncoespasmo, aumento de la actividad peristáltica, nauseas, contracción pupilar, aumento del tono vesical y excitación cerebral. Para minimizar estos efectos muscarínicos se administra atropina o glicopirrolato junto o antes de la neostigmina. La atropina pasa de manera apreciable la BHE y puede contribuir a desorientación y déficit de la memoria; el glicopirrolato no cruza la BHE.

colinesterasaAC ------------------------- colina + ac. acético

Neostigmina inhibe a la colinesterasa (más atropina, para prevenir efectos muscarínicos) A diferencia de los relajantes antagonistas, la succinilcolina no se puede revertir.

16.4 MONITORIA DE LA RELAJACIÓN Y REVERSIÓN

POR CLÍNICA. Clínicamente se puede observar si el paciente está relajado porque deja de respirar, se deja intubar y ventilar mecánicamente sin oponer resistencia y el cirujano puede separar los músculos con facilidad y visualizar mejor el campo. Cuando se termina la cirugía el anestesiólogo realiza la reversión con neostigmina-atropina, y para poder extubar al paciente y llevarlo a recuperación observa si respira espontáneamente con buen volumen corriente, si puede apretar su mano con fuerza y sostener la cabeza levantada algunos segundos.

CON ESTIMULADOR DE NERVIO. Lo ideal es complementar la observación clínica con el empleo del estimulador de nervio: es un dispositivo que emite impulsos eléctricos de frecuencia y amplitud variables por medio de dos electrodos que se colocan en la piel, sobre un nervio periférico motor como el ulnar o el facial. El ulnar inerva al aductor del pulgar y el facial al orbicular de los párpados; los electrodos deben colocarse sobre el nervio y no sobre el músculo, porque se quiere monitorizar la unión neuro-muscular y no al músculo. Si el anestesiólogo ordena al estimulador emitir cuatro impulsos seguidos y el aductor del pulgar o el orbicular hacen las cuatro contracciones con igual amplitud, puede apoyar el criterio clínico que el paciente está completamente revertido, sin relajación muscular; si sólo hay tres contracciones, se estima que aún hay un 75% de relajación y debe esperar o aplicar más neostigmina (máximo 0,07 mg/kg); si sólo hay dos contracciones aún hay 80% de relajación y si sólo hay una contracción habrá un 90% de relajación. La relajación clínica durante la cirugía no exige que no haya ninguna respuesta; entre una y tres respuestas es suficiente.

CAPITULO 17 ANESTESICOS INHALADOS

17.1 ANESTESICOS EN USO

129

Los anestésicos inhalados más usados actualmente son: isoflurano, sevoflurano, desflurano y óxido nitroso; con muy poco empleo están el enflurano y el halotano. Con excepción del óxido nitroso, todos son hidrocarburos o éteres halogenados que vienen en presentación líquida, almacenados en frascos de vidrio, de donde se trasladan al vaporizador de la máquina de anestesia y allí fácilmente pasan al estado de gas, porque su punto de ebullición es ligeramente superior a la temperatura ambiente (similar al alcohol o la gasolina). Desde el vaporizador son llevados, mezclados con el oxígeno y con el óxido nitroso, hacia los pulmones del paciente, donde se absorben y pasan a la circulación . El óxido nitroso es gas a la temperatura ambiente, es el único gas anestésico que es inorgánico y está disponible en cilindros de color azul, empacado a alta presión. El oxígeno viene en cilindros de color blanco o verde, para distinguirlo fácilmente.

FÓRMULA QUÍMICA. En la figura 17-1 se indica la estructura química del óxido nitroso y de un anestésico potente (sevoflurano); las fórmulas del desflurano, isoflurano enflurano y aún del halotano tienen similitud con el sevoflurano.

F N = N I \ / F – C – F F O I I H – C – O – C – H I I F – C – F H

F

Figura 17-1. Estructura química del óxido nitroso (inorgánico) y de un anestésico orgánico (sevoflurano).

17.2 MECANISMO DE ACCION

Los anestésicos inhalados producen anestesia general, y la anestesia general es una alteración fisiológica reversible, que tiene cuatro características:

a) Inconsciencia con amnesiab) Analgesia en todo el cuerpoc) Ligera relajación muscular

A nivel microscópico el mecanismo de acción no está totalmente claro, pero actúan principalmente a nivel de la transmisión sináptica y en menor grado a nivel de la conducción en el axón (figura 2-3). La teoría más aceptada sobre el mecanismo de acción es expansión o alteración de la doble capa lipídica de la membrana, evento que produce cambios en la conformación de proteínas e inhibición de la función sináptica, ya sea en canales ligando dependientes, en receptores o en la función de segundos mensajeros. A nivel macroscópico, los anestésicos inhalados actúan en diferentes sitios: corteza cerebral, sistema reticular activador, hipocampo (parte del sistema límbico, importante en la memoria reciente) y médula espinal, particularmente en la transmisión del dolor en las astas dorsales.

17.3 FARMACOCINETICA

Cuando se administra anestesia general el anestésico sale del vaporizador, pasa a las mangueras de la máquina de anestesia (circuito), luego a la vía aérea superior, llega al alvéolo, pasa la membrana alveolo-capilar, y al llegar a la circulación sistémica, inicialmente es llevado en mayor cantidad a los órganos de alta irrigación y en menor proporción a los de mediana y baja circulación. El SNC es de alta irrigación y constituye el objetivo de efecto deseado, mientras que el corazón, riñones, hígado y glándulas son los tejidos de alta irrigación con efectos indeseados; el músculo y la grasa son tejidos de

130

acumulación, pero la redistribución es relativamente lenta, porque el anestésico continuamente se está eliminando por el mismo sitio de entrada, sin sufrir metabolismo apreciable, y se necesita que la anestesia sea prolongada para que el músculo, y en especial la grasa, se saturen y tomen papel importante en retardar el despertar anestésico.En contraposición, los anestésicos aplicados por vía iv o im no se eliminan por el mismo sitio de entrada; dependen del metabolismo y excreción, y por ello la acumulación dentro del cuerpo es más factible, en especial cuando se administran dosis repetidas de un fármaco de vida media de eliminación larga.

Los anestésicos inhalados difunden fácilmente por las membranas, porque son altamente liposolubles y tienen bajo peso molecular, y al ser absorbidos están expuestos a toda la circulación pulmonar, que, en ausencia de shunt, prácticamente es igual al gasto cardiaco. Es importante que el gas anestésico pase a la sangre, pero que no sea soluble en ella, porque si se une fuertemente a los componentes sanguíneos, demora más tiempo en pasar al SNC y producir anestesia. De igual manera, cuando la cirugía termina, el paciente también tardaría más tiempo en recuperar el estado consciente, porque el gas anestésico esta unido a los componentes de la sangre y es eliminado hacia el alvéolo con mayor lentitud. El sevoflurano, el desflurano y el óxido nitroso son captados por la sangre con menor avidez que el halotano, enflurano e isoflurano, permitiendo una pronta elevación y disminución de la presión parcial del anestésico en el SNC y en consecuencia pronta inducción y pronto despertar anestésico.

El pronto despertar del sevoflurano, desflurano y óxido nitroso es quizá la mayor ventaja frente a muchos anestésicos no inhalados, como tiopental, midazolam y fentanilo, porque estos fármacos no son eliminados por el mismo sitio de entrada; necesitan ser metabolizados y eliminados por otra vía, permitiendo con ello mayor redistribución y posibilidad de acumulación. La mayor o menor solubilidad de un anestésico en el aire alveolar, en la sangre y en el SNC se mide con coeficientes de partición; los coeficientes de partición del óxido nitroso, sevoflurano y desflurano son menores que los del halotano y enflurano.

Con relación a la eliminación, el halotano es el único que tiene un metabolismo hepático alto (20%); los demás utilizan al pulmón como doble vía de entrada y salida, porque la mayor parte es eliminada por esta ruta, sin metabolismo y excreción hepato-renal. El porcentaje de metabolismo del sevoflurano es 2-3%; desflurano 0.1%; isoflurano 0.2%; enflurano 3-5% y óxido nitroso 0.004%.El enflurano no se debe administrar a pacientes con enfermedad renal, porque tiene un metabolito nefrotóxico; igual se ha sugerido sobre el sevoflurano, sin plena comprobación. El óxido nitroso es poco soluble en sangre, pero es más soluble que el nitrógeno, y por ello difunde dentro de cavidades que contengan aire más rápido que la re-absorción del nitrógeno de estas cavidades hacia la sangre. En consecuencia, el óxido nitroso no se debe administrar en caso de neumotórax, obstrucción intestinal, embolismo aéreo, bulas o quistes pulmonares, timpanoplastia, burbujas de aire intraoculares, sinusitis o neumoencéfalo, porque causa expansión y/o aumento de la presión en el respectivo órgano. Inclusive, puede difundir a los balones del tubo endotraqueal y de catéteres pulmonares, aumentando la presión sobre tráquea y tejido pulmonar. El óxido nitroso tampoco se administra en pacientes que requieran alta FIO 2, ni en pacientes con hipertensión pulmonar; tampoco a pacientes embarazadas, por la posibilidad de teratogenicidad. EFECTO SOBRE EL SEGUNDO GAS. El óxido nitroso se administra en altas concentraciones (50-70%) y al administrarlo simultáneamente con otro anestésico potente, la cantidad que pasa a la sangre en el mismo tiempo es mucho mayor que la del anestésico potente, porque éste se administra a baja concentración (1-3%). Así, el óxido nitroso “deja un espacio vacío”, que aumenta la concentración alveolar del anestésico potente en aproximadamente 50% (por ejemplo, de 2% a 3%). Al aumentar la concentración alveolar del segundo gas o potente, se incrementa su difusión y se acelera la inducción o efecto del gas potente.

17. 4 CONCENTRACION ALVEOLAR MINIMA (CAM)

131

En el capítulo sobre farmacodinámica estudiamos que la dosis con la cual se logra el efecto terapéutico en el 50% de la población se llama dosis efectiva 50 (DE50), pero a los anestésicos inhalados no es fácil medirles la dosis efectiva en gramos o en miligramos porque son gases; en ellos se mide el porcentaje de su concentración en la mezcla total de gases. Es importante recordar que en una mezcla de gases, cada gas ejerce una presión parcial que es proporcional al volumen que ocupa y que la concentración de cada gas es directamente proporcional a su presión parcial.

El sitio ideal para medir la concentración del anestésico sería el SNC, pero cuando se logra el equilibrio, la presión parcial de los gases se equilibra en todo el sistema, y la concentración del gas anestésico en el alvéolo refleja la del cerebro. Por ello, la concentración en el alvéolo se toma como parámetro para la concentración efectiva 50 de cada anestésico inhalado; en otras palabras: la concentración alveolar mínima (CAM en español y MAC en inglés) es la concentración con la cual el 50% de los pacientes no reacciona a la incisión quirúrgica. La concentración a la cual el 95% de los pacientes no reaccionan a la incisión (DE95) es aproximadamente la CAM multiplicada por 1.3; por ejemplo, la CAM del isoflurano es 1.2% y la DE95 es 1.3 x 1.2 = 1.56%.

La CAM varía con algunos factores. La disminuyen: la hipotermia, el envejecimiento, la intoxicación aguda con alcohol, la anemia, hipotensión, hipoxia; adición de óxido nitroso, de opioides, de benzodiazepinas, de ketamina, de tiopental. La incrementan: la juventud, el abuso crónico del alcohol, la ingestión reciente de anfetaminas, de cocaína o de efedrina. Excluyendo a los niños menores de 1 año, en quienes la CAM puede ser menor, la edad la disminuye en un 6% por cada década de vida, a partir de 1 año de edad.La cam de los anestésicos inhalados a la edad de 40 años es:

Halotano 0.75 Enflurano 1.7 Isoflurano 1.2Sevoflurano 2.0 Desflurano 6.0 Óxido nitroso 105

El óxido nitroso tiene baja potencia y habría que administrarlo a más del 100% para que produjera anestesia, lo cual es imposible porque elimina al oxígeno; por ello, se emplea como coadyuvante al 50-70%, combinado con alguno de los otros gases anestésicos; por ejemplo oxígeno 28% + óxido nitroso 70%+ sevoflurano 2%. Administrando opioides (ejemplo: fentanilo) también se disminuye la CAM de los anestésicos inhalados.

17.5 EFECTOS EN OTROS SISTEMAS

El anestésico ideal, que produzca anestesia sin ningún efecto indeseable aún no existe; una desventaja de los anestésicos inhalados es tener un estrecho rango entre la dosis terapéutica y la letal; por ejemplo, todos los anestésicos potentes producen hipotensión arterial, ya sea porque deprimen la contractilidad cardiaca (halotano, enflurano) o porque disminuyen la resistencia vascular sistémica (isoflurano, sevoflurano, desflurano). El isoflurano, sevoflurano, desflurano y óxido nitroso son mejores que el halotano y enflurano porque producen menor magnitud de los efectos indeseables que se describen a continuación:

Hipotensión por depresión cardiaca directa, con disminución del gasto Hipotensión por disminución de la resistencia vascular sistémica Hipotensión y disminución del gasto, por bloqueo del reflejo baroreceptor Depresión respiratoria, con elevación del PaCO2

Alteración de la autorregulación cerebral, con aumento del flujo sanguíneo (FSC) Aumento de la presión intracraneana, por aumento del FSC Actividad epiléptica: enflurano Disminución del flujo y filtración renal y del gasto urinario Toxicidad renal: enflurano, ¿sevoflurano? Disminución del flujo hepático Toxicidad hepática: halotano Relajación uterina y aumento del sangrado en cesárea Asociación con hipertermia maligna Asociación con teratogenicidad: ¿óxido nitroso?

132

Expansión o aumento de expansión de cavidades: óxido nitroso Vasodilatación pulmonar, alterando relación V/Q: óxido nitroso Aumento de la resistencia vascular pulmonar: óxido nitroso

Además de proporcionar anestesia, los agentes inhalados ofrecen las ventajas siguientes:

Son broncodilatadores, útiles en pacientes hiper-reactivos bronquiales Potencian la relajación muscular de los bloqueadores neuromusculares La relajación uterina es útil en algunas complicaciones obstétricas Disminuyen la rata metabólica cerebral (excepto óxido nitroso)

CAPITULO 18 ANESTESICOS NO INHALADOS

18.1 CLASIFICACION

Los anestésicos usados en anestesiología por vía venosa, intramuscular, y algunos también por vía oral, son:a) Barbitúricos: tiopental.b) Benzodiazepinas: midazolam. Otros: diazepam, lorazepam, flumazenil.c) Propofol

133

d) Etomidatoe) Hidrato de cloralf) Ketaminag) Opioides: fentanil, alfentanil, sufentanil, remifentanil, morfina, meperidina, naloxonah) Droperidol: escaso uso en anestesia.

18.2 BARBITURICOS: TIOPENTAL.

Tiopental, dosis iv: 4-5 mg/kg en adultos, 5-6 mg/kg en niños y 6-7 mg/kg en infantes.En adultos diluir al 2,5% (1 mL = 25 mg); en niños diluir al 1% (1 mL = 10 mg).Presentación comercial: TiopentalR, PentothalR; frascos x 1 gr (liofilizado).

Los barbitúricos son hipnóticos y anti-convulsivantes; no son analgésicos. En anestesiología se usan por vía intravenosa para inducir rápidamente sueño, para iniciar la anestesia, antes de administrar los anestésicos inhalados. Deprimen al sistema reticular activador del tallo, que controla varias funciones vitales, incluyendo la consciencia. Actúan suprimiendo la acción de neurotransmisores excitatorios, como acetilcolina, y potenciando a los neurotransmisores inhibitorios, como el ácido gamma amino-butírico, GABA, en especial los del tipo A. Cuando los receptores GABAA son activados, aumenta la conductancia al cloro y la membrana postsináptica se hiperpolariza, inhibiendo la función de la neurona postsináptica (figura 18-1).

Aunque también existen el fenobarbital, metohexital y tiamilal, el barbitúrico más usado en anestesia es el tiopental (Pentotal). Los barbitúricos son ácidos débiles, pero su presentación comercial hidrosoluble en sales de sodio es muy alcalina (pH>9), y una concentración mayor del 2,5% puede producir dolor a la inyección intravenosa, flebitis y trombosis venosa. Por ello, se diluyen al 2,5% para uso en adultos, y al 1% en niños. El tiopental tiene alta unión a las proteínas del plasma, pero por ser muy liposoluble, la captación por un órgano de alta irrigación sanguínea como el cerebro se produce en aproximadamente 40-60 segundos, y en éste tiempo el paciente queda en estado de hipnosis (sueño), de manera rápida y agradable.

La acción de una dosis única dura 5-10 minutos y termina por redistribución desde el cerebro y órganos de alta perfusión hacia el músculo y grasa; es decir, el paciente comienza a despertar después de 5 minutos de aplicada la dosis iv, pero no porque el tiopental haya sido metabolizado y excretado, porque la vida media es de aproximadamente 11 horas, sino porque el tiopental se re-distribuye y la concentración en el SNC disminuye. El paciente no se despierta, porque después del tiopental se inician los anestésicos inhalados u otros anestésicos intravenosos.

Si se administran dosis repetidas de tiopental, se van saturando los compartimientos periféricos (como el músculo y la grasa) y la duración de acción pasa a depender de la vida media y no de la redistribución. El paciente quedará con somnolencia durante varias horas.

La biotransformación es hepática, por mecanismo de oxidación a metabolitos hidrosolubles no activos (hidroxitiopental y ácido carboxílico), que son excretados por riñón.

EFECTOS CARDIO-VASCULARES: El tiopental disminuye la presión arterial y sube la frecuencia cardiaca; la presión arterial cae porque deprime al centro vasomotor y ello causa disminución de la resistencia vascular periférica con vasodilatación venosa y disminución del retorno venoso al ventrículo derecho. La taquicardia es compensadora, por efecto vagolítico central, porque al caer la precarga también disminuye el volumen sistólico, y la forma de mantener al gasto es incrementando la frecuencia cardiaca ( G = FC x VS).

Así, al aplicar tiopental, el gasto cardiaco generalmente es mantenido por el aumento de frecuencia cardiaca, pero el tiopental también deprime directamente al miocardio y con ello a la contractilidad cardiaca, y en estos casos el gasto cardiaco disminuye. Por este motivo, es juiciosa la adecuada hidratación preoperatoria y la inyección lenta del tiopental. La hipotensión y caída del gasto es marcada en hipovolemia, enfermedad cardiaca y pacientes que reciben bloqueadores beta-adrenérgicos, motivo por el cual el tiopental debe evitarse o

134

emplearse con precaución en pacientes con estas características, especialmente en estado de choque hipovolémico.Los pacientes hipertensos no controlados pueden hacer amplia variación de la presión arterial durante la inducción: hacer hipotensión con el tiopental, seguida de hipertensión con la laringoscopia-intubación y nuevamente hipotensión por los anestésicos inhalados.

EFECTOS SOBRE LA RESPIRACION: Los barbitúricos deprimen de manera dosis-dependiente al centro de la respiración y la respuesta ventilatoria a la hipercapnia e hipoxia; la apnea o hipoventilación generalmente sigue después de la inducción con tiopental, motivo por el cual el anestesiólogo debe hacer pre-oxigenación durante 3 minutos antes de aplicar el tiopental (llenar la capacidad residual funcional con oxígeno), utilizar pulsi-oxímetro y estar listo para asistir la ventilación. Además, por pérdida de tono muscular y caída de la lengua, generalmente hay obstrucción respiratoria alta, que exige ligera hiper-extensión de cuello y colocación de cánula oro-faringea. Los barbitúricos no deprimen completamente los reflejos de la vía aérea a estímulos nocivos, y por ello se puede presentar laringo-espasmo por secreciones o material gástrico.

ALERGIAS. El tiopental libera histamina y puede causar rash dérmico en tórax; también broncoespasmo en pacientes asmáticos, especialmente si se realiza laringoscopia e intubación en estado anestésico superficial. Por ello, el tiopental no es ideal para inducir pacientes asmáticos (preferible usar ketamina, propofol, benzodiazepinas), a quienes se debe intubar cuando estén en un plano anestésico profundo, de preferencia después de iniciar por la careta facial el anestésico inhalado, que es broncodilatador. El tiopental también puede desencadenar hipo.

USO PARA PROTECCION CEREBRAL, ESTADO CONVULSIVO: Los barbitúricos se emplean en neurocirugía y tienen propiedades protectoras del cerebro porque causan constricción de la vasculatura cerebral, disminuyen el flujo sanguíneo cerebral, la presión intracraneana y el consumo de oxígeno cerebral; la caída de la presión intracraneana es mayor que la disminución de la presión arterial y por ello aumenta la presión de perfusión cerebral (PPC = PAM – PIC). La infusión iv de tiopental para manejar hipertensión intracraneana o convulsiones intratables es 2-4 mg/kg/hora.

Los barbitúricos están contraindicados en pacientes con porfiria porque pueden precipitar una crisis.

18.3 BENZODIAZEPINAS

Midazolam oral: desde 0,07 mg/kg para ansiolisis, hasta 0,8 mg/kg para sedación profunda, en niños. Máximo 25 mg.Midazolam im: desde 0,03 mg/kg para ansiolisis, hasta 0,2 mg/kg para sedación profundaMidazolam iv: desde 0,02 mg/kg para ansiolisis, hasta 0,15 mg/kg para sedación profunda

Los niños requieren dosis más altas de midazolam, en mg/kg que los adultos. Los niños menores de 6 meses y los ancianos son más susceptibles de hacer hipoventilación. Presentación comercial: DormicumR tabletas x 7,5 mg - ampollas x 5mg/5 mL, 15mg/3mL y 50 mg/10mL.Flumazenil: LanexatR, amp x 0,5 mg/5 mL; iniciar con 0,2 mg iv lentos.

Las benzodiazepinas más empleadas en anestesiología son: midazolam (DormicumR), lorazepam (AtivanR), diazepam (ValiumR) y el antagonista flumazenil (LanexatR).Las benzodiazepinas se pueden administrar por vía oral, im, iv, intranasal y sublingual; son ansiolíticas, amnésicas, hipnóticas, anticonvulsivantes y tienen alguna propiedad relajante muscular, mediada a nivel espinal. En anestesiología son ampliamente usadas para la premedicación, con el objeto que el paciente ingrese sin ansiedad al quirófano, con amnesia de recuerdos angustiantes. Las benzodiazepinas actúan en el SNC, especialmente en la corteza cerebral, potenciando los efectos inhibitorios del receptor GABA, lo cual incrementa la conductancia al cloro, hiperpolariza a la membrana e inhibe la función neuronal. Figura 4-7.Las benzodiazepinas tienen alta unión a proteínas, pero el diazepam es liposoluble y rápidamente pasa la BHE; el midazolam es hidrosoluble, pero al pH fisiológico de la sangre altera su configuración, se torna liposoluble y

135

también inicia rápidamente su acción; el lorazepam es moderadamente liposoluble y por ello su comienzo de acción es más lento.La redistribución es rápida (7-15 minutos) y es la responsable de la terminación de acción.El diazepam tiene alto volumen de distribución, baja depuración hepática y larga vida media de eliminación (20-30 horas); en contraste, el midazolam tiene también un alto volumen de distribución pero una alta depuración hepática, por lo cual la vida media de eliminación es aproximadamente 2 horas. El lorazepam tiene una duración intermedia, con una vida media de 12-15 horas.Comparadas con el tiopental y el propofol, las benzodiazepinas causan menor depresión cardiovascular y respiratoria; en pacientes hipovolémicos la hipotensión es mayor y deben administrarse titulando, es decir, administrando dosis menores y observando cuidadosamente el efecto, antes de administrar otra dosis.Las dosis altas de benzodiazepinas, en especial por vía iv o im, generan depresión respiratoria, motivo por el cual, en especial por vía iv, deben aplicarse lentamente, titulando y con todas las precauciones y medios para monitorizar y dar soporte ventilatorio (pulsi-oxímetro, oxígeno, equipo de soporte de respiración). La depresión respiratoria se potencia con otros medicamentos que también la producen, como los opioides.

Figura 18-1. Los barbitúricos, benzodiazepinas, propofol y etomidato potencian la acción inhibitoria de los receptores GABA al aumentar la conductancia al cloro. La ketamina básicamente antagoniza a los receptores excitatorios glutamato.

18.4 PROPOFOL

Dosis iv para hipnosis: 1,5-2,5 mg/kg; seguir infusión 100-200 mcg/kg/minuto.Infusión iv para ansiolisis: 25-75 mcg/kg/minuto.Presentación: solución al 1% (1 mL = 10 mg), amp x 20 mL, DiprivanR.

Al igual que el tiopental, el propofol es un hipnótico, utilizado iv a 1,5 – 2,5 mg/kg para iniciar la anestesia y en infusión para mantener inconsciencia; su mecanismo de acción es facilitar la neurotransmisión inhibitoria del GABA (figura 3-9). Puede causar dolor a la inyección, por lo cual previamente se aplican 2 mL de lidocaina simple al 1%, o se diluyen con el propofol.Por ser altamente liposoluble produce hipnosis tan rápido como el tiopental (30-60 segundos), y el despertar después de una dosis simple es a los 2 – 8 minutos, por redistribución, y la depuración hepática es 10 veces

RECEPTOR GABA

Cl-

RECEPTORGLUTAMATO- NMDA

Na* Ca**

K*

KetaminaInhibe

BarbitúricosBenzodiazepinasPropofolEtomidato

Potencian

MEMBRANA

136

mayor que la del tiopental. Por su vida media de eliminación más corta y por tener un despertar con poca somnolencia, el propofol se prefiere al tiopental en los pacientes no hospitalizados.El propofol es más depresor cardiovascular que el tiopental; de una manera dosis-dependiente, deprime la actividad simpática vasoconstrictora, inhibe al reflejo baroreceptor, disminuye la resistencia vascular sistémica, el tono venoso, la precarga y la contractilidad cardiaca, y por ello baja la presión arterial, especialmente en pacientes hipovolémicos, ancianos, con reserva cardiaca limitada o que reciban medicamentos cronotrópicos negativos.Al igual que los barbitúricos, el propofol deprime la respiración, usualmente llegando a la apnea; antes de aplicarlo el anestesiólogo debe estar listo para dar soporte ventilatorio. No está contraindicado en el paciente asmático.Al igual que el tiopental, el propofol esta indicado en anestesia en neurocirugía y en protección cerebral porque disminuye el flujo sanguíneo cerebral, FSC, y la presión intracraneana, PIC. Sin embargo, si la PIC esta alta, la presión de perfusión cerebral (PPC) puede verse comprometida, porque el propofol puede causar descenso importante de la presión arterial media (PAM). El propofol también disminuye la presión intraocular y la emesis en el postoperatorio.Es metabolizado en el hígado por conjugación, a metabolitos inactivos.

18.5 ETOMIDATO

Dosis iv: 0,2-0,4 mg/kg.Ampollas al 0,2% (1 mL = 2 mg)

El etomidato es hipnótico, no analgésico; deprime al sistema reticular activador potenciando los efectos inhibitorios del GABA; se emplea por vía iv para inducir a la anestesia, a la dosis de 0,2-0,4 mg/kg; puede causar dolor a la inyección, que se puede prevenir con lidocaina iv simple. Su alta liposolubilidad y alta fracción no ionizada le confieren un pronto comienzo de acción; la vida media de eliminación es 3-5 horas, pero el despertar después de una dosis única se debe a la vida media de distribución alfa, que es 2-4 minutos.El etomidato causa mínima hipotensión arterial, mínima depresión respiratoria y no libera histamina, y por ello, al igual que la ketamina, es de elección para inducir pacientes con enfermedad cardio-respiratoria, incluyendo asmáticos. Sin embargo, no es aconsejable usarlo en infusiones continuas en pacientes críticos, porque causa supresión adreno-cortical al inhibir las enzimas que sintetizan cortisol y aldosterona.Ayuda a proteger al cerebro porque disminuye la rata metabólica, el FSC y la PIC, pero como no es cardiodepresor, la PPC es mejor preservada que con el tiopental o con propofol (PPC = PAM – PIC). Puede causar mioclonia y aumento del vómito postoperatorio. 18.6 KETAMINA

Dosis iv: 1-2 mg/kg.Dosis im: 3-7 mg/kg.Presentación: frasco x 10 mL, 50 mg/mL, KetalarR; KetaminaR.

La ketamina es hipnótica y analgésica; su mecanismo de acción es antagonizar a los receptores excitatorios NMD-aspartato, que son análogos de los receptores glutamato. Funcionalmente disocia al tálamo de la corteza límbica. Generalmente se usa por vía iv o im, aunque también puede emplearse por vía oral, a 6-7 mg/kg. El inicio de acción por vía iv es rápido (45-60 segundos) porque es muy liposoluble, tiene poca unión a proteínas y una fracción no ionizada similar al tiopental; la duración de una dosis única iv es 10-15 minutos.La ketamina tiene alta incidencia de reacciones sicomiméticas (alucinaciones, pesadillas), que se pueden reducir con la administración previa de benzodiazepinas, tiopental o propofol. La ketamina es broncodilatadora y es de elección en caso de broncoespasmo o en pacientes asmáticos; causa mínima depresión respiratoria, pero aumenta las secreciones orales y ellas pueden generar laringo-espasmo, motivo por el cual, concomitantemente se puede emplear un anticolinérgico, como atropina.La ketamina deprime al miocardio, pero sobre-compensa estimulando centralmente al sistema simpático e inhibiendo la recaptación de noradrenalina, y con ello estimula a todo el sistema cardiovascular; el resultado

137

neto es aumento de frecuencia cardiaca, de la presión arterial y del gasto cardiaco; por ello, no se recomienda en pacientes con enfermedad coronaria severa, hipertensión no controlada, falla cardiaca congestiva y aneurismas arteriales, pero es de elección en pacientes en choque hipovolémico agudo. En pacientes severamente enfermos, en estado final de choque, con reservas bajas o depletadas de catecolaminas, la ketamina se debe usar con precaución, porque el efecto depresor sobre el miocardio no será compensado con la estimulación del simpático. Tampoco habrá compensación en caso de bloqueo de la emergencia del simpático entre los segmentos medulares T1 y L2, ya sea por anestesia raquídea o peridural de alto nivel, o sección medular alta. La ketamina está contraindicada en pacientes con aumento de la PIC o con distensibilidad cerebral reducida, porque aumenta el flujo sanguíneo cerebral y el consumo de oxígeno por el cerebro; sin embargo, la administración previa de propofol, benzodiazepinas o tiopental puede anular el incremento del flujo sanguíneo cerebral producido por la ketamina, en especial si hay control ventilatorio que impida el incremento del CO 2

arterial.La vida media de eliminación de la ketamina es 2-3 horas y tiene como metabolito activo a la norketamina, que tiene un cuarto de la potencia de la ketamina.

18.7 HIDRATO DE CLORAL

Dosis oral o rectal: 25-80 mg/kg.Presentación: jarabe al 10% (1 mL = 100 mg).

El hidrato de cloral es sedante e hipnótico, no analgésico, y la dosis oral o rectal es de 25 mg/kg para sedación mínima, hasta 80 mg/kg para sedación profunda, con hipnosis. Tiene excelente absorción y el efecto inicia a los 20-30 minutos y dura aproximadamente una hora, pero su metabolito activo, el tricloroetanol, tiene una vida media de 10 horas, que produce larga somnolencia residual. Tiene mínimo efecto depresor de la respiración, pero puede producir obstrucción, especialmente en niños con amígdalas grandes; su sabor semi-amargo es una desventaja. Su efecto se potencia cuando simultáneamente se administran anestésicos inhalados, como óxido nitroso. No se recomienda su empleo continuado, por la posibilidad de acumulación del metabolito activo y de gastritis.

18.8 OPIOIDES

Morfina: ampolla x 10 mg. Dosis iv lenta: 0,03-0,05 mg/kg; máximo 0,1 mg/kg.Meperidina: ampolla x 100 mg. Dosis iv lenta: 0,3-1 mg/kg (potencia un décimo de morfina).Tramadol: TramadolR amp. x 50 y 100 mg. vía im, sc o iv; cápsulas x 50 mg; gotas 100 mg/mL, 1 mL=22 gotas. Dosis: 1-2 mg/kg.Codeína: con acetaminofen Winadeine FR (30 mg) y WinadeineR (8 mg); con ibuprofeno: Difast-FR (30 mg)Fentanil: 50 mcg/mL; dosis iv usual: 1,5-5 mcg/kg, pero en anestesia puede ser mucho mayor.

Los derivados del opio son usados para aliviar el dolor desde hace miles de años, pero sólo en 1804 aislaron a la morfina del opio. Se unen a tres tipos de receptores, localizados en todo el SNC, ya sea a nivel espinal o supraespinal y también en algunos nervios periféricos: mu (μ, con los subtipos μ1 y μ2), kappa (κ, con subtipos) y delta (δ, con subtipos). La activación de estos receptores por los opioides endógenos (endorfinas, encefalinas y dinorfinas) y exógenos tiene efectos presinápticos y postsinapticos a través de segundos mensajeros; posiblemente todos los receptores opioides están acoplados a proteínas G, que regulan la actividad de la adenil-ciclasa y de canales iónicos. Los receptores μ y δ aumentan la conductancia al potasio, con lo cual inhiben la liberación del neurotransmisor e hiperpolarizan a la membrana; los receptores δ también aumentan la conductancia del potasio y además inhiben la entrada del calcio; los receptores κ inhiben la entrada al calcio. Esto genera analgesia porque presipnáticamente se bloquea la liberación de neurotransmisores excitatorios (como sustancia P) y postsinápticamente se inhibe la respuesta a estos neurotransmisores. Figura 18-2.

138

Figura 18-2. Los opioides endógenos y exógenos inhiben las vías nociceptivas presinápticas y postsinápticas, hiperpolarizando al aumentar la conductancia al potasio y bloquear al calcio.

Los opioides básicamente son analgésicos, pero también producen sedación, depresión respiratoria, rigidez de la pared muscular torácica, disminución del peristaltismo y del vaciamiento gástrico, nausea, vomito, contracción del esfínter de Oddi, espasmo biliar, estreñimiento, retención urinaria, prurito y cambios en el tamaño de la pupila. Los pacientes que reciben opioides a largo plazo, como en dolor por cáncer, usualmente hacen tolerancia a la mayoría de los efectos secundarios, excepto estreñimiento.La depresión respiratoria es principalmente de la frecuencia, con incremento de la PaCO 2, por disminución de la respuesta al CO2 de los centros de la respiración en el tallo cerebral; el tratamiento consiste en soporte ventilatorio y administración de un opioide antagonista, como naloxona.

Los opioides disminuyen la respuesta neuroendocrina al dolor agudo, que fue estudiada en el capítulo 12, y que incluye secreción de catecolaminas, cortisol (hidrocortisona), hormona antidiurética, aldosterona, angiotensina II. El bloqueo que producen los opioides a la respuesta neuroendocrina es mayor que el producido por los anestésicos inhalados y por ello son ampliamente usados en casi toda anestesia general. La concentración del anestésico inhalado administrado al paciente disminuye con el empleo de opioides, de una manera dosis-dependiente: a mayor dosis de opioide durante la anestesia, menor concentración de anestésico inhalado, llegando el momento en el cual no se administra anestésico inhalado (anestesia total intravenosa o ATIV).

En el sistema cardiovascular, en general los opioides no producen una depresión tan grande como la producida por el propofol o el tiopental, aunque algunos en altas dosis pueden producir bradicardia mediada por el vago; la morfina y la meperidina pueden causar alguna hipotensión por disminución de la resistencia vascular, porque liberan histamina. Con excepción de la meperidina, los opioides no deprimen la contractilidad cardiaca, pero la combinación de los opioides con otros anestésicos, en especial con benzodiazepinas, puede generar depresión miocárdica importante. En términos generales, producen poca disminución de la PAM, pero en el paciente hipovolémico deben emplearse con precaución, titulando dosis-respuesta.Los opioides pueden emplearse en anestesia en neurocirugía, porque en el SNC disminuyen el consumo de oxígeno, el flujo sanguíneo cerebral y la presión intracraneana, pero mucho menos que los barbitúricos y benzodiazepinas.

FARMACOCINÉTICA. Los opioides se pueden administrar por varias vías: oral, iv, im, subcutánea, peridural, subaracnoidea y aún transdérmica. Por vía iv deben administrarse de manera lenta y diluidos; las vías subaracnoidea y peridural producen buena y larga analgesia con bajas dosis, por estar inyectados muy cerca de su sitio de acción; por vía transdérmica se emplea el fentanilo en parches, porque su molécula es pequeña y muy liposoluble. La habilidad de los opioides para pasar la BHE y actuar depende del tamaño molecular, unión a proteínas plasmáticas, ionización y liposolubilidad. La gran mayoría de opioides tienen una vida media de distribución entre 5 y 20 minutos y una vida media de eliminación entre 2 y 4 horas, con excepción del alfentanilo, que tiene una vida media de eliminación de 1,5 horas y el remifentanilo con menos de 10 minutos.

Inhibe respuesta a neurotransmisores

Inhibe liberación de neurotransmisores

OPIOIDES

K+

Ca**

139

Exceptuando al remifentanilo, la transformación de los opioides es hepática, ya sea por fase I o por fase II; los metabolitos opioides son inactivos, excluyendo a la meperidina, la morfina y la codeína.

MORFINA. Al igual que otros opioides, su sitio de acción es en médula espinal, cerebro y, bajo ciertas condiciones, en nervios periféricos. La baja liposolubilidad de la morfina hace que su paso por la BHE sea lento, y por ello el inicio de acción no es rápido, pero dura mayor tiempo que los altamente liposolubles como fentanilo y sufentanilo, que tienen pronto inicio y corta duración de acción. Uno de sus metabolitos es la morfina-6-gluronido, que tiene alguna actividad analgésica. Es poco empleado durante la anestesia, pero bastante empleado para analgesia postoperatoria y en dolor crónico. La dosis iv es 0,03 mg/kg en pacientes en mal estado o ancianos; 0,07 mg/kg en pacientes adultos jóvenes y hasta 0,1 mg/kg cuando se inicia tolerancia; estas dosis se pueden repetir cada 2-6 horas y la ampolla de morfina debe estar diluida y aplicarse lentamente. La dosis por vía peridural es 2-3 mg, que brinda analgesia hasta por 18 horas; por vía subaracnoidea la dosis es aún menor: aproximadamente 80-100 mcg.

FENTANILO. Es un agonista altamente liposoluble, muy empleado durante anestesia, principalmente por vías iv, peridural y aún subaracnoidea; es 70-100 veces más potente que la morfina; la dosis inicial iv cuando se emplea anestésico inhalado oscila entre 1,5 a 3 mcg/kg, aplicados 3-5 minutos antes de la incisión, y con ello se obtiene disminución de la respuesta neuroendocrina y disminución de la concentración del anestésico inhalado, pero en anestesias en las cuales no se emplea anestésico inhalado (ATIV), la dosis inicial es mucho mayor: 50 a 150 mcg/kg, continuándolo en infusión. El fentanilo también se emplea por vía peridural. En dosis bajas no produce depresión cardiovascular apreciable, pero combinado con otras drogas, como benzodiazepinas, la depresión cardiovascular aumenta. La vida media de redistribución es 10 a 19 minutos y la vida media de eliminación es de 3 a 6 horas; no tiene metabolitos activos. ALFENTANILO. Es 10 veces más potente que la morfina, tiene un bajo volumen de distribución por tener muy alta unión a proteínas y liposolubilidad entre moderada y alta, pero la fracción no ionizada es mucho mayor que los otros opioides (89%); estas características permiten que el alfentanilo pase rápidamente la BHE (1 a 3 minutos) y tenga una vida media de redistribución de 10 a 17 minutos; la vida media de eliminación 1,5 horas.

REMIFENTANILO. Es de acción ultracorta porque su estructura éster permite un rápido metabolismo por las esterasas de la sangre y tejidos; se administra por infusión, y su vida media de contexto sensitiva es aproximadamente 3 minutos; es muy usado para anestesia total intravenosa, en combinación de un hipnótico como propofol. Su moderada liposolubilidad, alta unión a proteínas, bajo Vd, no acumulación en tejidos y la hidrólisis en la sangre facilitan un pronto despertar de la anestesia.

MEPERIDINA. Tiene una potencia de un décimo de la morfina, no se emplea durante anestesia pero sí para analgesia postoperatoria y para disminuir el tiriteo y aumento de consumo de oxígeno por hipotermia y otras causas, en dosis de 25 a 40 mg iv, diluidos y aplicados lentamente. La normeperidina es su principal metabolito, es activo y puede generar convulsiones, motivo por el cual la meperidina no se recomienda en dosis repetidas.

TRAMADOL. A nivel central actúa en los receptores μ, y también inhibe la transmisión del dolor al inhibir la recaptación de noradrenalina y serotonina. Dosis: 1 a 2 mg/kg iv.

CODEÍNA. Su efecto analgésico se debe a la biotransformación a morfina.

La nalbufina, buprenorfina y butorfanol son agonistas parciales o agonistas-antagonistas; la naloxona y el naltrexone son antagonistas. La naloxona se aplica por vía iv, para revertir la depresión respiratoria y la sedación, pero también antagoniza la analgesia, y por ello debe administrarse con titulación dosis-respuesta, para evitar el dolor postoperatorio severo y súbito. El antagonismo completo y súbito con naloxona puede causar taquicardia, hipertensión severa, arritmias ventriculares y hasta edema pulmonar. La duración de acción de la naloxona es 1-4 horas, y por ello, la depresión respiratoria puede regresar si el opioide agonista administrado es de larga acción, como sucede con la morfina por vía epidural.

140

CAPITULO 19 ANESTESICOS LOCALES

19-1 FIBRAS NERVIOSAS

El estudio de los anestésico locales requiere conocer previamente datos generales sobre las fibras nerviosas.

Los nervios periféricos contienen fibras aferentes y eferentes, que pueden ser mielinizadas y no mielinizadas (ver tabla 12-1). La parte externa del nervio periférico es tejido conectivo denso, llamado epineuro; los fascículos contienen varios axones y están rodeados del perineuro, que también es tejido conectivo; finalmente, los axones están rodeados por el endoneuro, compuesto por células gliales. Además, de estas tres cubiertas, los nervios con un diámetro mayor de 1 micra están mielinizados; la mielina corresponde a partes de las células de Schwann, la cual forma varias capas lipidicas alrededor de cada axón, con segmentos separados por los nodos de Ranvier; y en estas fibras el impulso nervioso salta de nodo en nodo. La mielina no permite el paso de iones ni medicamentos, y los anestésicos locales actúan en los nodos de Ranvier.

Las fibras delgadas también se organizan alrededor de la célula de Schwann, pero varias fibras se disponen alrededor de una célula, sin mielina ni nodos de Ranvier (figura 19-1); en estas fibras el impulso nervioso se desplaza de manera continua y el anestésico local actúa en cualquier sitio de la membrana. Por lo anterior, aún en las fibras no mielinizadas, los anestésicos locales deben pasar varias barreras para bloquear a un nervio; se considera que sólo un bajo porcentaje de la dosis aplicada penetra dentro del nervio.

Figura 19-1. Para realizar el bloqueo en los canales de sodio, los anestésicos locales deben atravesar el epineuro, perineuro y endoneuro. Además, las fibras gruesas están cubiertas por mielina y los anestésicos locales actúan en los nodos de Ranvier. Las fibras delgadas están dispuestas en la periferia de una célula de Schwann, sin mielina.

19-2 MECANISMO DE ACCIÓN

141

Célula de Schwann y mielina

Axón

Célula de Schwann con varios axones delgados

Nodo deRanvier

Los anestésicos locales se unen a las proteínas de los canales de sodio voltaje-dependientes e inhiben el ingreso de éste ion a las células, impidiendo con ello la despolarización. Bloquean de manera temporal y reversible las funciones sensitiva, motora y autónoma de una parte del cuerpo, (figura 10-1). Los anestésicos locales bloquean, en menor proporción, a los canales y conductancia de potasio.

ESTRUCTURA MOLECULAR Los anestésicos locales constan de un grupo lipofilico, que usualmente es un anillo aromático, unido a una cadena intermedia, que puede ser una amida o un éster, la cual se une a un grupo hidrofílico, que generalmente es una amina (figura 19-2).

Figura 19-2. Los anestésicos locales se clasifican en tipo éster o amida, dependiendo de la cadena intermedia que une al anillo bencénico con la amina. Los tipos éster son muy poco empleados.

La cadena intermedia es la base para clasificarlos en dos grandes grupos: amida y éster.Los anestésicos locales con cadena intermedia éster (-COOCH2-) son la benzocaina, cloroprocaína, cocaína, procaína y tetracaína; en nuestro país son poco empleados.Los anestésicos tipo amida (-NHCO-) son la lidocaina, bupivacaina, ropivacaina, etidocaina, dibucaina, mepivacaina y prilocaina; en nuestro país los más usados son los tres primeros.Los anestésicos locales son bases débiles, y por ello su fracción no ionizada aumenta cuando el pH se torna más alcalino; además, entre más cerca se encuentre el pKa al pH del medio, mayor es el cambio en el grado de ionización, para el mismo cambio en el pH.Para fines prácticos, lo ideal es centrarse en la lidocaína y bupivacaina, que son los anestésicos locales más usados en Colombia. Las presentaciones comerciales son:

Lidocaína: Al 1% (1 mL= 10 mg); al 2% (1 mL= 20 mg) con y sin adrenalina al 1:200.000. Nombres comerciales: Roxicaina, Xylocaina.

Bupivacaina: Al 0,5% (1 mL= 5 mg); al 0,75% (1mL= 7,5 mg). Nombres comerciales: Marcaina, Bupirop, Bupinest.Existe bupivacaina racémica y levo-bupivacaina; esta última es más usada, por ser menos cardio-tóxica.

19-3 PERFIL FARMACOLOGICO

El perfil farmacológico se refiere a las características en potencia, comienzo de acción y duración de acción.

POTENCIA: LIPOSOLUBILIDAD Y VASODILATACION.

- NHCO - N

Anillo bencénico (lipofilico)

Cadena intermedia (amida o éster) Amina

(hidrofílico)

C -

C -

142

Entre más liposoluble sea el anestésico local, más fácilmente penetra la membrana nerviosa y mayor es su potencia. En términos generales ello depende del número total de carbonos en la molécula, hasta cierto límite, porque un alto número de carbonos la convierte en una molécula grande, y el gran tamaño dificulta el paso por las membranas. Las moléculas de bupivacaina y ropivacaina tienen más carbonos en el grupo amina que la molécula de lidocaina y por ello son más liposolubles y más potentes que la lidocaina; de hecho, la bupivacaina al 0,5-0,75% produce un bloqueo similar al producido por la lidocaína al 1,5-2%.Con excepción de la cocaína, todos los anestésicos locales son vasodilatadores y dilatan los vasos sanguíneos en el sitio donde se infiltran, y con ello se incrementa la absorción sistémica, disminuyendo su efecto y duración. En otros términos, la vasodilatación que producen en el sitio de infiltración disminuye la potencia, y por ello se añaden vasoconstrictores a los anestésicos locales, como la adrenalina, la efedrina o la neosinefrina. (Un fármaco alfa 1). COMIENZO DE ACCIÓN: GRADO DE IONIZACION. El tiempo de inicio de acción depende de varios factores, pero el principal es el porcentaje de ionización. Las moléculas ionizadas tienen dificultad para atravesar las membranas y comenzar a actuar.

El pKa de la lidocaina es 7,8 y el de la bupivacaina y ropivacaina es 8,1 y por ello la lidocaina inicia su acción más pronto que la bupivacaina y la ropivacaina, porque al pH de 7,4 el porcentaje no ionizado de la lidocaína es mayor que el de la bupivacaina y ropivacaina. Los anestésicos locales son bases débiles, pero para que sean hidrosolubles y poder hacer presentaciones comerciales líquidas de fácil uso para infiltración, comercialmente son preparados como sales en solución ácida. La lidocaina sin adrenalina tiene pH de 6-7, pero la lidocaina con adrenalina tiene un pH más ácido, de 4-5, porque la adrenalina es inestable en medio alcalino.

Los anestésicos locales retardan el comienzo de acción y pierden potencia cuando se inyectan en un tejido ácido, ya sea por infección o isquemia, porque no se favorece el paso de la forma ionizada a la no ionizada. La taquifilaxis o eficacia decreciente a dosis repetidas se explica por el consumo local del buffer extracelular, por la constante conversión de forma ionizada a no ionizada del anestésico local.

DURACIÓN DE ACCIÓN: AFINIDAD POR LAS PROTEINAS DEL CANAL. Se asocia principalmente con el tiempo de unión de los anestésicos locales a las proteínas de los canales de sodio. Por tener mayor cantidad de carbonos, la bupivacaina y ropivacaina tienen un porcentaje de unión o afinidad por las proteínas del canal de sodio mayor que el de la lidocaína; clínicamente esto se traduce en que el tiempo de duración de acción de la bupivacaina y ropivacaina es aproximadamente el doble de la lidocaina.

EN RESUMEN: La bupivacaina es más potente que la lidocaina por ser más liposoluble, y por ello se emplea a menor concentración que la lidocaina. La bupivacaina tarda más minutos que la lidocaína en comenzar el bloqueo, porque tiene mayor porcentaje de moléculas ionizadas. El tiempo de acción de la bupivacaina es más prolongado que la lidocaína, porque se une más tiempo a los canales de sodio. La vasodilatación que ambas generan es factor en contra de su potencia y tiempo de duración de acción; la lidocaína es más vasodilatadora que la bupivacaina. Por ello se puede agregar un vasoconstrictor a los anestésicos locales.

19-4 BLOQUEO SENSITIVO SELECTIVO

Es posible bloquear las fibras delgadas de dolor, temperatura y del sistema nervioso autónomo (fibras Aδ, B y C) con escaso bloqueo de las fibras gruesas, ya sean motoras, de propiocepción o de tacto (Aα, Aβ). Consultar la tabla 12-1.

Lo anterior tiene gran aplicación clínica, porque se puede dar analgesia con escaso o mínimo bloqueo motor.

Lo anterior es muy importante en el trabajo de parto, porque se puede brindar analgesia epidural sin interferir con las contracciones uterinas y rotación del feto. También en la analgesia epidural posoperatoria, porque se puede dar analgesia sin limitar apreciablemente la movilidad del paciente.

143

Considerando que las fibras que transmiten al dolor (a-delta y C) son más fáciles de bloquear que las gruesas y altamente mielinizadas (tacto, propiocepción, motor), la analgesia epidural para el trabajo de parto y la analgesia epidural postoperatoria o postrauma, se logran inyectando anestésico local a baja concentración en el espacio epidural (ejemplo: bupivacaina o ropivacaina al 0,125-0,25% o lidocaína al 0,5%).

Si al anestésico local se le agregan bajas dosis de un opioide como la morfina o el fentanilo, se produce sinergismo y se potencia la analgesia, y la concentración del anestésico local puede disminuirse aún más; por ejemplo, infiltrar bupivacaina al 0,1%, disminuyendo aún más el bloqueo motor.

Las explicaciones por las cuales se produce el bloqueo diferencial son varias: 1) Las fibras delgadas son más susceptibles de bloquear por tener menor grosor y menos mielina, 2) En una misma infiltración, el segmento impregnado con anestésico local de una fibra delgada mielinizada (Aδ) tiene más nodos de Ranvier que el segmento impregnado de una gruesa (Aα, Aβ), 3) Las fibras delgadas son más sensibles a la bupivacaina y ropivacaina que las fibras gruesas, 4) Las fibras delgadas tienen mayor frecuencia de impulsos en la unidad de tiempo, y ello las hace más susceptibles que las gruesas, porque el acceso del anestésico local al canal de sodio aumenta al aumentar la frecuencia de impulsos.

19-5 FARMACOCINETICA

ABSORCION. A diferencia de la mayoría de fármacos, que primero se absorben y después actúan, los anestésicos locales infiltrados primero actúan y después se absorben.

Los anestésicos locales pueden infiltrarse subcutáneos o peri-neurales; también se aplican nebulizados o líquidos sobre mucosas y conjuntiva. En urología se emplea la lidocaína en jalea al 2%, poniéndola en contacto al menos 5 minutos antes con la mucosa de la uretra. En la piel se necesita anestésico a alta concentración, en un medio acuoso; existe una preparación comercial mezcla de lidocaína al 5% más prilocaina al 5% (Anestecin R

crema, EmlaR) que debe aplicarse y cubrirse con cinta una hora antes del procedimiento; provee anestesia de 3-5 mm de profundidad en piel. La rata de absorción, y en consecuencia la toxicidad, es proporcional a la irrigación sanguínea del sitio de inyección; el orden decreciente es: venosa > traqueal > intercostal > caudal > paracervical > peridural > plexo braquial > subcutáneo. Con excepción de la cocaína, los anestésicos locales tienen acción vasodilatadora, y esto aumenta la absorción y toxicidad sistémica, al tiempo que disminuye potencia y tiempo de acción; por ello se añade un agonista alfa 1, y el más usado es adrenalina en dilución al 1:200.000 (1 mL = 5 mcg de adrenalina) para empleo médico general y al 1:80.000 (1 mL = 12,5 mcg de adrenalina) en las cárpulas de lidocaina para uso en odontología.

La adición del vasoconstrictor disminuye la absorción, el sangrado local y la toxicidad sistémica, al tiempo que aumenta la intensidad y tiempo del bloqueo. La prolongación de acción es más pronunciada con los anestésicos de corta y mediana duración como la lidocaina, en la cual la adrenalina al 1:200.000 aumenta la duración al doble.En pacientes hipertensos, en especial mal controlados, se debe tener precaución de no infiltrar altos volúmenes de anestésico con vasoconstrictor, para prevenir una crisis hipertensiva.En la base de dedos de pies y manos, del pene y del pedículo de un injerto no debe aplicarse anestésico con vasoconstrictor, por el peligro potencial de producir isquemia.

DISTRIBUCION. Los órganos altamente perfundidos hacen la captación inicial de la distribución rápida, en la cual los pulmones realizan alta extracción; esta fase es seguida por la redistribución o tiempo medio α, en la cual el músculo y grasa proveen el mayor reservorio, y por último sigue la fase de eliminación o β.

144

METABOLISMO Y EXCRECION. Los anestésicos tipo éster son hidrolizados por la seudocolinesterasa (colinesterasa plasmática) y los metabolitos hidrosolubles son excretados en la orina. Uno de los metabolitos es el ácido para-amino-benzoico, que puede causar alergias. La cocaína es parcialmente metabolizada en el hígado y parcialmente excretada sin cambios en la orina.

Los anestésicos tipo amida, como la lidocaína y la bupivacaina, son metabolizados en el hígado. La vida media de eliminación de la lidocaina es 1,6 horas y la bupivacaina 3,5 horas. En pacientes con enfermedad hepática no se deben aplicar altas dosis de anestésicos locales tipo amida.

19.6 TOXICIDAD

El bloqueo de los canales de sodio no es solamente en el sitio de infiltración; si se han infiltrado alta dosis de anestésico por vía subcutánea o si se hizo una inyección intravenosa accidental, la alta concentración plasmática de anestésico local también afecta los canales de sodio y potenciales de acción de otros sistemas: SNC, cardiovascular y respiratorio. Generalmente la toxicidad ocurre por exceder las dosis máximas recomendadas, especialmente en sitios de alta irrigación, o por inyección intravascular inadvertida. Siempre que la aguja esté cerca de un vaso sanguíneo se debe aspirar antes de infiltrar.

SISTEMA NERVIOSO. Los síntomas iniciales de toxicidad son obnuvilación mental, adormecimiento de la lengua, tinitus, visión borrosa, agitación, ansiedad, contracciones musculares y convulsiones generalizadas tónico-clónicas; si la sobredosis es alta, las convulsiones pueden ser el primer y único signo. El tratamiento consiste en mantener la vía aérea permeable, la ventilación pulmonar con oxígeno y administrar midazolan 2-5 mg o bajas dosis de propofol (1 mg/kg iv) o de tiopental (1-2 mg/kg iv). La cocaína interfiere con la recaptación de noradrenalina y produce estimulación y euforia, pero la sobredosis lleva a inquietud, vómito, temblor, convulsiones y falla respiratoria.

La lidocaína hiperbárica por vía raquídea puede producir irritación radicular y síntomas neurológicos que duran algunos días (dolor, disestesia, sensación quemante en miembros inferiores); por este motivo se prefiere la bupivacaina para la anestesia subaracnoidea.

SISTEMA CARDIOVASCULAR. Bajas dosis de lidocaína iv (1 - 1,5 mg/kg) se emplean para tratamiento de arritmias ventriculares y de extrasístoles supra-ventriculares aisladas, pero altas concentraciones plasmáticas de anestésicos locales deprimen el automatismo, la conducción, la contractilidad y relajan al músculo liso arteriolar, generando bradicardia, bloqueo e hipotensión. El tratamiento es de soporte: líquidos iv, ventilación, oxígeno, considerar intubación, atropina, efedrina o etilefrina, cardioversión eléctrica, adrenalina. La bupivacaina es más cardiotóxica que la lidocaina porque tiene más afinidad por los canales de sodio del miocardio; pero la bupivacaina común (racémica) consta de dos isómeros: dextro y levo; la levobupivacaina es menos cardiotóxica que la bupivacaina racémica, y por ello es la más usada.

La cocaína produce vasoconstricción local porque inhibe la recaptación de noradrenalina, y la sobredosis lleva a hipertensión y arritmias cardiacas, que pueden tratarse con bloqueadores adrenérgicos y bloqueadores de canales de calcio.

Cuando se administra anestesia local en el trabajo de parto (infiltración perineal para episiotomía), también deben tomarse precauciones con la dosis infiltrada, porque se absorbe y puede producir bradicardia neonatal.

Otro uso de la lidocaina iv es atenuar la hipertensión producida por la laringoscopia e intubación de la tráquea; se aplican 1 - 1,5 mg/kg 1-3 minutos antes de la intubación.

145

19.7 DOSIS MAXIMA

La dosis máxima depende de la irrigación sanguínea del sitio de infiltración, de la presencia o no de vasoconstrictor y del estado del paciente. Por vía subcutánea la absorción es lenta y la dosis recomendada de lidocaina con adrenalina es 7 mg/kg, mientras la dosis recomendada de lidocaina sin adrenalina es 5 - 7 mg/kg. En sitios más vascularizados, en ancianos, neonatos y pacientes con enfermedad hepática la dosis máxima debe ser menor a 7 mg/kg. (Recordar: 1 mL de lidocaína al 1% = 10 mg; 1 mL de lidocaina al 2% = 20 mg).

Cuando se necesite emplear alto volumen de anestésico se debe prevenir toxicidad aspirando antes de infiltrar y usar el anestésico a la concentración estrictamente necesaria; las fibras de dolor (Aδ y C) pueden bloquearse con lidocaina al 1% o con bupivacaina al 0,25% y no es necesario emplear lidocaína al 2% o bupivacaina al 0,5-0,75%. Para infiltración en piel, es suficiente la presentación al 1%, y aún al 0,5% (diluyéndola).

En niños de corta edad tampoco es juicioso emplear lidocaina al 2% ni bupivacaina al 0,5%. En niños, aún pre-escolares, con lidocaína al 0,5% - 1% o bupivacaina al 0,25% se logra el efecto anestésico deseado.La dosis recomendada de bupivacaina y ropivacaina es 3 mg/kg (1 mL de bupivacaina al 0,5% = 5 mg).

19.8 ALERGIA

La verdadera alergia a los anestésicos tipo amida, como lidocaina, bupivacaina y ropivacaina, es rara; cuando un paciente informe que es “alérgico” al anestésico local, se le debe indagar para confirmar si se trata de una verdadera reacción alérgica. Generalmente la reacción adversa previa que el paciente describe como “alergia” es efecto del vasoconstrictor (taquicardia, ligera hipertensión), que es más común con la presentación odontológica de lidocaina, que viene con adrenalina al 1:80.000. También puede tratarse de una reacción vaso-vagal, por reacción emocional a la infiltración con agujas.

Si se trata de una alergia verdadera, es posible que la alergia no sea al anestésico local sino al preservante que contienen las presentaciones de dosis múltiple (metilparabeno o metabisulfito), y en este caso se procede a realizar prueba de sensibilidad con un pequeño volúmen de anestésico local sin preservante.

La reacción alérgica a los anestésicos tipo éster es más común, por el ácido para-amino-benzoico, pero estos anestésicos tienen escaso empleo.

146

CAPITULO 20 FARMACOS ADJUNTOS

Además de los medicamentos propios de la especialidad, el anestesiólogo maneja con frecuencia y debe tener especial conocimiento de los siguientes grupos:

a) Analgésicos no opioides: valdecoxid, parecoxid, celecoxid, acetaminofen, ketorolaco. b) Hipotensores: nitropusiato de sodio, nitroglicerina, hidralazina, trimetafan, fenoldopam.c) Bloqueadores de canales de calcio: verapamilo, nifedipina, nicardipina, diltiazem.d) Antagonistas en receptores H1: difenhidramina, hidroxicina, clorfeniramina.e) Antagonistas en receptores H2: ranitidina, cimetidina, famotidina, nizatidina.f) Estimulantes de motilidad gastrointestinal: metoclopramida.g) Inhibidores de la bomba de protones: omeprazole, lansoprazole, rabeprazole.h) Antagonistas en receptores 5HT3: ondansetrón, granisetron, dolasetron, tropisetron.i) Antidepresivos y anticonvulsivantes: amitriptilina, acido valproico, carbamazepina.

20.1 ANALGESICOS NO ESTEROIDES, NO OPIOIDES (AINE)

En los tejidos traumatizados, las células destruidas, los mastocitos, las plaquetas y las neuronas liberan compuestos que por sí mismos, o mediante enzimas, son transformados a sustancias que producen o facilitan la inflamación y el dolor: bradiquinina, prostaglandinas, serotonina, histamina, leucotrienos, iones hidrógeno, ácido láctico, sustancia P, calcitonina GRP (consultar sección 12-3 y figura 12-2).

Los analgésicos antiinflamatorios no esteroides (AINE) son empleados en dolor agudo y crónico leve y moderado; representan diversos tipos químicos, pero tienen un mecanismo de acción común, que es inhibir la síntesis de prostaglandinas al bloquear a la enzima ciclooxigenasa. Al reducir la síntesis de prostaglandinas, los inhibidores COX bloquean la respuesta nociceptiva a los mediadores de la inflamación, como bradiquinina y serotonina. Mientras los analgésicos opioides actúan básicamente a nivel central, los AINE básicamente ejercen su acción a nivel periférico, aunque algunos también pueden actuar en el SNC.

20.2 HIPOTENSORES

Muchos medicamentos bajan la presión arterial, pero los usados por el anestesiólogo para el control intraoperatorio de la presión arterial son: nitropusiato de sodio, nitroglicerina, hidralazina, trimetofan, adenosina y fenoldopam; todos dilatan los vasos periféricos, pero por distintos mecanismos.

NITROPUSIATO DE SODIO. Se descompone en iones cianuro, tiocianato y óxido nítrico; este último activa la adenil-ciclasa y relaja al músculo liso de arterias y venas. El nitropusiato usualmente se diluye a una concentración de 100 mcg/mL y se administra en infusión intravenosa continua de 0,5-10 mcg/kg/minuto; su comienzo de acción es 1 minuto y dura máximo 5 minutos, es muy potente y por ello se recomienda emplearlo con bomba de infusión y tomar frecuentemente la presión arterial o, preferentemente, monitoría intra-arterial. Las soluciones deben ser protegidas de la luz, porque lo degrada. Los iones tiocianato y cianuro pueden causar toxicidad, resistencia aguda (taquifilaxis) y acidosis metabólica porque interfieren con la utilización del oxígeno al unirse al citocromo oxidasa; el tratamiento se realiza con oxígeno al 100% y medicamentos que aceleren el proceso químico, como cianocobalamina, tiosulfato de sodio o nitrato de sodio.

NITROGLICERINA. Tiene un mecanismo de acción similar al nitropusiato, porque en su metabolismo incluye al óxido nítrico, el cual activa a la adenil-ciclasa, aumenta el GMP cíclico, disminuye el calcio intracelular y

147

relaja al músculo liso, más al venoso que al arterial. Al igual que el nitropusiato, se diluye a 100 mcg/ml y se administra en infusión iv continua a 0,5-10 mcg/kg/minuto con inicio de acción al minuto y duración de 3-5 minutos; también puede administrarse por vía sublingual, donde tiene acción pico a los 4 minutos. La nitroglicerina es rápidamente metabolizada en la sangre y en el hígado, y uno de sus metabolitos puede convertir la hemoglobina en metahemoglobina, que se trata con azul de metileno. En el miocardio, la nitroglicerina mejora el aporte de oxígeno y disminuye el consumo de oxígeno.

20.3 BLOQUEADORES DE CANALES DE CALCIO

Este grupo de medicamentos reduce el consumo de oxígeno por el miocardio al disminuir la poscarga y aumentar el aporte de oxígeno, por medio de vasodilatación coronaria. El verapamilo y el diltiazem también reducen el consumo de oxígeno al disminuir la frecuencia cardiaca. Pueden tener interacción significativa con los anestésicos: potencian los efectos depresores cardiovasculares de los anestésicos inhalados y de los relajantes musculares, incluyendo depresión de la contractilidad cardiaca. Los más conocidos del grupo son: verapamilo (IsoptinR), nifedipino (AdalatR), diltiazem (TilazemR), amlodipino (NorvasR), nicardipino, nimodipino, bepridilo, isradipino y felodipino.

20.4 ANTAGONISTAS EN RECEPTORES H1 Y H2

La histamina se encuentra en el SNC, mucosa gástrica y varios tejidos periféricos; las mayores concentraciones se encuentran en los gránulos de los mastocitos y basófilos y su degranulación puede ser precipitada por estímulos químicos, mecánicos o inmunológicos. En el sistema cardiovascular los receptores H1 aumentan la permeabilidad capilar. En el sistema respiratorio los receptores H1 producen broncoconstricción.En el sistema gastrointestinal los receptores H2 aumentan la secreción ácida gástrica de las células parietales.En el sistema inmunológico la histamina es un gran mediador de las reacciones de hipersensibilidad tipo 1; la estimulación H1 induce la síntesis de prostaglandinas y atrae a los leucocitos.

ANTAGONISTAS H1Hidroxicina: gotas 10 mg/mL; comprimidos x 25 mg; amp x 100 mg/2 mL; HideraxR, HidroxicinaR Difenhidramina: capsulas x 50 mg, jarabe 12,5 mg/5mL; BenadrylR

Clemastina: amp x 2mg/2mL, TavegylR

Los antagonistas en los receptores H1, como la hidroxicina y difenhidramina tienen varias acciones: supresión de alergias, sedación, inducción del sueño, inhibición del vértigo, supresión de la tos, boca seca, antiemesis. Algunos de estos efectos se deben al bloqueo H1, pero otros a su acción antimuscarinica y antiserotonina. Los bloqueadores H1 alivian la broncoconstricción producida por la histamina, pero no sirven para el tratamiento del asma bronquial, porque en ella están involucrados la hiperactividad del sistema parasimpático y otros mediadores, además de la histamina. En anestesiología, el principal empleo de los antagonistas H1 es para prevención y tratamiento de alergias intraoperatorias o a medios de contraste en radiología; no reducen la liberación de histamina, pero disminuyen su efecto al bloquear a los receptores.

ANTAGONISTAS H2Ranitidina: tab. x 150 mg, tab. x 300 mg, amp x 50 mg/2mL; RanitidinaR; ZantacR

La ranitidina, cimetidina, famotidina y nizatidina reducen la secreción de ácido gástrico y suben el pH gástrico al antagonizar a los receptores H2 en células parietales del estómago. En anestesiología se emplean para disminuir riesgos por broncoaspiración, 1-2 horas antes de la cirugía, por vía iv lenta, porque la aplicación rápida iv puede causar hipotensión, bradicardia y arritmias. La dosis iv de cimetidina es 300 mg y de ranitidina 50-100 mg, con un inicio de acción entre 1 y 2 horas.

20.5 GASTROCINETICOS-ANTIEMETICOS

MetoclopramidaDosis iv, im: 0,15 mg/kg. MetoclopramidaR, PlasilR amp. x 10 mg, tabletas x 10 mg y gotas 4 mg/mL (20 gotas).

148

La metoclopramida es pro-cinética del tracto gastrointestinal alto por doble mecanismo: periférico y central. Periféricamente facilita la acción de la acetilcolina en receptores muscarínicos y centralmente es antagonista de la dopamina. Su acción pro-cinética incluye aumentar el tono del esfínter esofágico inferior, relajar al píloro y duodeno; acelera el vaciamiento gástrico pero no disminuye la secreción de ácido gástrico, ni sube el pH gástrico. Estas propiedades la hacen útil en reflujo gastroesofágico, gastroparesia diabética y prevención de broncoaspiración. Su acción antiemética se debe al bloqueo de los receptores dopamina en la zona gatillo quimio-receptora del SNC. La dosis es 10-20 mg (0,15 mg/kg) por vía oral, im o iv lenta, porque iv rápida puede causar malestar gástrico; por vía parenteral su inicio de acción es 5-15 minutos y por vía oral 30-60 minutos.El uso prolongado de metoclopramida puede causar movimientos extrapiramidales por bloqueo de la dopamina y aumento de la secreción de aldosterona-prolactina.

20.6 INHIBIDORES DE LA BOMBA DE PROTONES

Estos agentes se unen a la bomba de protones de las células parietales de la mucosa gástrica e inhiben la secreción de los iones hidrógeno. En anestesiología se emplean para profilaxis de la broncoaspiración, aunque no han demostrado tener la misma eficacia que los bloqueadores H2. Al grupo pertenecen: omeprazole, lansoprazole, rabeprazole y pantoprazole.

20.7 ANTIEMETICOS ANTAGONISTAS 5HT3

Ondansetrón: amp x 4 y 8 mg; tab. x 4 y 8 mg; OndanzetrónR; OndaxR

La serotonina o 5-hidroxitriptamina (5HT) esta presente en el SNC, plaquetas y tracto gastrointestinal; su fisiología es compleja porque existen por lo menos 7 receptores diferentes, y algunos de ellos tienen subtipos. Los receptores 5HT3 se relacionan con el vómito y se encuentran en el tracto gastrointestinal y en la zona gatillo quimio-receptora del área postrema; los 5HT2 son responsables de la contracción del músculo liso y agregación plaquetaria; los 5HT4 median secreción y peristaltismo en el tracto gastrointestinal, y los 5HT7 están localizados en el sistema límbico y tienen función en la depresión.Son especialmente útiles para manejo del vómito posoperatorio y por radiación-quimioterapia. El ondansetrón, granisetron, dolasetron y tropisetron bloquean selectivamente a los receptores 5HT3, localizados periféricamente y centralmente. A diferencia de la metoclopramida, estos agentes no afectan la motilidad gastrointestinal ni el tono del esfínter esofágico inferior.

20.8 ANTIDEPRESIVOS Y ANTICONVULSIVANTES

AmitriptilinaR: tableta x 25 mg.Fenitoina: EpaminR, capsula x 100 mg; solución 250 mg/5 mL y suspensión 125 mg/5 mL.Acido valproicoR; DepakeneR; ValprosidR. Cápsulas x 250 mg; jarabe 250 mg/5 mL.CarbamazepinaR: tabletas x 200 y 400 mg retard; suspensión 100 mg/5 mL.Gabapentin: NeurontinR cápsulas x 300 y 400 mg; tabletas x 600 y 800 mg.Clonazepan: RivotrilR tabletas x 0,5 y 2 mg; ampolla x 1 mg y gotas 2,5 mg/mL.

Además de su efecto contra la depresión, la amitriptilina y la imipramina se usan en el tratamiento de una gran variedad de síndromes de dolor crónico porque bloquean la recaptación de noradrenalina y serotonina. La noradrenalina inhibe al dolor en el asta dorsal al activar receptores alfa 2, por medio de vías reguladoras que se originan en la sustancia gris periacueductal y en la formación reticular; estas vías ejercen su acción por medio de un mecanismo similar a las vías opioides descendentes inhibitorias, es decir, hiperpolarizando membranas al abrir canales de potasio y disminuyendo la liberación de neurotransmisores excitatorios al bloquear el movimiento del calcio. La adrenalina, clonidina y dexmedetomidina también tienen acción analgésica cuando se inyectan por vía intratecal.La serotonina también tiene función en vías descendentes inhibitorias del dolor, por medio de receptores 5HT 1, y produce analgesia cuando se inyecta intratecalmente.

149

Algunos anticonvulsivantes tienen propiedades analgésicas en el dolor crónico, particularmente en el neuropático, porque previenen descargas neuronales al estabilizar la membrana; la fenitoina, ácido valproico y la carbamazepina afectan el flujo de sodio, potasio o calcio a través de la membrana; el clonazepam es una benzodiazepina y disminuye la estimulación postsináptica al hiperpolarizar la membrana por medio de la estimulación GABA-canales de cloro; el mecanismo de acción del gabapentin no es claro; parece actuar en receptores GABA.

BIBLIOGRAFIA

SECCION 1

-Bernards C: Epidural and Spinal Anesthesia, in: Clinical Anesthesia, fifth edition, Lippincott W&W, 2006-Ceballos A, Peláez M: implicaciones legales de la Historia Clínica, en: Anestesiología, Faid Editores, 2003 -Evers A: Cellular and Molecular Mechanics of Anesthesia, in: Clinical Anesthesia, fifth edition, Lippincott W&W, 2006-Hata T: Preoperative Evaluation and Management, in: Clinical Anesthesia, fifth edition, Lippincott W&W, 2006-Kleinman W: Spinal, Epidural & Caudal Blocks, in: Clinical Anesthesiology, third edition, McGraw-Hill, 2002-Ley 23 de 1981, artículo 15: Normas en materia de Ética Médica. República de Colombia-Morgan G: The practice of Anesthesiology, in: Clinical Anesthesiology, third edition, McGraw-Hill, 2002-Pachón M: Valoración Preoperatoria, en: Anestesiología, Faid Editores, 2003 -Raj P: Textbook of Regional Anesthesia. Churchill Livingstone, 2002-Resolución 13.437 de noviembre de 1991: Derechos del Paciente, Ministerio de Salud, República de Colombia-Schott H: Crónica de la Medicina. Plaza & Janes Editores S.A. 1994-Smith H: The History of Anesthesia, in: Clinical Anesthesia, fifth edition, Lippincott W & W, 2006-Stevens W: Patient Monitors, in: Clinical Anesthesiology, third edition, McGraw-Hill, 2002

SECCION 2

-Barbieri R. Medical Disorders During Pregnancy, in Harrison¨s Internal Medicine, McGrawHill, 2005-Bendo A, Anesthesia for Neurosurgery, in: Clinical Anesthesia, fourth edition, Lippincott Williams & Wilkins, 2001-Berry F. Neonatal Anesthesia, in: Clinical Anesthesia, fourth edition, Lippincott Williams & Wilkins, 2001-Castro M, Berne R. Sistema Respiratorio, en: Fisiología, tercera edición, Mosby Inc, 2001-Cheek Th, Gutsche B, Maternal Physiologic alterations during pregnancy, in: Anesthesia for Obstetrics, Lippincott W&W, 2001-Cloutier M: Oxygen and Carbon Dioxide Transport, in: Physiology, fifth edition, Mosby Inc. 2004-Field H. Pain: Pathophysiology and Management, in: Harrinson´s Principles of Internal Medicine, Mc Graw Hill, 2005-Fitch W. Brain metabolism, in: Anesthesia and Neurosurgery, fourth edition, Mosby, 2001-Guyton A. Tratado de Fisiología Médica, Interamericana. McGraw-Hill, 1998-Heaver J. Pain Mechanisms and Local Anesthetics, in: Textbook of Regional Anesthesia, Churchill Livingstone, 2002-Holger E. Regional Anesthesia and Analgesia for Labor and Delivery. N Engl J Med, Volume 348, January 2003-Koltzenburg M. Classification of Neuropathic Pain, in: Pain 2002-An Updated Review: Refresher Course, IASP Press, Seattle, 2002-Kusumoto F. Cardiovascular Disorders, in: Pathophysiology of Disease. McGraw-Hill, 2003-Kutchai H. Fisiología Celular, en: Fisiología, tercera edición, Mosby Inc, 2001-Lake C. Cardiovascular Anatomy and Physiology in: Clinical Anesthesia, Barash P. Lippincott W& W, 2001

150

-Levy M. The Cardiovascular System, in: Physiology, fifth edition. Mosby Inc. 2004-Lubenow T, Ivankovich A, Management of Acute Postoperative Pain, in: Clinical Anesthesia, Barash P. Lippincott W&W, 2001-McMahon S, Neuropathic Pain Mechanisms, in: Pain 2002-An Updated Review: Refresher Course, IASP press, Seattle, 2002 -Morgan E, Mikhail M. Cardiovascular Physiology & Anesthesia, in: Clinical Anesthesiology, third ed. McGraw-Hill Co, 2002 -Morgan E, Mikhail M. Respiratory Physiology & Anesthesia, in: Clinical Anesthesiology, third ed. Mc Graw-Hill, 2002.-Morgan E, Mikhail M. Geriatric Anesthesia, in: Clinical Anesthesiology, third ed. McGraw-Hill, 2002-Muravchick S. Anesthesia for the Geriatric Patient, in: Clinical Anesthesia, fourth edition, Barash P. Lippincott Williams & Wilkins, 2001-Murphy R. Bases Moleculares de la Contracción, en: Fisiología, tercera edición, Mosby Inc, 2001-Prendergast T. Pulmonary Disease, in: Pathophysiology of Disease, fourth edition, McGraw Hill, 2003-Rodríguez RF, Bravo LE. Determinación de la dosis oral inicial de opioides débiles en alivio del dolor por cáncer. Rev. Col. Anest. 2003; 31: 93-103.-Rojas E. Anestésicos Intravenosos: efectos cardiovasculares en: Anestesia en el Cardiópata, McGraw-Hill, 2002-Ryan J. Pediatric Anesthesia, in: Clinical Anesthesiology, third edition, McGraw-Hill Co, 2002-Savarese J. Neuromuscular Blocking Agents, in: Clinical Anesthesiology, third edition, McGraw-Hill, 2002-Stock C. Respiratory Function in Anesthesia, in: Clinical Anesthesia, Barash P. Lippincott Williams & Wilkins, 2001.-Willis W. The Somatosensory System, in: Physiology, fifth edition, Mosby Inc, 2004.-Weinberger S. Disturbances of respiratory Function. In: Principles of Internal Medicine, Harrison´s, McGraw Hill, 2005.

SECCION 3

-Bevan D, Donati F, Muscle Relaxants, in: Clinical Anesthesia, Lippincott W&W, fourth edition, 2001-Brown JH, Taylor P. Muscarinic receptor agonists and antagonists, in: Goodman and Gilman´s The Pharmacological Basis of Therapeutics, 9th ed. McGraw-Hill, 1996-Chiu J, White P, Nonopioid Intravenous Anesthesia, in: Clinical Anesthesia, Lippincott W&W, fourth edition, 2001-Coda B, Opioids, in: Clinical Anesthesia, Lippincott W&W, fourth edition, 2001-Coté Ch, Lugo R, Ward R, Pharmacokinetics and Pharmacology of Drugs in Children, in: A Practice of Anesthesia for Infants and Children, 3rd edition, W. B. Saunders Co. 2001.-Diccionario de Especialidades Farmacéuticas PLM, edición 33, Cargraphics SA, 2005 -Ebert Th, Schmid Ph, Inhalation Anesthesia, in: Clinical Anesthesia, Lippincott W&W, fourth edition, 2001 -Hudson R, Basic Principles of Clinical Pharmacology, in: Clinical Anesthesia, Lippincott W&W, fourth edition, 2001-Kutchai H. Synaptic transmission, in: Physiology, fifth edition, Mosby, 2004-Lawson N, Johnson J, Autonomic Nervous System: Physiology and Pharmacology, in: Clinical Anesthesia, Lippincott W&W, fourth edition, 2001-Liu S, Hodgson P, Local Anesthetics, in: Clinical Anesthesia, Lippincott W&W, fourth edition, 2001-Messing R. Nervous System Disorders, in: Pathophysiology of Disease, fourth edition, McGraw-Hill, 2003-Morgan E. Adrenergic agonists & antagonists. Clinical Anesthesiology, third edition, McGraw-Hill, 2002-Moyers J. Preoperative Medication, in: Clinical Anesthesia, Lippincott W&W, fourth edition, 2001-Stoelting RK. Pharmacology and Physiology in Anesthetic Practice, 3rd ed. Lippincott,1999-Willis W. The Autonomic Nervous System and its Central Control, in: Physiology, fifth edition, Mosby, 2004

151

EL AUTOR

Nacido y residente en la ciudad de Cali, se formó como médico general y como médico especialista en anestesiología en la Universidad del Valle. Se ha desempeñado profesionalmente, ocupando cargos en la sociedad científica-gremial de la especialidad y también cargos académico-administrativos en la Universidad del Valle, de la cual es docente desde el año 1981.

Sigifredo Muñoz SánchezCC 14.948.107 de CaliCorreo-e: simusa48@hotmail.comTel celular 315-4136211Director Escuela de Medicina

152