Fisiologia Farmacologia y Anestesiologia - UV 2

ANESTESIOLOGIA,
FISIOLOGIA Y FARMACOLOGIA
SIGIFREDO MUÑOZ SÁNCHEZ
Director Escuela de Medicina
Universidad del Valle
CALI, COLOMBIA
Enero de 2008
Universidad
del Valle
FISIOLOGIA, FARMACOLOGIA
Y ANESTESIOLOGIA
SIGIFREDO MUÑOZ SÁNCHEZ
Director Escuela de Medicina
Universidad del Valle
CALI, COLOMBIA
Enero de 2008
EN MEMORIA DE MI HIJO LUIS GABRIEL
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CONTENIDO
SECCION 1: CONCEPTOS BASICOS
Capítulo 1: Definiciones
página 3
SECCION 2: BASES DE FISIOLOGIA
Capítulo 2: Sistema nervioso autónomo
Capítulo 3: Fisiología cardiovascular
Capítulo 4: Fisiología Pulmonar
Capítulo 5: Control térmico
Capítulo 6: Fisiología del embarazo
Capítulo 7: Fisiología pediátrica
Capítulo 8: Fisiología de la edad avanzada
Capítulo 9: Neurofisiología
Capítulo 10: Contracción muscular
Capítulo 11: Fisiología del dolor
Anexo 1: Resumen sobre Función Renal
Anexo 1: Resumen Equilibrio Acido - base
página 11
página 19
página 32
página 44
página 48
página 53
página 57
página 62
página 67
página 68
página 79
página 80
SECCION 3: BASES DE FARMACOLOGIA
Capítulo 12: Principios de farmacología
Capítulo 13: Farmacología del SNA
Capítulo 14: Relajantes musculares
Capítulo 15: Anestésicos inhalados
Capítulo 16: Anestésicos no inhalados
Capítulo 17: Anestésicos locales
Capítulo 18: Fármacos adjuntos
página 82
página 94
página 98
página 102
página 105
página 111
página 116
SECCION 4: VALORACION PREQUIRURGICA
Capitulo 19: Optimización prequirúrgica
página 121
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SECCION 1: CONCEPTOS BASICOS
CAPITULO 1: DEFINICIONES
CAMPO DE ACCION DE LA ANESTESIOLOGÍA
Operar a un paciente sin anestesia causaría un dolor intenso, y el dolor intenso no sólo produce sufrimiento
emocional; también genera taquicardia, elevación de la presión arterial, incremento del consumo de oxígeno y
de la producción de dióxido de carbono (CO2), taquipnea, incremento de catecolaminas endógenas, rigidez
muscular, íleo paralítico con nauseas y vómito, retención urinaria y otras alteraciones fisiológicas.
Agregado a lo anterior, la cirugía puede llevar a pérdida importante de sangre, y en procedimientos urgentes el
paciente puede estar hipovolémico, deshidratado o con alteración de electrolitos por causa de la enfermedad o
del trauma que motiva a la cirugía.
El anestesiólogo es el fisiólogo de sala de operaciones, porque su principal labor es mantener o retornar al
paciente a un estado de homeostasis o de funcionamiento óptimo, durante y después del trauma quirúrgico.
Además, el anestesiólogo tiene las siguientes funciones por fuera del quirófano: 1) valora y optimiza prequirúrgicamente a los pacientes con enfermedades agregadas, con el objetivo de disminuir morbilidad y
mortalidad peri-operatoria, 2) participa activamente en el alivio del dolor agudo y crónico y 3) maneja
pacientes críticos en las unidades de cuidado intensivo, especialmente posquirúrgicos.
En el momento la especialidad tiene segundas especializaciones en: anestesia cardiovascular, neurocirugía,
pediatría, obstetricia, dolor y cuidados intensivos.
ANALGESIA, HIPNOSIS, ANSIOLISIS, AMNESIA, ANESTESIA, RELAJACIÓN MUSCULAR
Analgesia es bloquear al dolor; hipnosis es producir sueño, ansiolisis es quitar ansiedad sin hipnosis (sedación
consciente), amnesia es quitar el recuerdo, anestesia es bloquear todas las sensaciones o tipos de sensibilidad
(tacto, presión, propiocepción, frío, calor, dolor, visión, olfato, audición, etc) y relajación muscular es el bloqueo
de la conducción nerviosa motora o de la unión neuro-muscular. Por lo general, la hipnosis involucra amnesia.
Los opioides y los aines son analgésicos; las benzodiazepinas son ansiolíticas, hipnóticas, amnésicas y anticonvulsivantes; el tiopental y el propofol son hipnóticos; la succinilcolina, el pancuronio y el vecuronio son
ejemplos de relajantes musculares; el isoflurano y el sevoflurano son anestésicos inhalados. La administración
simultánea de un hipnótico más un opioide en dosis alta también produce anestesia.
La ansiolisis se obtiene con dosis bajas de benzodiazepinas (ej: midazolam iv 0,025 mg/kg), pero al administrar
dosis mayores de benzodiazepinas (ej: midazolam iv 0,05 – 0,1 mg/kg), la ansiolisis se convierte en sedación
profunda e hipnosis, con posibilidad de pérdida de reflejos protectores de la vida, como depresión respiratoria y
cierre de la glotis para prevenir bronco-aspiración.
La relajación muscular se obtiene bloqueando la conducción nerviosa motora con anestésicos locales o
interfiriendo la unión neuro-muscular con relajantes musculares. La relajación muscular se realiza para facilitar
la intubación, mejorar la exposición del campo quirúrgico o permitir la ventilación mecánica sin incoherencias
entre el paciente y el ventilador. Los relajantes musculares no son anestésicos ni dan hipnosis; se administran
al paciente después de inducirlo a hipnosis.
CLASES DE ANESTESIA
La anestesia tiene dos grandes clasificaciones: anestesia general y anestesia regional.
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ANESTESIA GENERAL
Anestesia general es bloquear todo tipo de sensibilidad en todo el cuerpo, más hipnosis con amnesia, más
relajación muscular variable, y se administra con anestésicos inhalados y no inhalados.
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Anestésicos inhalados. Se administran con la máquina de anestesia, aplicando en el paciente 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. Los más empleados actualmente
son: isoflurano, sevoflurano, desflurano y óxido nitroso; con menor uso están el enflurano y el halotano.
El isoflurano, sevoflurano, desflurano, enflurano y halotano son anestésicos potentes, porque
producen anestesia cuando se administrados de manera (mezclados con oxígeno); por ejemplo: la
mezcla isoflurano al 2% + oxígeno genera anestesia general.
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 ambiente, entre 24 y 59° C.
El óxido nitroso (N2O) es un anestésico inhalado antiguo bastante usado actualmente, pero no es
potente porque, aún a altas concentraciones, sólo produce analgesia más sedación y 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
isoflurano al 2% + oxígeno, pero también se puede administrar isoflurano al 1,2% + óxido nitroso +
oxígeno.
A la temperatura ambiente el N2O es gas y es almacenado a alta presión en la central de gases de los
quirófanos, en cilindros metálicos de color azul; en cada quirófano se toma del 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.
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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 e hipnóticos.
4) Ketamina. Es analgésica e hipnótica.
5) Propofol. Es hipnótico.
6) Etomidato. Es hipnótico.
7) Otros: hidrato de cloral (hipnótico).
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 o sedación y con respiración positiva, porque también relajan al diafragma y a los músculos
intercostales.
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.
La anestesia del neuroeje puede ser raquídea, epidural o caudal; la anestesia raquídea también se conoce con
los nombres de subaracnoidea, intratecal o espinal. Con relación a los bloqueos de plexos nerviosos, el más
utilizado en la práctica clínica es el bloqueo braquial, porque en el cuello y en la axila va unido y es factible
bloquearlo con una sola infiltración.
La anestesia regional no produce sedación ni hipnosis y por ello a los pacientes con frecuencia se les
administra midazolam. El bloqueo de nervios periféricos, como el mediano, intercostales o el tibial 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 la figura 1-1, y las principales
características se exponen a continuación.
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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 (figura 1-2). 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 parasimpáticos sacras, que emergen por S2-4.
La prontitud del bloqueo conlleva alta posibilidad de producir hipotensión, en especial cuando la
anestesia alcanza niveles altos, por encima de T10; ello se debe al bloqueo simpático súbito, que
produce venodilatación y caída del retorno venoso. Ver Cd, archivo “Anestesia raquídea-epiduralcaudal”.
Anestesia local
Figura 1-1. La anestesia regional más central es la raquídea; siguen la epidural y la caudal y luego los bloqueos de
plexos, anestesia regional intravenosa, bloqueos de nervios periféricos y por último la local y de mucosas. La raquídea,
epidural y caudal son bloqueos del neuroeje.
2. Anestesia epidural o peridural: el anestésico se deposita en el espacio epidural, entre el ligamento
amarillo 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 1-2). A diferencia
de la anestesia espinal, la epidural se puede aplicar a nivel sacro, lumbar, torácico o cervical, y como el
anestésico no difunde en el LCR, es posible realizar una anestesia epidural segmentaria, o sea en una
franja corporal, sin que las partes por encima y debajo de ella estén anestesiadas.
A través de la aguja epidural es posible dejar un catéter en el espacio epidural para aplicar el
anestésico local de manera fraccionada, hasta lograr una anestesia extensa (por ejemplo, desde S5
hasta T4) sin un bloqueo simpático súbito y por consiguiente con menor posibilidad de hipotensión
arterial. El catéter también se emplea para repetir dosis de anestésico local en cirugías muy
prolongadas, para analgesia después de cirugías dolorosas como laparotomías y toracotomías, y para
brindar analgesia durante el trabajo de parto.
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La anestesia epidural se logra con anestésicos locales a alta concentración, pero la analgesia se
obtiene con anestésicos locales a baja concentración, más opioides. En otros términos, observando la
tabla 2 -1, se comprende que al aplicar anestésico local a alta concentración (ejemplo lidocaina al 2% o
bupivacaina al 0,5 - 0,75%), son bloqueadas las fibras sensitivas, simpáticas, motoras y
parasimpáticos; pero si el anestésico es de baja concentración (lidocaina al 0,5 - 1% o bupivacaina al
0,1 – 0,25%), se puede obtener bloqueo del dolor (fibras Aδ y C) con escaso bloqueo motor y sensitivo
del tacto y presión (fibras Aα y Aβ).
3. Anestesia caudal: la aguja se introduce por el hiato sacro, atravesando los dos ligamentos sacrococcígeos posteriores (superficial y profundo); es más empleada en niños porque el ligamento sacrococcígeo tiende a calcificarse en los adultos. También es posible insertar un catéter caudal para repetir
dosis en cirugías largas y para analgesia postoperatoria. La anestesia caudal puede considerarse
como una modalidad epidural sacra. Ver Cd, archivo “Anestesia raquídea-epidural-caudal”.
4. Bloqueo de plexos: el más empleado es el del plexo braquial, para cirugía del miembro superior,
porque es posible bloquear todos los nervios que lo componen con una sola infiltración. Ver Cd, archivo
“Bloqueos periféricos”.
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 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 de la mano; el anestésico local difunde por las vénulas,
distalmente al torniquete. Ver Cd, archivo “Bloqueos periféricos”.
Espacio peridural
Anestesia epidural
Anestesia raquídea
Duramadre y aracnoides
Lig. longitudinal ant. y
post.
Figura 1-2. 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. Ver Cd, archivo “Bloqueos periféricos”.
7. Anestesia local, de mucosas, de córnea y conjuntiva: utilizada para procedimientos quirúrgicos en
zonas pequeñas; para laringoscopias, endoscopias, procedimientos de urología, oftalmología,
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odontología. En nuestro país los anestésicos locales más empleados son lidocaina y bupivacaina, ya
sea infiltrada, en gel o en nebulización.
CLASIFICACION Y MECANISMOS DE ACCION DE LOS ANESTESICOS
Los fármacos anestésicos se pueden dividir en tres grupos: inhalados, no inhalados y locales (ver figura 1-3).
Anestésicos locales: como lidocaina y bupivacaina, actúan en las células nerviosas, bloqueando
temporalmente los canales de sodio y en menor grado a los de calcio, 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: como tiopental, midazolam, fentanil, 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 γ-amino-butírico); el receptor GABA-A
hiperpolariza aumentando la conductancia del cloro (ver figura 3-9).
Los opioides actúan en los receptores µ, κ y δ y estos receptores aumentan la conductancia del potasio y
bloquean a los canales de calcio, y con ello hiperpolarizan y bloquean la liberación de neurotransmisores (ver
figura 3-10).
La ketamina bloquea al receptor excitatorio glutamato (figura 3-9).
Anestésicos inhalados: como 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 licuoficando 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.
Canal de Na+
Anestésicos inhalados (alteran la membrana)
Anestésicos locales
Anestésicos no inhalados
Figura 1-3. 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 como µ, GABA, glutamato;
los inhalados actúan en varios receptores al expandir la membrana pre y postsináptica.
EFECTOS INDESEABLES DE LOS ANESTESICOS
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 que produce efectos
indeseables y muerte está cercana a la dosis terapéutica; es decir, tienen bajo índice terapéutico; fácilmente
producen efectos indeseables, especialmente en los sistemas cardiovascular, respiratorio y nervioso.
Los efectos indeseables mas comunes son: depresión respiratoria con hipoxemia, retención de dióxido de
carbono e hipoxia cerebral; hipotensión, bradicardia, taquicardia, arritmias cardiacas, hipotermia, vómito,
aumento del flujo sanguíneo cerebral con aumento de la presión intracraneana, convulsiones, relajación uterina
con aumento del sangrado, cefalea, sueños no agradables, retención de orina, lesión neurológica en anestesia
conductiva, y otras complicaciones, incluyendo la muerte.
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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.
MONITORIA
Los efectos indeseables pueden producirse en pocos minutos, poniendo en peligro la vida del paciente de
manera súbita, y por ello exigen rápida corrección por anestesiólogo y cirujano; en otras palabras, durante una
anestesia un dato de presión arterial, de frecuencia cardiaca, de saturación de oxígeno o de capnometría de 10
minutos antes es viejo, de baja utilidad; los datos del paciente deben tomarse continuamente o máximo cada 5
minutos, y quien administra una anestesia o sedación profunda 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 1-4).
La monitoría mínima que debe instalarse en todo paciente bajo anestesia es:
1) Presión arterial no invasiva – Electrocardiograma - Frecuencia cardiaca
2) 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:
* Temperatura central
* Análisis de gases anestésicos
∗ Control de relajación muscular con estimulador de nervio periférico
* Profundidad anestésica con EEG modificado, llamado Bispectral Index o BIS en inglés.
SaO2
TA
FC
ECG
CO2
Figura 1-4. 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.
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 neurocirugías.
RESPONSABILIDAD LEGAL
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, para solucionar rápidamente la complicación y
evitar daños cerebrales permanentes o la muerte del paciente.
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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) El derecho a la vida es inviolable: prima sobre otros derechos, incluyendo el libre culto religioso. Sólo
cuando hay muerte cerebral, el médico no está obligado a mantener el funcionamiento de otros
órganos o sistemas. Muerte cerebral: pérdida de reflejos protectores (tallo cerebral).
2) Considerar siempre el punto de vista legal, no solamente el moral o religioso: si no hay
legislación pertinente, actuar y decidir con discrecionalidad (buen juicio médico, con fundamento
científico). Ello incluye a la transfusión sanguínea en testigos de Jehová.
3) Buena relación médico-paciente-familia: trato respetuoso y de apoyo emocional, diciendo siempre la
verdad. El paciente tiene derecho a saber qué enfermedad tiene, cual es el pronóstico, el propósito y
riesgos de todo tratamiento o procedimiento.
4) Buena historia clínica: consignar todo dato en el registro de anestesia o folio correspondiente; en una
demanda la historia clínica puede ser el mejor amigo o el peor enemigo.
5) Consentimiento informado en todo procedimiento terapéutico o diagnóstico: sin atemorizar al
paciente, advertirle previamente de los riesgos de la anestesia, cirugía o de otro procedimiento,
dejando constancia escrita; esto se hace en cumplimiento al artículo 15 de la ley 23 de 1981 (Normas
de Ética Médica) y a la resolución 13.437 de 1991 sobre los Derechos del Paciente
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.
7) Relación respetuosa y justa con los colegas: no emitir juicios apresurados e infundados ni tampoco
encubrir a quienes representan peligro para los pacientes. Un médico debe ser juzgado por un Comité,
no por otro médico auto-designado. Se sugiere que el médico denuncie o solicite investigar un hecho
que considera anormal, sin acusar a ningún otro médico.
8) Consultar con otros profesionales: cuando la decisión no sólo sea médica, cuando tenga un
componente legal, asesorarse, compartir la responsabilidad. Consultar al Jefe del Servicio, Director
Médico, Abogados de la Institución, Bienestar Familiar (niños).
RESUMEN HISTORICO
La anestesia general se inició en 1846 con el éter di-etílico o sulfúrico, y la anestesia local en 1884 con la
cocaína; antes de estos años no existía anestesia efectiva que permitiera un desarrollo pleno a la cirugía.
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 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 cirugías que fueran estrictamente necesarias, como amputaciones, drenaje de abscesos,
extracciones dentarias o resección de algunos quistes. 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.
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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 endorfinas.
El óxido nitroso fue empleado hacia 1800 por los payasos de circo y también en fiestas sociales para producir
un estado de desinhibición; hacia 1844 lo emplearon en cirugías muy cortas, como extracciones dentales, pero
su falta de potencia no permitió realizar cirugías.
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
gases combustibles. Actualmente los más empleados son: isoflurano, sevoflurano, desflurano y óxido nitroso.
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, después de varios pacientes
muertos al infiltrar volúmenes grandes de cocaína, fue reemplazada en 1904 por la procaína. Hacia 1950
apareció la lidocaina, en 1965 la bupivacaina y en 1990 la ropivacaina; los tres son tipo amida y cumplen su
efecto terapéutico con menores efectos adversos que sus antecesores; son los mas usados en nuestro país.
En algún tiempo la anestesia era administrada por médicos sin ningún entrenamiento y aún por estudiantes de
medicina y la única monitoría era observar si la sangre estaba rosada o azul; como consecuencia de ello, la
mortalidad era muy alta. 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 la anestesiología extendió su campo a los puntos descritos al inicio, y emplea gran
diversidad de monitores, de última tecnología.
BIBLIOGRAFÍA
-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
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SECCION 2: FISIOLOGÍA
El anestesiólogo debe tener un buen conocimiento de la fisiología general del ser humano y su interacción con
la anestesia. El anestesiólogo también debe tener excelentes conocimientos de la fisiopatología de los
disturbios que presentan los pacientes a quienes administra anestesia, como hipertensión arterial, enfermedad
coronaria, problemas obstructivos o restrictivos pulmonares, diabetes, insuficiencia renal, pre-eclampsia y otras
complicaciones del embarazo, estado de choque.
En el presente texto haremos referencia a la fisiología de los sistemas nervioso autónomo (SNA), cardiocirculatorio y respiratorio y a las adaptaciones o cambios en estados especiales como embarazo, ancianidad y
obesidad.
CAPITULO 2: SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO (SNA)
El SNA es un sistema esencialmente motor, pero su efector no es el músculo esquelético, sino la regulación y
adaptación del músculo liso y cardiaco 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 corporal central con variaciones mínimas; regula el tamaño de la pupila ante
diversas intensidades de luz; ante un súbito incremento de la presión arterial activa a los baroreceptores, los
cuales realizan ajustes para restaurar la presión arterial. Un ejemplo extremo es la reacción de “pelea o huída”,
en la cual hay 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, vasoconstricción cutánea y esplacnica, vasodilatación
en el músculo esquelético.
El SNA no es únicamente motor, porque muchas fibras eferentes periféricas (motoras) están acompañadas de
fibras aferentes que se originan en receptores sensitivos viscerales, que actualmente se reconocen como parte
del SNA, las cuales tienen función en dolor visceral, en las sensaciones de hambre, sed, nausea, distensión
visceral y en el control vasomotor. Anatómicamente, las fibras eferentes pueden clasificarse en las clases B y
C2 (ver tabla 2-1, capítulo 11), pero las aferentes no son fáciles de clasificar porque histológicamente no son
diferentes a las fibras sensitivas somáticas.
El SNA no es susceptible de un control voluntario directo y en el SNC no hay núcleos que sean exclusivos del
SNA, porque en estos núcleos hay interrelación de funciones autónomas con somáticas. Estos núcleos o
centros están situados principalmente en 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, involucrados en el 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.
11
El tallo cerebral, compuesto por la médula oblongada y el puente, 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.
SISTEMAS SIMPÁTICO, PARASIMPÁTICO Y ENTERICO
En el SNC no hay núcleos que sean exclusivos del SNA, pero en la periferia hay mayor diferenciación con los
sistemas sensitivo y motor esquelético, y el SNA se puede clasificar en sistemas nerviosos simpático y
parasimpático; esta clasificación es válida desde el punto vista anatómico, funcional y farmacológico.
Los centros del SNA en corteza, hipotálamo, tallo cerebral y médula espinal que descienden por la médula
espinal a través de la columna intermedio-lateral y emergen entre T1 y L2 corresponden al sistema nervioso
simpático.
Los centros del SNA que emergen a través de los pares III (oculomotor), VII (facial), IX (glosofaríngeo) y X
(vago) y por las raíces sacras S2-3-4 corresponden al sistema nervioso parasimpático.
En otras palabras, anatómicamente la emergencia del parasimpático es craneosacra y la del simpático es
toraco-lumbar (figura 2-1).
Con frecuencia, 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.
SISTEMA SIMPATICO
El sistema simpático aumenta la disponibilidad y consumo de energía. Tiene amplia distribución en piel,
músculos y vísceras, y lo hace con dos neuronas motoras: la preganglionar (fibras mielinizadas B), que se une
con varias posganglionares (fibras no mielinizadas C).
Los órganos viscerales mantienen un estado de tonicidad intermedio, que puede ser disminuido o aumentado;
el sistema simpático contrae al músculo liso a través de receptores α 1, y lo relaja si los receptores son β2. 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, piloerección; incremento del
metabolismo de la glucosa, lipólisis; eyaculación; contracción del útero grávido y relajación del útero no grávido.
La neurona preganglionar es corta, emerge de la médula de la columna intermedio-lateral con la raíz anterior;
pasa al nervio raquídeo y se separa de él por medio de los ramos comunicantes blancos para hacer sinapsis
con la neurona posganglionar, la cual es mas larga.
La disposición de la primera neurona corta, conectada con varias segundas largas permite al sistema simpático
una distribución y acción mucho más amplia, comparada con el sistema parasimpático, 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
12
los grandes vasos. El cerebro cuenta con autorregulación del flujo sanguíneo y por ello la influencia del sistema
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.
Parasimpático
1. Plexo faríngeo
4. Ganglio celíaco
7. Plexo hipogástrico superior
10. Ganglio cervical medio
13. Ganglio mesentérico inferior
2. Ganglio superior del vago
5. Plexo celíaco
8. Plexo hipog. inferior
11. Ganglio estrellado
Simpático
3. Ganglio Inferior del vago
6. Ganglio mesentérico
9. Ganglio cervical superior
12. Ganglio mesentérico superior
Figura 2-1. Distribución del sistema nervioso parasimpático (craneosacro) y simpático (toracolumbar)
SISTEMA 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
13
sistema simpático; se distribuye en estructuras de cabeza y cuello (ojos, glándulas salivales) y en las vísceras,
pero pobremente en piel y en músculo esquelético.
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 la parte sacra de la médula espinal inervan colon
descendente, recto, órganos pélvicos y pene.
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; erección del pene.
NEUROTRANSMISORES Y RECEPTORES
NEUROTRANSMISORES
En neuronas preganglionares del simpático y parasimpático: las neuronas preganglionares de los
sistemas simpático y parasimpático emplean acetilcolina como neurotransmisor y los receptores de los
ganglios paravertebrales y prevertebrales son nicotínicos (figuras 2-2 y 3-6).
En neuronas posganglionares del simpático: las neuronas posganglionares del sistema simpático sintetizan,
almacenan en vesículas y liberan noradrenalina (NA) como neurotransmisor, con excepción de las que
inervan a las glándulas sudoríparas, que emplean acetilcolina; algunas fibras simpáticas posganglionares
también liberan neuropéptido Y y ATP. La noradrenalina tiene receptores α y β con subtipos, y por ello, aunque
el neurotransmisor sea el mismo, los receptores responden de manera diferente; las células del músculo liso
con receptores α1 responden a la noradrenalina contrayéndose, mientras que las células de músculo liso con
receptores β2 responden 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 orina en caso del 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).
En neuronas posganglionares del parasimpático: las neuronas posganglionares parasimpáticas sintetizan y
emplean acetilcolina como neurotransmisor y los receptores son de tipo muscarínico. El péptido vasoactivo
intestinal también es otro neurotransmisor de este sistema.
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.
Aunque no corresponde al SNA sino al somático, 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 o el pancuronio (capítulo 14).
Después de ser liberada, la acetilcolina es rápidamente hidrolizada por la acetilcolinesterasa a acetato y colina,
la acetilcolina no es reutilizada como la noradrenalina y debe ser sintetizada constantemente.
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En el sistema nervioso entérico: en el sistema nervioso entérico las neuronas simpáticas y parasimpáticas no
sólo liberan noradrenalina y acetilcolina; también serotonina y una variedad de péptidos, constituyendo uno de
los motivos para ser clasificado por algunos como un sistema nervioso individual.
MÉDULA SUPRARRENAL
Las glándulas suprarrenales reciben un alto flujo sanguíneo relacionado con su peso, y están formadas por dos
entidades funcionalmente distintas: la corteza y la médula. Las principales hormonas de la corteza son: 1) el
cortisol, con acción sobre el metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas y respuesta al estrés; 2) la
aldosterona, vital para conservar el volumen de líquido extracelular y las concentraciones de potasio, y 3)
precursores de esteroides sexuales.
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; además, la circulación de algunos
órganos como cerebro, riñón, corazón, hígado parte arterial, intestino y músculo tienen autorregulación, en la
cual el endotelio desempeña importante función.
GANGLIOS SIMPÁTICOS
PARAVERTEBRALES
S
I
M
P
A
T
I
C
O
NA
Corazón
Músc. Liso
Pulmones
AC (nicotínico)
AC Glánd. sudoríparas
G. PREVERTEBRAL
NA
AC (nicotínico)
Vísceras
A - NA de
suprarrenales
AC
PARASIMPÁTICO
Receptor muscarínico
MOTOR (SOMATICO)
AC - receptor nicotínico en
músculo esquelético
Figura 2-2. Eferencias y neurotransmisores del sistema nervioso simpático y del parasimpático. El músculo esquelético
tiene receptores nicotínicos. AC = acetilcolina; NA = noradrenalina; A = adrenalina.
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
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; cada uno de ellos tiene subdivisiones,
que son tratadas en textos más especializados.
15
Receptores α1: contracción del músculo liso, reabsorción de sodio, glucogenolisis.
Son postsinapticos; al activarlos aumentan el calcio intracelular y con ello producen contracción del músculo
liso en vasos sanguíneos, ojos, bronquios, útero, glándulas endocrinas y esfínteres gastro-intestinales y genitourinarios.
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
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 α1 (ver capítulo 13). Los agonistas α1 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 alfa.
El prazosin, fenoxibenzamina, fentolamina, labetalol y los alcaloides de la ergotamina son antagonistas en los
receptores α1.
Receptores α 2: 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, 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, α-metildopa, noradrenalina y adrenalina son agonistas α2. La yohimbina,
fenoxibenzamina, fentolamina, tolazolina y labetalol son antagonistas de los receptores α2 (ver capítulo 13).
Receptores β 1: 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 el isoproterenol, adrenalina, noradrenalina, dopamina. Son ejemplos de antagonistas el
propranolol, metoprolol, esmolol.
Receptores β 2: 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,
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 ejemplos de agonistas el isoproterenol, adrenalina, noradrenalina, terbutalina. Entre los antagonistas se
encuentran el propranolol, butoxamina, esmolol, labetalol, timolol. Los agonistas β2 con poco efecto β1 son
usados en inhalaciones para el manejo del asma: terbutalina, bitolterol, pirbuterol, salmeterol.
Receptores dopaminérgicos
La dopamina es el precursor inmediato de la noradrenalina. Existen receptores que responden a la dopamina y
tienen efecto adrenérgico; son los receptores dopaminérgicos (DA), los cuales han sido identificados en el SNC
y en vasos renales, mesentéricos y coronarios; se dividen en dopaminérgicos 1 y 2. Los DA1 son
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postsinapticos, producen vasodilatación renal, promueven diuresis, vasodilatación mesentérica y coronaria; los
DA2 pueden ser presinápticos o postsinapticos; los presinápticos inhiben la liberación de noradrenalina (como
los α2), 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
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 dosisdependiente.
Tiroxina
α2: inhibe NA, agregación plaquetas
α1: contrae m. liso, estado de alerta,
glucogenolisis, retención de sodio
Dopamina
NA
β1: estimula corazón
β2: relaja músc. liso, hiperglicemia
MAO
COMT
VMA
Figura 2-3. 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 COLINÉRGICOS
La acetilcolina 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 2 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, pueden también 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.
APLICACION CLINICA
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.
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Son ejemplos clínicos los siguientes:
1. En la anestesia raquídea y en la epidural hay bloqueo de las emergencias del sistema simpático entre
L2 y T1, y ello genera vasodilatación, especialmente venosa. Lo anterior disminuye al retorno venoso,
al gasto cardiaco y puede producir hipotensión a los pocos minutos de aplicada la anestesia.
Disminución del gasto cardiaco significa disminución del transporte de oxígeno a los tejidos.
El anestesiólogo debe prevenir la hipotensión administrando, minutos antes de aplicar la anestesia, 1020 mL de cristaloides iv por kg de peso del paciente. Además, en caso de que haya hipotensión a
pesar de los líquidos, debe tener disponible un adrenérgico α1 (efedrina, etilefrina) para aplicarlo por
vía iv, con el objeto de producir vasoconstricción. Otras medidas adicionales son administrar oxígeno
por sonda nasal, para mejorar la saturación de la hemoglobina y aumentar el oxígeno disuelto en
plasma, y elevar los miembros inferiores.
Entre mayor sea la extensión de la anestesia, mayores son las posibilidades de hipotensión; una
anestesia raquídea o epidural 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 mayor bloqueo, agravando la
hipotensión.
2. Un paciente hipotenso, que ha perdido un 20-30% de su volemia, activa su sistema simpático para
mantener la vida (“sobre-vive a expensas del simpático”); 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 epidural,
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 simpático, como ketamina,
etomidato y opioides en bajas dosis. En caso de administrar anestésicos inhalados, debe hacerse en
bajas concentraciones.
3. 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 la digestión está enlentecida, porque el simpático
contrae los esfínteres gastrointestinales (receptores α1) y relaja al intestino (receptores β2). 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 (intubación rápida,
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. El dolor agudo intenso, sea postoperatorio o por otra causa, desencadena una respuesta simpáticoendocrina que puede aumentar la morbilidad y mortalidad en pacientes con baja reserva cardiorespiratoria: taquicardia, hipertensión, hiperventilación, aumento del trabajo y consumo de oxígeno por
el miocardio, vómito por íleo paralítico, etc. Es necesario aliviar el dolor para disminuir morbimortalidad; por ejemplo, un paciente con insuficiencia coronaria puede desencadenar un proceso
isquémico al sufrir dolor intenso. Este punto se tratará con mayor detalle en el capítulo sobre dolor.
5. Un paciente quien tome beta-bloqueadores, puede presentar mayor hipotensión cuando se le aplique
una anestesia raquídea o peridural o se le administren anestésicos generales que depriman al sistema
cardiovascular.
6. Durante el ejercicio hay vasodilatación en los músculos que están activos (mediada por receptores β2);
inicialmente hay vasoconstricción periférica, pero cuando los músculos activos comienzan a producir
calor, debe haber vasodilatación en piel, para eliminar calor. El trabajo muscular aumenta la ventilación
alveolar, para eliminar el dióxido de carbono producido adicionalmente y para captar mayor cantidad de
oxígeno, porque el consumo de oxígeno también se incrementa.
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CAPITULO 3:
FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR
FUNCIONES
La principal función del sistema cardiovascular es transportar y distribuir, ajustándose a diferentes estados
fisiológicos, elementos esenciales y residuales del metabolismo: 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). La sangre es bombeada a través de las circulaciones sistémica y pulmonar en la siguiente
secuencia: aorta, circulación sistémica, venas cavas superior e inferior, aurícula derecha, válvula tricúspide,
ventrículo derecho, válvula pulmonar, arteria pulmonar, pulmones, cuatro venas pulmonares, aurícula izquierda,
válvula mitral, ventrículo izquierdo, válvula aórtica, aorta.
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 (la presión 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 neuroendocrina al trauma y al dolor, incluyendo al dolor post-quirúrgico; estas alteraciones aumentan la morbimortalidad peri-operatoria, especialmente en pacientes que padezcan de enfermedades cardiovasculares.
EL CORAZÓN
El corazón está libre en el saco pericárdico, unido a las estructuras del mediastino sólo por los grandes vasos;
el saco pericárdico se compone de una capa serosa interna (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
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, y ello constituye una de las diferencias con el
músculo esquelético, 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 también
progrese rápidamente en dirección paralela.
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, aproximadamente un capilar por
fibra.
Los túbulos transversos T representan una extensión del sarcolema hacia el interior de las miofibrillas. 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, porque no hay membrana basal
entre ellos. El calcio es básico en la contracción de actina-miosina.
19
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.
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).
Por medio de las fibras de Purkinje y discos intercalares el impulso llega a las membranas de las miofibrillas
(sarcolema) y aún hasta el interior de las células gracias a los túbulos T; durante la fase 2 o meseta del
potencial de acción (figura 2-4) se abren los canales de calcio y el calcio entra a la miofibrilla; esta cantidad de
calcio no es suficiente para inducir la contracción de las sarcómeras, pero actúa como mecanismo de liberación
del calcio almacenado en el retículo sarcoplásmico. El calcio se une con la troponina C y el complejo troponinacalcio interactúa con la tropomiosina para desbloquear los sitios activos entre actina y miosina.
Al final de la sístole, el influjo de Ca++ termina y 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 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 por medio de la bomba Na+-K+-ATPasa; el glucagón
favorece la contractilidad porque activa un receptor no adrenérgico específico y aumenta el AMPc.
La acidosis bloquea a los canales lentos de calcio y en consecuencia deprime la contractilidad cardiaca.
POTENCIALES DE ACCIÓN
El músculo cardiaco necesita concentraciones óptimas de Na+, K+ y Ca++ para funcionar; sin sodio el corazón
no es excitable y no se contrae; el incremento del potasio extracelular (aproximadamente 4 mM) 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
20
mejora la fuerza de contracción, pero concentraciones muy altas de calcio llevan a paro en sístole; el calcio
libre intracelular es el principal factor iónico para la contracción.
La membrana celular cardiaca es permeable al K+ pero relativamente impermeable al Na+; la membrana tiene
un complejo Na+ - K+ - ATPasa o bomba de sodio-potasio que 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, en comparación a la concentración citoplasmática. Los aniones (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 las bombas y de las fuerzas opuestas (potasio
hacia fuera por gradiente de concentración y hacia dentro por atracción eléctrica de los aniones), 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 (voltaje
dependiente, con sensores de voltaje) y otros son activados cuando se unen a una molécula, como la
acetilcolina (dependientes de liga); el canal de sodio es voltaje dependiente y tiene sensores de voltaje, que se
activan y abren al canal cuando los canales vecinos de sodio se abren.
Al igual que otros tejidos excitables, como el nervio y el músculo, 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.
Al igual que en el músculo esquelético y nervios, en el músculo ventricular la súbita elevación del potencial se
debe a la apertura abrupta de canales de sodio (fase 0), pero en el músculo cardiaco los canales de calcio dan
lugar a la meseta, que dura 0,2-0,3 seg. (figura 2-4). La entrada de calcio durante la meseta es un factor
decisivo para liberar calcio del retículo sarcoplásmico y por ende para la contracción.
mV
1
0
2
0
3
4
-90
Figura 2-4. Potencial de acción ventricular. Fase 0: sodio entra, fase 1: potasio sale, fase 2: calcio entra, fase 3: potasio
sale y fase 4: regreso al potencial de reposo. La entrada de calcio durante la meseta es decisiva para la contracción.
ELECTROCARDIOGRAMA
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.
INERVACIÓN
La regulación nerviosa del corazón es compleja; la predominancia de los sistemas simpático o parasimpático
varía según la edad y la condición física del individuo.
El sistema nervioso autónomo 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, gracias a la adrenalina y noradrenalina secretadas por
la médula suprarrenal.
21
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 β1, que aumentan la concentración intracelular de calcio y estimulan su recaptación
hacia el retículo sarcoplásmico, por intermedio de proteínas G y AMPc.
Así, 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 β2 y α1 en el corazón, cuya
activación incrementa ligeramente la frecuencia y contractilidad cardiacas. En falla cardiaca crónica disminuye
la densidad de los receptores β1 (regulación hacia abajo), y los receptores α1 adquieren un papel de reserva
inotrópica importante.
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.
REFLEJOS
Existen varios reflejos que alteran o adaptan la distribución de la circulación, ante diversas circunstancias. Son
ejemplos los siguientes:
Reflejo baroreceptor o presoreceptor: 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 tiene como estímulo la espiración forzada contra una glotis cerrada y la respuesta es
aumentar la presión venosa en cabeza y extremidades superiores, con disminución del retorno venoso al
corazón derecho, disminución de la presión arterial y del gasto cardiaco e incremento reflejo 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
perfundir al cerebro (Ver capítulo 9: presión de perfusión cerebral = presión arterial media menos presión
intracraneana).
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 vago-vagal o celiaco 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.
22
EVALUACION DE LA FUNCION CARDIACA
La función cardiaca puede evaluarse con los análisis presión-tiempo y presión-volumen.
El análisis presión-tiempo también se conoce como ciclo cardiaco, se compone de eventos eléctricos y
mecánicos y es un estudio de la presión en las 4 cavidades cardiacas y en grandes vasos a través del tiempo,
correlacionado con el ECG.
La sístole se refiere a la contracción y la diástole a la relajación. La disfunción sistólica se refiere a fallas de
eyección ventricular, del volumen sistólico; la disfunción diastólica se relaciona con fallas en el llenado
ventricular.
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 ancianos).
El análisis presión-tiempo describe los cambios de presión en las cavidades y grandes vasos.
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 igual presión, 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 aurículoventricular 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.
El análisis presión-volumen se explica en la sección sobre inotropismo (figura 2-6).
GASTO CARDIACO
Gasto cardiaco se refiere a sangre en movimiento y por consiguiente al transporte de oxígeno, dióxido de
carbono y otros elementos. En otros términos: un paciente puede tener 16 g/dL de hemoglobina y estar
recibiendo oxígeno al 100%, pero de nada sirve, si la sangre no está en movimiento (paro cardiaco).
El 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
En un adulto en reposo, el volumen diastólico final es aproximadamente 115-120 mL y el volumen sistólico final
cerca de 45 - 50 mL (figura 2-6); el volumen de eyección es la diferencia entre 115 y 45, que es
aproximadamente 70 mL, correspondiente al 67% del volumen al final de la diástole. El porcentaje eyectado se
denomina fracción de eyección.
Si el volumen sistólico es 70 mL y la FC 75 contracciones/min, el GC será 70 x 75 = 5.250 mL/min ≅ 5 L/min.
El gasto cardiaco es distribuido en la siguiente forma: cerebro 12%, corazón 4%, hígado 24%, riñones 20%,
músculo 23%, piel 6% e intestinos 8%; su valor aproximado en un adulto joven es 5 L/minuto, pero varía varia
23
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 índice cardiaco (IC), que es igual al gasto cardiaco dividido entre la superficie corporal en
metros cuadrados; para 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
con la ley de Ohm (PAM = RVS x Gasto Cardiaco). La presión arterial se toma como indicativa del gasto
cardiaco y de perfusión tisular, y la mayoría de las formas de choque se acompañan de hipotensión; sin
embargo, en el choque por sepsis la presión arterial puede ser normal.
También 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 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 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 cont./min y disminuye con la
edad.
La actividad vagal disminuye la FC por estimulación de receptores colinérgicos muscarínicos (M2), mientras
que la actividad simpática aumenta la FC por activación de receptores adrenérgicos β1, y en menor grado por
activación de receptores adrenérgicos β2.
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 que 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 – 130 contracciones/minuto; en un anciano, alrededor de 80 años, la meseta puede ser entre 90 y 100.
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.
Retomando el ejemplo de la página anterior, el volumen telediastólico puede aumentarse de 115 a 180 mL y
gracias a una contracción más enérgica el volumen telesistólico puede disminuirse de 45 a 20 mL, o sea que el
volumen sistólico se incrementaría a más del doble: 180 – 20 = 160 mL, y con ello el gasto aumenta de 5,25 L
a 12 L (160 mL/cont. x 75 cont./min. = 12.000 mL/min).
Si la FC sube a 125 y el VS es 160 (ej: en el ejercicio), el GC será cerca de cuatro veces el normal: 160 x 125 =
20 L/min. Un atleta puede aumentarlo 7-8 veces, a expensas del aumento del volumen sistólico y de la
frecuencia.
24
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, de la
distribución del volumen en los diferentes vasos, de la 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.
• La frecuencia cardiaca: cuando es muy alta genera efectos negativos en el llenado y perfusión
ventricular.
• 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 puede relacionar 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.
V
O
L.
S
I
S
T
Ó
L
I
C
O
Normal
Disfunción miocárdica
Disfunción
miocárdica
severa
POSCARGA
Figura 2-5. 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. También el miocardio deprimido por la anestesia.
La poscarga es el único factor inversamente proporcional al gasto; un corazón sano tolera incrementos
razonables de la resistencia sin disminuir el gasto (figura 2-5), pero después de cierto límite el GC es
inversamente proporcional a la poscarga; en contraste, cuando hay enfermedad del miocardio o cuando está
25
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 y velocidad de contracción ventricular, y depende de la concentración
intracelular de calcio durante la sístole.
La contractilidad puede ser modificada por factores nerviosos (simpático y parasimpático), humorales
(adrenalina de suprarrenales), farmacológicos (ej: betabloqueadores, calcioantagonistas, anestésicos) o por
estados de enfermedad (ej: insuficiencia cardiaca, 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 β1. Las drogas simpatomiméticas
y la secreción de adrenalina por las glándulas suprarrenales también aumentan la contractilidad por activación
de los mismos receptores. El aumento de la frecuencia cardiaca también puede estimular la contractilidad.
La contractilidad es deprimida por la anoxia, acidosis, anestésicos, depleción de reservas de catecolaminas en
el corazón y pérdida de masa muscular funcional por isquemia o infarto.
Presión (mm Hg)
200
b
c
c´
b´
100
a´
a
d´
d
50
100
Volumen (mL)
Figura 2-6. 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.
El término inodilatador se adjudica a fármacos que mejoran al gasto porque aumentan el inotropismo y generan
vasodilatación; por ejemplo, la activación de los receptores β1 y β2 aumenta la frecuencia, 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 ello
aumenta la demanda de oxígeno por el corazón.
El análisis presión-volumen de la figura 2-6 muestra lo siguiente en la línea continua: 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).
26
La línea discontinua representa un ejemplo de disfunción diastólica, en la cual no se alcanza un llenado
ventricular normal. Cuando se alcanza el llenado ventricular normal pero el miocardio eyecta menos de la
fracción normal (67%) se habla de disfunción sistólica (cd desplazado hacia la derecha).
ENFERMEDADES COMUNES
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 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 2-6; en
la disfunción diastólica, la falta de relajación durante la diástole desplaza la presión hacia arriba y hacia la
izquierda, generando aumento de la presión ventricular al final de la diástole (a´) y disminución del volumen
sistólico (b´c´). En la disfunción sistólica la línea ab es normal, pero la línea cd se corre hacia la derecha y 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 (en este caso la precarga puede ser
normal); 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 cm2 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 al 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.
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.
27
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, aumenta la presión venosa yugular y vela los ruidos
cardiacos (choque obstructivo).
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 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: después de una pérdida de sangre o de líquidos, el sistema simpático aumenta el tono venoso, y con
ello disminuye el calibre y capacidad de estos vasos y “transfunde” 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 ejercido sobre el tono de las venas es un importante determinante del retorno venoso y
de la precarga; la anestesia raquídea, epidural y también 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; 2) el sistema nervioso autónomo y 3) hormonas circulantes.
AUTORREGULACIÓN
Muchos lechos tisulares como cerebro, corazón, riñón y parte arterial del hígado regulan su propio flujo
sanguíneo: 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 vasodilatadores. 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. Además de vasoconstricción, el tromboxano A2 produce agregación plaquetaria, mientras el óxido
nítrico y la PGI2 inhiben la agregación plaquetaria. El endotelio también produce anticoagulantes (proteína C,
trombomodulina) y sustancias fibrinolíticas (plasminógeno).
En la circulación general existen hormonas que tienen efectos vasoconstrictores (noradrenalina, adrenalina,
vasopresina y angiotensina) y vasodilatadores (péptido activo intestinal, kininas, y péptidos natriuréticos).
CONTROL POR EL SISTEMA AUTÓNOMO
Aunque el parasimpático tiene alguna influencia en la circulación (ej: en 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
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específicos, o viajando con nervios espinales; sus fibras inervan a todos los vasos sanguíneos, excepto a los
capilares.
Las variaciones del tono arterial regulan la presión sanguínea y la distribución del flujo a los diversos
órganos; las variaciones del tono venoso regulan el retorno venoso hacia el corazón.
La principal acción del simpático en los vasos sanguíneos es vasoconstricción, la cual es mediada por
receptores adrenérgicos α1, 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 medio de receptores adrenérgicos β2. El síncope vaso-vagal puede presentarse después
de un golpe emocional, y es el resultado de la activación de fibras vasodilatadoras vagales y simpáticas.
Los centros vasomotores están influenciados por aferencias de todo el sistema nervioso central, incluyendo
corteza, hipotálamo y otras áreas del tallo cerebral. Los centros vasodilatadores también son adrenérgicos,
pero funcionan por medio de fibras inhibidoras proyectadas hacia los centros vasoconstrictores.
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 epidural.
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 2-7).
Gasto cardiaco (VS x FC)
Resistencia periférica
Volumen de sangre
arterial
Presión
arterial
Distensibilidad arterial
Figura 2-7. La presión arterial es determinada por dos factores físicos principales y a su vez, los factores
físicos son determinados por dos factores fisiológicos. 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 (PAM = RVS 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.
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.
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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 y descarga de potenciales de acción 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.
Todos los anestésicos inhalados y algunos intravenosos como el propofol deprimen el funcionamiento de los
baroreceptores; por ello, los cambios de posición del paciente anestesiado no deben ser súbitos y deben
monitorizarse con toma continua de la TA, porque no hay compensación del reflejo baroreceptor. El
envejecimiento también afecta el funcionamiento de los baroreceptores.
Los mecanismos intermedios responden a la hipotensión sostenida activando el sistema renina-angiotensinaaldosterona, 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.
ENFERMEDADES VASCULARES COMUNES
Los desordenes vasculares más comunes son:
1) Aterosclerosis (infiltración subendotelial de lipoproteínas de baja densidad)
2) Hipertensión (síndrome de múltiples causas)
3) Choque (hipovolémico, distributivo, cardiogénico y obstructivo).
IMPORTANCIA EN ANESTESIA
Los anestésicos inhalados producen hipotensión arterial, con o sin disminución del gasto cardiaco
(dependiendo del aumento o no de la frecuencia cardiaca), 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 en la presión arterial y en el gasto cardiaco. Si a
un paciente hipotenso se le administra anestésico inhalado, debe ser a baja concentración (figura 2-8).
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
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mantiene por el aumento de la frecuencia cardiaca. 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. Durante la cirugía no se debe poner súbitamente al paciente
anestesiado en posición sentada o anti-trend.
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 de actina y miosina). 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.
En presencia de hipocalcemia o cuando el paciente recibe tratamiento con bloqueadores beta o
calcioantagonistas, la depresión cardiaca causada por la anestesia se potencia.
Figura 2-8. 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.
El halotano, enflurano e isoflurano deprimen la automaticidad del nodo SA y muy poco la del AV; en
consecuencia, cuando se administra atropina la aceleración del nodo AV puede ser mayor que la del nodo SA,
llevando a taquicardia generada en la parte superior del nodo AV.
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 que es
operado con anestésicos inhalados.
Por otro lado, 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.
Utilizados por separado (no simultáneamente), las benzodiazepinas y los opioides causan poca depresión
cardiovascular; por ello, con precaución se pueden emplear en pacientes hipovolémicos o con enfermedades
cardiovasculares: se aplican dosis pequeñas y se observa el efecto en la presión arterial (observar dosisrespuesta).
Los opioides comprometen la función respiratoria y muy poco la cardiovascular y por ello en bajas dosis y
observando el efecto en la TA, se pueden emplear en pacientes hipovolémicos o con problemas
cardiovasculares; sin embargo, se debe tener presente: la meperidina puede deprimir la contractilidad y
producir taquicardia; altas dosis de morfina, fentanil, alfentanil y remifentanil pueden producir bradicardia
mediada por el vago; la morfina y la meperidina pueden liberar histamina y producir hipotensión por caída de la
resistencia vascular sistémica (la histamina relaja al músculo liso vascular).
En dosis de 1-1,5 mg/kg iv, la lidocaina está indicada en contracciones ventriculares prematuras y en
taquicardia ventricular que no responde a la desfibrilación, pero en altas dosis los anestésicos locales (en
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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, bloqueo cardiaco e hipotensión puede llevar a la muerte.
Como ya se explicó, la anestesia raquídea y la peridural bloquean al simpático en su salida de la médula;
esto causa vasodilatación, especialmente venosa, con caída de la precarga; el lecho arterial también sufre
dilatación, pero es minimizado con vasoconstricción arterial compensatoria por encima del sitio de bloqueo.
Entre mayor sea el número de metámeras bloqueadas o altura de la anestesia raquídea o epidural, mayor será
la hipotensión; inclusive, una anestesia excesivamente alta no sólo anula la vasoconstricción arterial
compensatoria sino que también bloquea a los simpáticos cardiacos, que emergen entre T1 y T4,
predisponiendo a bradicardia (el corazón no deja de contraerse aunque exista bloqueo simpático alto, porque
tiene automatismo). El anestesiólogo debe anticiparse a la hipotensión de las anestesias del neuroeje
administrando previamente 10-15 mL/kg de cristaloides. Además, debe tener disponible un vasoconstrictor o
adrenérgico α1 como etilefrina (EffortilR) o fenilefrina, o un adrenérgico α1 y β1 como efedrina o adrenalina.
Estas anestesias deben emplearse con precaución o evitarse en pacientes con problemas de precarga (ej:
estenosis mitral, fibrilación auricular, aumento de la presión pericárdica, hipovolemia etc).
El bloqueo parasimpático por la anestesia raquídea y epidural a nivel de S2-3-4 trae como efecto indeseable
principal la retención urinaria.
CAPITULO 4: FISIOLOGIA PULMONAR
TERMINOS
VO2 es el consumo total de oxígeno. En un adulto joven en reposo es aproximadamente 250 mL/min, que en
promedio es 3-3,5 mL/kg. No todos los órganos consumen igual oxígeno; el cerebro y corazón consumen más
oxígeno que un músculo en reposo o que la piel o grasa. Un músculo consume más oxígeno y produce más
dióxido de carbono cuando está activo que cuando está en reposo.
VCO2 es la producción corporal de dióxido de carbono; en un adulto joven en reposo es cerca de 200 mL/min.
Eventos como el ejercicio aumentan el VO2 y la VCO2.
CR es el cociente respiratorio, que es la relación entre la producción de dióxido de carbono y el consumo de
oxígeno = 200/250 que es 0,8. A mayor consumo de oxígeno, mayor producción de CO2. 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.
DO2 (delivery) es transporte de oxígeno, desde el alveolo hasta la célula. Se debe aclarar que transportarlo
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.
PaO2 es presión arterial de oxígeno y lo normal es 60 – 100 mm Hg. Debido a la forma de la curva de
disociación del oxígeno-hemoglobina (figura 2-12), a 60 mm de presión de oxígeno hay buena saturación de la
hemoglobina, y subirla hasta 100 mm Hg aumenta poco la saturación. Se mide tomando gases arteriales.
PvO2 es la presión venosa de oxígeno, aproximadamente 40 mm Hg (figura 2-11)
PAO2 es la presión alveolar de oxígeno, aproximadamente 102 mm Hg
PaCO2 es presión arterial de CO2; lo normal es 38 más o menos 4 mm Hg. Al aumentar el consumo de oxígeno
(VO2) se aumenta la producción de dióxido de carbono (VCO2), pero ello no significa aumento de la PaCO2
porque depende de la ventilación: si aumenta la VCO2 y no aumenta la ventilación, subirá la PaCO2. Es
directamente proporcional a VCO2 e inversamente proporcional a la ventilación alveolar, VA. Se mide tomando
gases arteriales.
PvCO2 es la presión venosa de dióxido de carbono, aproximadamente 46 mm Hg.
32
PACO2 es presión alveolar de dióxido de carbono, aproximadamente 40 mm Hg (figura 2-11). Se mide con el
capnógrafo.
ETCO2: “End tidal CO2”. Presión de CO2 al final de la espiración. Se mide con el capnógrafo.
SaO2 es la saturación de la hemoglobina arterial con oxígeno; se refiere al porcentaje de moléculas de
hemoglobina unidas a oxígeno; lo normal es aproximadamente 97%, respirando aire. Se mide con el oxímetro
de pulso. La SaO2 es determinada por la PaO2 (figura 3-12).
SvO2 es la saturación de la hemoglobina venosa; en la cava o en aurícula derecha es 70-75%, pero 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 (extrae más O2).
SaO2 – SvO2 es la diferencia entre la saturación arterial y la venosa de oxígeno; multiplicando esta diferencia
por el gasto cardiaco se obtiene el consumo de oxígeno, VO2.
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:
1) Los pulmones
2) La pared torácica (parte ósea y la bomba = diafragma y músculos intercostales)
3) La circulación pulmonar
4) El SNC, que controla la actividad de los músculos
Si alguno de estos componentes pierde su función o su coordinación con los otros, se producen alteraciones en
la ventilación, en la circulación pulmonar o en el intercambio gaseoso.
METABOLISMO Y RESPIRACIÓN CELULAR
Las células producen energía con un metabolismo aeróbico, y ello significa consumo de oxígeno y producción
de CO2. Los carbohidratos, grasas y proteínas son metabolizados a piruvato, lactato y finalmente a
acetilcoenzima A; la acetilcoenzima A entra al ciclo del ácido cítrico dentro de la mitocondria y al ser
metabolizada a CO2 se produce energía, que es almacenada como nicotina-adenina-dinucleótido (NAD) y
guanosina trifosfato (GTP). Esta energía es transferida a adenosina-trifosfato (ATP) a través de la fosforilación
oxidativa, y éste último proceso representa más del 90% del consumo total de oxígeno e involucra una serie de
enzimas (citocromos) que transfieren electrones y que están acopladas a la formación de ATP. En el último
paso, el oxígeno es reducido a agua. En reposo, un adulto joven consume cerca de 250 mL/min de oxígeno y
produce 200 mL/min de CO2, pero estos volúmenes pueden aumentarse hasta 6 veces durante el ejercicio u
otras condiciones de estrés.
La mayoría de la glucosa absorbida de la alimentación es normalmente guardada como glucógeno en el hígado
y en menor proporción en músculo; cuando la capacidad para almacenar glucógeno es excedida, el exceso de
glucosa es convertido en grasa; la insulina facilita la síntesis de glucógeno, mientras la adrenalina y el glucagón
promueven la glucogenolisis.
El glucógeno es fuente de glucosa, y por cada molécula de glucosa oxidada se producen 38 moléculas de ATP
(vía aeróbica). En ausencia de oxígeno (vía anaeróbica) el ATP sólo puede ser producido por la conversión de
glucosa a piruvato y a ácido láctico y sólo se producen 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa;
además, el ácido láctico producido no puede ser convertido y se acumula, produciendo acidosis metabólica. La
acidosis láctica progresiva limita la actividad de las enzimas; cuando la presión de oxígeno se restablece, el
lactato es reconvertido a piruvato y se reasume el metabolismo aeróbico. La energía guardada en el ATP
puede emplearse en contracción muscular, bombas iónicas, síntesis de proteínas o funcionamiento celular.
El cuerpo tiene mayor capacidad de almacenamiento para el CO2 que para el O2 y por ello la PaO2 es más
afectada que la PaCO2 por los cambios de la ventilación; por ejemplo, la apnea de 1 minuto sube la PaCO2 de
6 a 10 mm Hg, pero baja la PaO2 unos 40 mm Hg.
COCIENTE RESPIRATORIO = CR
El cociente respiratorio (VCO2/VO2) indica cuanto dióxido de carbono se produce por unidad de oxígeno
consumido, y varía con el tipo de combustible utilizado: en estado de metabolismo exclusivo de carbohidratos
es 1, en metabolismo exclusivo de ácidos grasos es 0,7 y para proteínas 0.8; normalmente las proteínas no se
utilizan como fuente de energía.
En reposo y con alimentos normales, el CR promedio de 0.8, indicando que la cantidad de oxígeno tomado por
alvéolos excede la cantidad de dióxido de carbono excretado. En un paciente crítico, con grave problema
respiratorio, puede estar más indicada una alimentación que produzca menos dióxido de carbono.
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ANATOMIA FUNCIONAL
La contracción del diafragma hace que la cúpula diafragmática descienda y que la base del tórax se expanda,
con aumento de la presión intra-abdominal; como las costillas están en posición oblicua, los músculos
cervicales, como el esternocleidomastoideo y los intercostales hacen el resto de la expansión al llevar al
esternón y costillas hacia adelante y arriba, aumentando el diámetro antero-posterior torácico superior. El
diafragma es el músculo ventilatorio primario; es responsable de un 75% de la ventilación; en una persona en
reposo, tanto la inspiración como la tos pueden ser ejecutadas exclusivamente por el diafragma. Así, durante la
inspiración, las presiones intratorácica e intrapleural descienden y el volumen corriente entra a los pulmones
(aproximadamente 500 mL en un hombre adulto). Durante la inspiración espontánea, el descenso de presión
en tórax y el aumento de presión en abdomen favorecen al retorno venoso.
PRESIÓN POSITIVA
ESPONTÁNEA
Espiración
Inspiración
Espiración
Inspiración
Figura 2-9. 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 empujan al diafragma y pared torácica. Los modos ventilatorios son diferentes.
En reposo la inspiración requiere trabajo y consume energía, mientras la espiración es pasiva, con retroceso
elástico de los pulmones, que hace que la presión alveolar se torne positiva y el aire sea expulsado de los
pulmones. Al aumentar el esfuerzo ventilatorio los músculos abdominales deprimen las costillas y aumentan la
presión intra-abdominal para expeler el volumen de reserva espiratorio (figura 2-10). Los músculos de la pared
abdominal son los más importantes en la inspiración forzada y en la tos. Con frecuencia respiratoria de 12 por
minuto, la duración de un ciclo es 5 segundos; la inspiración dura 2 y la inspiración 3 segundos.
El diafragma es un músculo en el cual 50% de sus fibras son de respuesta lenta al estímulo eléctrico y baja
producción de fuerza en corto periodo de tiempo, pero tienen alta capacidad oxidativa y gran 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 periodo y son útiles durante breves periodos de máximo esfuerzo
ventilatorio, incluyendo la tos y el estornudo, útil para expulsar elementos nocivos.
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 costal durante la inspiración; en la espiración la
presión positiva del ventilador disminuye, y por ello se llama “ventilación a presión positiva” (figura 2-9).
La humidificación, calentamiento y limpieza de partículas es función de las vías 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, pasando a la cuboidal y luego al epitelio
plano alveolar, a través del cual se puede realizar el intercambio gaseoso.
La pared de la vía aérea gradualmente pierde su soporte cartilaginoso y su músculo liso; la pérdida del soporte
cartilaginoso hace que las vías aéreas pequeñas se tornen dependientes de la tracción radial generada por el
retroceso elástico del tejido circundante; en otras palabras: el diámetro de las vías aéreas es dependiente del
volumen pulmonar total.
Cada alvéolo hace estrecho contacto con la red de capilares pulmonares y su epitelio está formado al menos
por dos tipos de células: neumocitos tipo I que previenen el paso de moléculas oncóticamente activas hacia el
alvéolo (como albúmina) y los neumocitos tipo II, que contienen el tensioactivo (surfactante).
CIRCULACION
34
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.
Aunque el gasto de las circulaciones sistémica y pulmonar es igual, la pulmonar tiene menor resistencia y la
presión es un sexto de la presión sistémica; las paredes de las arterias y venas pulmonares son mas delgadas,
con menos músculo liso, y pueden aumentar el volumen de sangre contenido sin aumentar significativamente
la presión. La menor presión hace que la cantidad de sangre en la red capilar esté más afectada tanto por la
gravedad como por el tamaño alveolar. En la posición de pies, los capilares apicales tienden a tener menor flujo
sanguíneo que los basales.
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.
El diafragma está inervado por los nervios frénicos, que nacen de C3-5; la parálisis o bloqueo de un solo nervio
frénico reduce la función pulmonar únicamente en un 25%; la parálisis de los dos frénicos produce una
restricción mayor, pero los músculos accesorios pueden mantener una ventilación bastante aceptable. Una
sección medular por encima de C5 es incompatible con la ventilación espontánea, porque se afectan los
frénicos y los intercostales.
La activación del nervio vago se traduce en broncoconstricción y aumento de la secreción bronquial vía
receptores muscarínicos; la inervación simpática (T1-4) hace broncodilatación y disminución de secreciones vía
receptores β2; también hay un péptido vasoactivo intestinal no adrenérgico ni colinérgico, que tiene efecto
broncodilatador.
La actividad α1 produce vasoconstricción y la β2 vasodilatación pulmonar, pero el sistema simpático tiene
escaso efecto en el tono vascular pulmonar: los factores locales, como la hipoxia, son más importantes que el
sistema nervioso autónomo en el tono vascular (ej: vasoconstricción pulmonar hipóxica).
MECANISMOS DE LA VENTILACIÓN
RESISTENCIA ELÁSTICA
Tanto los pulmones como el tórax tienen propiedades elásticas, pero el tórax tiene la tendencia a expandirse
mientras que los pulmones a colapsarse: cuando se exponen a la presión atmosférica en una toracotomía, el
tórax generalmente se expande 1 litro, mientras que los pulmones colapsan y sacan al aire que está en ellos.
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 tienden a reducir el área y favorecer el colapso pulmonar; el colapso también se
favorece cuando el tamaño del alvéolo disminuye (ley de Laplace). Por fortuna, al reducir el diámetro del
alvéolo, el surfactante se concentra más y aumenta su poder para reducir la tensión superficial; inversamente,
cuando el alvéolo está distendido, el surfactante se torna mas delgado y disminuye su poder tensioactivo.
La distensibilidad (compliance) de la pared torácica y pulmones es el cambio de volumen dividido entre el
cambio de presión (cuanto aumenta la presión al aumentar el volumen), y depende de varios factores, ya sean
fisiológicos o patológicos.
VOLÚMENES Y CAPACIDADES
Los pulmones son estructuras elásticas; contienen colágeno y fibras elásticas que resisten la expansión; la
pared torácica también es una estructura elástica que tiende a expandirse. La capacidad pulmonar total (CPT)
es el volumen contenido en inspiración máxima, y el volumen residual (VR) es el que queda después de una
espiración máxima. El volumen de gas exhalado desde CPT a VR se llama capacidad vital (CV).
Vol. de reserva inspiratoria
VRI
Capacidad
inspiratoria
Capacidad vital
Capacidad pulmonar total
CPT
Vol. corriente VC
Volumen reserva
espiratorio VRE
Capacidad residual
funcional CRF
Volumen residual VR
35
Figura 2-10. Volúmenes y capacidades pulmonares. La capacidad residual funcional y el oxígeno unido a la hemoglobina
constituyen las principales reservas de oxígeno.
El volumen corriente VC (tidal en inglés) en un adulto es aproximadamente 7 mL/kg (400-500 mL en un adulto);
en los niños es prácticamente igual (por peso), pero en ellos aumenta la frecuencia respiratoria y con ello la
ventilación alveolar minuto, porque consumen más oxígeno por kg de peso.
La capacidad residual funcional (CRF) es el volumen del pulmón al final de una espiración normal, punto en
el cual la retracción elástica de los pulmones, que tiende a dejarlos vacíos, se iguala con la retracción externa
del tórax, que tiende a expandirlos; 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. 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, representa la reserva de oxígeno en los periodos de apnea, como durante la intubación, y por
ello la importancia de administrar oxígeno al paciente antes de la intubación (pre-oxigenación), para subir la
SaO2 y reemplazar al nitrógeno con oxígeno en la CRF (cerca del 79% del aire es nitrógeno). La preoxigenación no debe confundirse con hiperventilación.
ALTERACIONES DE LA FUNCION VENTILATORIA: ventilación es llenar con gas a los alvéolos, y para medirla
y hacer diagnósticos se tienen en cuenta a los volúmenes y capacidades pulmonares y a la rata o flujo con la
cual se pueden expeler estos volúmenes y capacidades. En especial se tienen en cuenta:
a) el volumen después de una inspiración máxima (capacidad pulmonar total = CPT),
b) el volumen que queda después de una espiración máxima (volumen residual = VR)
c) la diferencia entre la CPT y el VR (capacidad vital = CV)
ESPIROGRAMA: Las medidas clínicas comunes se obtienen con maniobras en las cuales el paciente inspira
hasta la CPT y luego, de manera forzada y rápida, exhala hasta el VR. Las tres medidas comunes de volumen
exhalado forzado contra tiempo son:
1) el volumen exhalado durante el primer segundo de espiración forzada (VEF1). Mínimo normal: 75% de CVF.
2) el volumen total exhalado, o capacidad vital exhalada forzada (CVF)
3) el flujo espirado promedio durante el 50% intermedio de la CV, o flujo espiratorio forzado (FEF) entre el 25%
y 75% de la CV (FEF 25-75%).
Una persona normal puede espirar forzadamente en 1 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.
Además, 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. Las dos alteraciones anteriores permiten clasificar al grupo de enfermedades causantes como
“enfermedad pulmonar obstructiva”; lo característico de este grupo es disminución del flujo espiratorio
(asma, bronquitis crónica, enfisema, bronquiectasias, fibrosis quística, bronquiolitis); en este grupo la CPT es
normal o elevada.
Lo característico del grupo “enfermedad pulmonar restrictiva” es disminución de la CPT y de la CV, o sea
que la relación VR/CPT esta elevada por una CPT disminuida (parálisis o debilidad del diafragma, miastenia
gravis, Guillain Barre, trauma de médula espinal cervical, cifoescoliosis, obesidad, espondilitis anquilosante,
sarcoidosis, neumoconiosis, fibrosis idiopática).
Además del espirograma, en la práctica clínica se utilizan la pulsi-oximetría, la capnografía y los gases
arteriales como pruebas de función pulmonar.
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.
VOLUMEN DE CIERRE: las vías aéreas pequeñas no tienen soporte cartilaginoso y para no colapsar
dependen de la tracción radial elástica del tejido vecino, y esta tracción, en especial en las bases, depende del
volumen pulmonar. El volumen pulmonar al cual las vías aéreas empiezan a cerrarse se llama capacidad de
cierre, y los respectivos alvéolos no son ventilados pero siguen siendo perfundidos; ellos constituyen el shunt
intrapulmonar.
36
DISTENSIBILIDAD PULMONAR
La distensibilidad (compliance) define el cambio del volumen pulmonar producido por un cm de H2O de presión.
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. La distensibilidad durante la inspiración es
diferente a la distensibilidad durante la espiración, por causa de las variaciones de la tensión superficial.
El término 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 llegan a la fatiga, se inicia
falla respiratoria. El enfisema aumenta la distensibilidad, pero el atrapamiento de aire y consecuente aumento
del VR, CRF y CPT estiran los músculos y disminuyen su eficiencia, aumentando el trabajo respiratorio
RELACION VENTILACIÓN/PERFUSION
VENTILACIÓN
La ventilación minuto es el producto del volumen corriente (VC) por la frecuencia respiratoria (FR), que 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 25-30% 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).
Además del espacio muerto anatómico, otra parte del aire puede ventilar alvéolos que no están perfundidos y
por consiguiente tampoco participa en el intercambio O2-CO2; esta parte recibe el nombre de espacio muerto
alveolar (figura 3-11).
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: lo aumentan la edad, la posición vertical, la extensión del cuello, la
ventilación positiva, drogas como los anticolinérgicos, el embolismo pulmonar, la hipotensión y el enfisema; lo
disminuyen factores como la posición supina, la flexión del cuello y la traqueostomía.
Como el VC en un adulto en reposo es aproximadamente 450-500 mL (7 mL/kg), la relación espacio
muerto/volumen corriente normalmente es cerca de 33% (150/450).
Sin importar la posición del cuerpo, la ventilación alveolar es distribuida desigualmente: el pulmón derecho
recibe un 53% y el izquierdo un 47%; además, las áreas bajas o dependientes de ambos pulmones tienden a
estar mejor ventiladas que las superiores porque la gravedad hace que las superiores estén sometidas a menor
presión y, en consecuencia, los alvéolos superiores mantienen mas inflados, y por ello el incremento de
volumen durante la inspiración es menor que el incremento de los alvéolos inferiores, los cuales inician con
menor volumen porque están sometidos a mayor presión, o sea que tienen mayor distensibilidad.
PERFUSIÓN
La arteria pulmonar acompaña y se ramifica con las vías aéreas, estableciendo una relación de acoplamiento
entre la ventilación y la perfusión.
De los aproximadamente 5 L/min de sangre que fluyen por los pulmones, solamente 70-100 mL están en los
capilares realizando el intercambio gaseoso en los cerca de 80 m2 de membrana alveolo-capilar. El volumen
capilar aumenta hasta 200 mL cuando se abren capilares cerrados, como sucede durante el ejercicio.
El volumen capilar es muy pequeño, pero el volumen pulmonar total es un 10% de la volemia, o sea 500 mL, y
puede aumentar hasta 1000 mL dependiendo de: estado de reposo o ejercicio, la posición (disminuye un 25%
al pasar de supina a erecta; el trendelenburg tiene efecto opuesto); la vasoconstricción-dilatación sistémica (la
vasoconstricción sistémica aumenta el volumen pulmonar, mientras que la vasodilatación desvía sangre de los
pulmones a la circulación sistémica) y el ciclo cardio-respiratorio (aumenta con la sístole y la inspiración
espontánea).
Las arterias pulmonares son de paredes delgadas, con mínimo músculo liso, siete veces más distensibles que
los vasos sistémicos y se requiere menos trabajo para que la sangre fluya por ellos.
Sin importar la posición del cuerpo, la baja presión permite que la gravedad tenga mayor efecto en la
circulación pulmonar que en la sistémica, y por ello las porciones inferiores o dependientes del pulmón reciben
mayor flujo sanguíneo que las superiores o no dependientes: en sujetos en posición erecta y condiciones
basales, el flujo sanguíneo aumenta del ápex pulmonar (bajo flujo) a la base del pulmón, donde es mayor; en
sujetos en posición supina el flujo es menor en la parte superior o anterior que en la parte inferior o posterior.
En condiciones de estrés, como el ejercicio, la diferencia entre las partes superiores e inferiores es menor.
Los factores locales son más importantes que el sistema autónomo en la regulación del tono vascular
pulmonar: la hipoxia es un poderoso estímulo para producir vasoconstricción; en otras palabras, mientras
en la circulación sistémica la hipoxia genera vasodilatación, el pulmón responde de manera opuesta. Tanto la
hipoxia de la arteria pulmonar como la hipoxia alveolar inducen vasoconstricción, pero la hipoxia alveolar es un
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estímulo más poderoso que la hipoxia arterial. La vasoconstricción pulmonar por hipoxia es un mecanismo
importante para reducir el cortocircuito intrapulmonar y prevenir la hipoxemia, porque se desvía la sangre hacia
zonas mejor ventiladas.
Además de la baja PAO2, otros mediadores que causan vasoconstricción son: tromboxano A2, catecolaminas
alfa-adrenérgicas, angiotensina, leucotrienos, serotonina, histamina y alta PCO2.
Los vasodilatadores pulmonares son: alta PAO2, prostaciclinas, óxido nítrico, acetilcolina, bradiquinina,
dopamina y catecolaminas beta-adrenérgicas.
RELACIÓN VENTILACIÓN/PERFUSIÓN
La ventilación minuto (VC x FR) es 6-7 L/min, pero restando el espacio muerto anatómico, la ventilación
alveolar (VA) es cerca de 4 L/min, mientras la perfusión capilar (GC o Q) es 5 L/min. En consecuencia, la
relación normal ventilación/perfusión es 4/5 = 0.8; si esta relación se altera, se altera el intercambio tanto de O2
como de CO2. Cuando la ventilación excede a la perfusión, la relación es mayor de 1; cuando la perfusión
excede a la ventilación la razón es menor de 1, y puede ir desde 0 (no ventilación) hasta infinita (no perfusión).
La razón ventilación/perfusión (V/Q) es importante porque se refiere a la eficiencia con la cual las unidades
pulmonares re-saturan con O2 la sangre venosa y eliminan al CO2; sin embargo, una relación V/Q normal no
significa que la ventilación y la perfusión sean normales, porque ambas pueden estar alteradas; por ejemplo, en
la neumonía lobar la ventilación al lóbulo afectado está disminuida, pero la baja tensión de oxígeno induce
vasoconstricción en los capilares que irrigan a este lóbulo, disminuyendo también la perfusión y dando como
resultado una relación V/Q aparentemente “normal”.
PRESIONES GASEOSAS ALVEOLARES, ARTERIALES Y VENOSAS
En una mezcla de gases, cada gas contribuye separadamente a la presión total, y su presión parcial es
directamente proporcional a su concentración (ver ley de Dalton en la sección 2).
OXÍGENO
En el aire el oxígeno tiene una concentración 21% y por ello se dice que cuando el paciente respira aire, la
fracción inspirada de oxígeno (FIO2) es 0.21 o 21%. Esta relación es igual a nivel del mar o a mayores alturas,
pero a mayores alturas la cantidad de moléculas de O2 y de nitrógeno son menores (la presión es menor); a
grandes alturas se produce des-saturación (“soroche”).
A nivel del mar la presión barométrica es 760 mm Hg, en consecuencia, respirando aire la presión parcial de
oxígeno (PO2) que ingresa a la nariz es 760 mm Hg x 0.21 = 159 mm Hg.
Las vías aéreas superiores humidifican al aire inspirado y la presión de oxígeno es reducida al añadirle el vapor
de agua, que a 37º C es 47 mm Hg; así, a nivel del mar la PO2 se reduce a (760 – 47) x 0.21 = 149 mm Hg.
En el alvéolo el gas inspirado se mezcla con el CO2 eliminado y la PO2 sufre otra reducción; al final, en el
alveolo y a nivel del mar, la presión de oxígeno (PAO2) queda en 102 mm Hg.
Cuando la PaCO2 se eleva, la PAO2 se reduce aún más, motivo por el cual debe administrarse oxígeno al
paciente, además de corregir la hipoventilación. De manera similar, cuando la PaCO2 y la PACO2 descienden,
(hiperventilación), la PAO2 debe aumentar.
En condiciones normales a nivel del mar, la PAO2 queda en 102 mm Hg, la presión venosa de oxígeno (PVO2)
es 40 mm Hg y la presión arterial de oxígeno (PaO2) tiene un rango entre 60 y 100 mm Hg, dependiendo de la
edad. En otras palabras, las presiones alveolar y capilar de oxígeno no se igualan y existe un gradiente de
presión alvéolo-arterial de oxígeno (DA-aO2) que en el adulto joven es 8 -15 mm Hg, pero con la edad aumenta
hasta 30 mm Hg; este gradiente es directamente proporcional a la derivación o shunt intrapulmonar. Una PaO2
menor de 60 mm Hg, respirando aire, se considera hipoxia; valores menores se traducen en rápida dessaturación (figura 2-12). En la intoxicación con monóxido de carbono, CO, la saturación de la hemoglobina con
oxígeno es baja, pero la PaO2 es normal, porque el monóxido desplaza al oxígeno unido a la hemoglobina, no
al disuelto en plasma.
Tanto el oxígeno como el bióxido de carbono difunden rápidamente a través de la pared alveolar y endotelio del
capilar pulmonar, de forma que el equilibrio de gases queda realizado en un tercio del tiempo de tránsito de los
eritrocitos en el capilar pulmonar, quedando un apreciable tiempo de contacto como reserva en caso de
enfermedades que alteren la difusión o cuando aumenta la velocidad de los eritrocitos (como sucede durante el
ejercicio).
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VENTILACION
PERFUSION
PVO2= 40
PVCO2= 46
Espacio
muerto
anatómico
PAO2= 102
PACO2= 40
Capilares perfundidos
pero no ventilados
PaO2= 60-100
PaCO2= 40
Membrana alvéolo capilar
Figura 2-11. La ventilación y la perfusión deben co-relacionarse de manera eficiente en la membrana alveolar.
Ante la hipoxia, el pulmón responde con vasoconstricción, para desviar la sangre a zonas mejor ventiladas.
La PvO2 es aproximadamente 40 mm Hg y representa el balance entre la entrega y el consumo de oxígeno; 40
es el valor promedio de sangre mezclada porque el consumo de oxígeno en los distintos órganos es diferente;
el consumo de oxígeno también cambia con otros factores; por ejemplo, aumenta con la fiebre, el calorfrío, el
ejercicio, la hipertermia maligna y la tormenta tiroidea, mientras que disminuye con la hipotermia.
BIÓXIDO DE CARBONO (CO2)
El dióxido de carbono es el producto del metabolismo aeróbico en la mitocondria; existen, por consiguiente,
gradientes de presión pequeños pero continuos entre la mitocondria, el citoplasma celular, el fluido extracelular,
la sangre venosa y el alvéolo, donde el CO2 es eliminado. La presión venosa de CO2 es baja en sangre
proveniente de tejidos con baja actividad metabólica (ej.: piel), pero es alta en la sangre que viene de aquellos
con alto metabolismo, como el corazón; así, la presión en sangre venosa que llega al alvéolo (PVCO2) es la
mezcla de sangre de tejidos con diversa actividad, y su valor es cerca de 46 mm Hg.
La presión alveolar de bióxido de carbono (PACO2) es 40 mm Hg, y depende más de la ventilación alveolar que
de la producción de bióxido de carbono (VCO2), y como la difusión del CO2 a través de la membrana alveolocapilar es 20 veces la del oxígeno, el valor de la presión arterial del CO2 (PaCO2) es casi igual a la PACO2 . Por
ejemplo, en la mujer embarazada el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono están
aumentados, pero la ventilación también está aumentada y la PaCO2 no se incrementa; por el contrario,
disminuye, porque la ventilación pulmonar sobre-compensa.
El gas al inicio de la espiración es del espacio muerto anatómico, pero al final de la espiración puede
considerarse como gas alveolar; por ello, la presión de CO2 al final de la espiración (PETCO2 = pressure end
tidal) se mide con el capnógrafo y se utiliza en la practica clínica como valor cercano de la PaCO2, por la alta
difusibilidad de este gas.
Nota: en idioma inglés la presión de CO2 al final de la espiración se abrevia “end tidal” y la sigla
correspondiente es PETCO2, o simplemente ETCO2, que es medida en los capnógrafos.
TRANSPORTE DE GASES EN LA SANGRE
OXÍGENO
El oxígeno es llevado en la sangre en dos formas: disuelto en solución y con la hemoglobina.
A temperatura constante, la cantidad de gas disuelto en un líquido depende del coeficiente de solubilidad y de
la presión parcial del gas en la superficie del líquido (ver sección 2, ley de Henry).
Desafortunadamente, el coeficiente de solubilidad del oxígeno en plasma es bajo: 0,003 mL de O2 en cada dL
de sangre por cada mm Hg de presión del oxígeno; por ello, aún con una presión parcial arterial de oxigeno
alta, por ejemplo 100 mm Hg, el oxígeno disuelto en sangre es bajo (0,3 mL/dL) si se compara con el unido a la
hemoglobina (cerca de 20 mL por dL).
La hemoglobina es una molécula grande, compleja, con cuatro subunidades que se unen a cuatro moléculas
de oxígeno; la saturación de la hemoglobina (SO2) es el porcentaje de uniones ocupadas con oxígeno con
relación a la capacidad total de unión; con FIO2 de 0.21 nivel del mar lo normal 96-97%. La unión de las
primeras tres moléculas induce cambios moleculares y acelera la unión de la cuarta molécula, pero al llegar a
una PO2 de 60 mm Hg se alcanza el 90% de saturación, disminuyendo la cantidad de receptores disponibles de
oxígeno y la curva se aplana, resultando en una forma de unión no linear sino de S elongada (figura 3-12).
Cada gramo de hemoglobina normal (A1) puede llevar entre 1.34 y 1.39 mL de oxígeno.
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Los principales factores clínicos que pueden alterar la unión del oxígeno son: concentración del ión hidrógeno,
presión de CO2, temperatura y concentración del 2,3 difosfoglicerato (2,3 DPG). Su efecto puede ser expresado
por la P50, que es la presión de oxígeno a la cual la hemoglobina está 50% saturada; el P50 normal en adultos
es 27 mm Hg.
La acidosis, hipertermia y el aumento del 2,3 DPG desplazan la curva hacia la derecha (aumentan la P50),
mientras que la alcalosis, hipotermia y disminución del 2,3 DPG la desplazan hacia la izquierda (disminuyen la
P50); el desplazamiento hacia la derecha disminuye la afinidad por el oxígeno, permite que la hemoglobina
libere mas oxígeno y consecuentemente los tejidos disponen de más oxígeno; el desplazamiento hacia la
izquierda aumenta la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno y disminuye la disponibilidad hacia los tejidos.
En el embarazo las curvas materna y fetal se desplazan de forma tal que faciliten la entrega de oxígeno
materno al feto, quien tiene hemoglobina de alta afinidad al oxígeno.
El alto contenido de CO2 en los capilares venosos disminuye la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno,
facilitando la liberación de oxígeno hacia los tejidos; el bajo contenido de CO2 en los capilares pulmonares
aumenta la afinidad, facilitando a la hemoglobina la toma del oxígeno alveolar.
SO2
100
Alcalosis
Hipotermia
↓2,3 DPG
Acidosis
Hipertermia
↑2,3 DPG
80
60
40
P50
20
PO2
20
40
60
80
100
Figura 2-12. Efectos del estado ácido-base, temperatura y concentración de 2,3 DPG en la curva de
disociación hemoglobina-oxígeno. Los valores normales de la PaO2 son 60 - 100 mm de mercurio, y entre estos
valores la saturación varía muy poco (mayor de 92%).
El aumento de la concentración del ión hidrógeno en sangre disminuye la unión del oxígeno a la hemoglobina
(efecto Bohr); pero, debido a la forma de la curva, el efecto de des-saturación de la hemoglobina (equivalente a
la entrega) es más importante en la sangre venosa (parte inclinada de la curva) que en la arterial. El resultado
neto en caso de acidosis es facilitar la entrega y poca interferencia con la toma de oxígeno.
El 2,3 DPG es un producto derivado de la glicólisis y se acumula durante el metabolismo anaeróbico; su
importancia clínica es escasa, pero puede tomar importancia compensatoria en la anemia crónica, en personas
que viven en sitios de gran altura y en la capacidad transportadora de oxígeno de la sangre transfundida.
HEMOGLOBINAS Y UNIONES ANORMALES
Las hemoglobinas anormales (fetal, A2, falciforme) tienen una saturación de oxígeno característica a cada una
ellas.
El monóxido de carbono, el ácido nítrico y los derivados del cianuro y amonio se pueden unir a la hemoglobina
desplazando al oxígeno y desviando la curva hacia la izquierda. El monóxido de carbono tiene 200–300 veces
la afinidad del oxígeno por la hemoglobina, formando carboxihemoglobina, impidiendo así la entrega de
40
oxígeno a los tejidos; un paciente con este problema tendrá una SaO2 baja, pero puede tener una PaO2 normal;
el tratamiento incluye administrar oxígeno por un tiempo no corto.
La metahemoglobina se debe a la oxidación del hierro de los grupo heme, de su forma normal (Fe++) a su
forma trivalente (Fe+++), y ello pueden producirlo drogas como la prilocaina, sulfonamidas, nitritos y nitratos; la
metahemoglobina no se puede unir al oxígeno y también desplaza la curva de saturación hacia la izquierda. El
tratamiento puede hacerse con azul de metileno iv o ácido ascórbico, los cuales reducen la metahemoglobina a
su forma normal bivalente.
CONTENIDO DE OXÍGENO (por dL)
El contenido de oxígeno en sangre es la suma del unido a la hemoglobina (Hgb) más el disuelto, y se expresa
así:
Contenido de O2 = SO2 x Hgb x 1.34 mL/dL + 0.003 mL PO2 /dL x PO2
Si la saturación arterial es 97%, la saturación venosa promedio 75%, la hemoglobina 15 gr/dL, la presión
arterial de oxígeno 100 y la presión venosa de oxígeno 40, podemos calcular el contenido arterial, el contenido
venoso y la diferencia entre ellos, que es el consumo:
CaO2 = 0.97 x 15 x 1.34 + 0.003 x 100 ≅ 20 mL/dL
CVO2 = 0.75 x 15 x 1.34 + 0.003 x 40 ≅ 15 mL/dL
VO2 = CaO2 - CVO2 = 20 – 15 = 5 mL/dL de sangre (consumo de O2 por decilitro)
Si la volemia es 5 L = 50 dL, el VO2 total será: 5 mL/dL x 50 dL = 250 mL
TRANSPORTE DE OXÍGENO
El transporte del oxígeno (en inglés delivery, DO2) depende de tres grandes factores:
a) La hemoglobina: es el vehículo transportador, motivo para transfundir a un paciente cuando esta muy
baja.
b) La saturación de la hemoglobina con oxígeno SaO2; representa la respiración, al pasajero
transportado por la hemoglobina (O2).
c) EL gasto cardiaco: representa a la circulación, a la fuerza que moviliza al vehículo transportador
(hemoglobina).
d) A lo anterior se suma la poca cantidad disuelta en plasma (0,003 x PO2).
En resumen, podemos expresar que el DO2 depende de: Hgb x SO2 x G + O2 disuelto en plasma.
Considerando que Hgb x SO2 es el contenido arterial de O2:
DO2 = CaO2 x G = SO2 x Hgb x 1.34 x G + 0.003PO2
Si el gasto cardíaco es 5 L/min (50 dL/min) y el contenido arterial 20 mL/dL, el transporte será:
DO2 = 20 mL/dL x 50 dL/min = 1000 mL/min
Si el contenido venoso es 15 mL/dL, el consumo total corporal (VO2) será:
VO2 = G (CaO2 - CVO2) = 50 dL/min (20 – 15) = 250 mL/min
Así, en reposo, sin fiebre, un adulto consume aproximadamente 250 mL de oxígeno por minuto, que sólo
representa un 25% del oxígeno transportado; ello explica que una persona pueda vivir con 4 gr de
hemoglobina, que es aproximadamente la cuarta parte del valor normal. La hipotermia y la relajación muscular
disminuyen el consumo de oxígeno; la hipertermia y el ejercicio la aumentan.
El valor de 7 de hemoglobina se toma actualmente como parámetro para pensar en transfusión de glóbulos
rojos, en especial si el paciente está taquicárdico, polipneico; sin embargo, en lo posible se debe evitar la
transfusión, no sólo por los riesgos de infección y reacciones, sino porque los glóbulos rojos almacenados en
bolsa son metabólicamente pobres y de forma rígida, que no les permite el paso normal por los capilares
41
pulmonares (normalmente los eritrocitos se elongan, para pasar por los capilares). Por lo anterior, la transfusión
de sangre almacenada para mejorar el transporte y entrega de oxígeno a los tejidos admite cuestionamientos, y
por ello últimamente ha adquirido interés la administración de eritropoyetina más hierro parenteral, al menos
cuando el tiempo para subir la hemoglobina lo permite.
RESERVAS DE OXÍGENO
Cuando la apnea interrumpe el flujo normal de oxígeno, el metabolismo celular consume las reservas, y cuando
se agoten, viene la hipoxia y la muerte celular. Cuando un paciente queda en apnea por causa de un paro
cardiaco o por el tiopental y el relajante muscular que se administra para iniciar la anestesia, las reservas de
oxígeno son: la CRF, el oxígeno unido a la hemoglobina y el disuelto en plasma.
El oxígeno unido a la hemoglobina es aproximadamente 1000 mL pero, desafortunadamente, la hemoglobina
humana tiene una afinidad relativamente alta y no entrega todo el oxígeno unido, y el disuelto en plasma es
muy poco; por ello, el oxígeno de la capacidad residual funcional es importante, del cual el 80% puede
emplearse. La CRF en un adulto es aproximadamente 30 mL/kg, para un total de 2100 mL en una persona de
70 kg; como la FIO2 respirando aire es 21%, la reserva de oxígeno en la CRF es 2100 x 0.21 = 440 mL (la
mayoría es nitrógeno) de los cuales se emplea el 80%. Si el consumo total es 250 mL/min, la des-saturación se
iniciará a los 1,5 - 2 minutos.
Por lo anterior, en anestesiología lo correcto es pre-oxigenar antes de la inducción-intubación, ventilando
durante 3-5 minutos con O2 al 100% antes de administrar el hipnótico y relajante muscular; de esta manera
toda la CRF será oxígeno, y aumenta también la saturación y el oxígeno disuelto en plasma. En esta forma la
hipoxemia se presenta a los 4-5 minutos, permitiendo así más tiempo para la intubación y reinicio de la
ventilación.
DIÓXIDO DE CARBONO
El CO2 es transportado de tres formas: disuelto como solución, como bicarbonato y con las proteínas como
compuestos carbamino.
Disuelto: el CO2 es 20 veces mas soluble en sangre que el oxígeno (coeficiente de solubilidad: 0,067
mL/dL/mm Hg); en esta forma es transportado un 5,5%.
Bicarbonato: el CO2 se combina despacio con el agua, formando ácido carbónico y bicarbonato, pero la
enzima anhidrasa carbónica de los eritrocitos acelera notablemente esta reacción y como resultado la mayor
parte (87%) es transportado de esta manera, la cual puede ser interferida por bloqueadores de la anhidrasa
carbónica, como la acetazolamida.
En la sangre venosa el CO2 es convertido a bicarbonato en el eritrocito, sale al plasma, y al llegar a los capilares
pulmonares re-entra a las células rojas y de nuevo se transforma en CO2, de donde difunde hacia el alvéolo.
Compuestos carbamino: el dióxido de carbono puede reaccionar con grupos proteicos amino y formar
principalmente la carbamino-hemoglobina; esta reacción se lleva a cabo con mayor facilidad en la hemoglobina
des-oxigenada que en la oxigenada, permitiendo que la sangre venosa transporte un 7,3% del CO2 (efecto
Haldane).
CONTROL DE LA RESPIRACIÓN
La ventilación espontánea es el resultado de la actividad neuronal rítmica de centros respiratorios situados en
el tallo cerebral, los cuales regulan a los músculos de la respiración para mantener unas presiones normales de
oxígeno y dióxido de carbono, mediante el ajuste de la frecuencia y volumen corriente. La actividad neuronal de
estos centros respiratorios es modificada por quimiorreceptores centrales y periféricos; también por aferencias
de otras áreas del cerebro, ya sean voluntarias o autónomas (voluntariamente se puede disminuir o aumentar
la ventilación; el dolor aumenta la ventilación por estímulo simpático).
Dos grupos de neuronas del tronco del encéfalo están plenamente reconocidos como centros respiratorios: uno
dorsal que controla básicamente la inspiración y otro ventral, que está activo durante la espiración.
QUIMIORRECEPTORES CENTRALES
Son más importantes que los periféricos, están situados en la superficie anterolateral del bulbo raquídeo, entre
el origen de los pares craneales VII y X y responden a los cambios en la concentración del ión hidrógeno en el
LCR; este mecanismo es efectivo para regular la PaCO2 porque, aunque la barrera hemato-encefálica no es
permeable a los iones bicarbonato, sí lo es al CO2 , el cual reacciona con el agua para producir hidrogeniones:
CO2 + H2O ↔ H+ + HCO3 − Así, los aumentos de la PaCO2 elevan la concentración de H+ en el LCR y activan a
los quimiorreceptores.
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La acidosis metabólica produce respuestas respiratorias mucho más lentas porque el H+ no cruza fácilmente las
membranas celulares o la barrera hemato-encefálica
QUIMIORRECEPTORES PERIFÉRICOS
Los cuerpos carotídeos son los principales quimiorreceptores periféricos y son sensibles a los cambios en
PaO2, PaCO2 y presión arterial; ellos interactúan con los centros respiratorios vía nervios glosofaríngeos,
produciendo aumento reflejo de la ventilación alveolar en respuesta a la disminución de la PaO2 , de la
perfusión arterial o a la elevación de la PaCO2. En contraste con los quimiorreceptores centrales, que
responden principalmente al CO2 y H+ , los cuerpos carotídeos son mas sensibles a la PaO2.
También existen quimiorreceptores en el cayado aórtico (cuerpos aórticos), pero su importancia es menor.
Mientras el doxapram estimula a los quimiorreceptores, muchos anestésicos deprimen la respuesta a la
hipoxemia; como las células del cuerpo carotideo son dopaminérgicas, también son deprimidas por los
antidopaminérgicos (como las fenotiazinas).
RECEPTORES PULMONARES
El pulmón tiene receptores de estiramiento, que tienen poca importancia en los humanos; están situados en el
músculo liso de las vías aéreas. Sus impulsos son llevados por el nervio vago e inhiben la inspiración cuando el
pulmón está excesivamente inflado y la espiración cuando está desinflado.
También hay receptores que responden a gases irritantes (humo de cigarrillo, amoniaco, aire frío), a sustancias
endógenas (histamina, leucotrieno C4, bradicinina) o a estímulos mecánicos (cuerpo extraño, intubación),
producen respiración rápida y superficial, broncoconstricción y tos, para limitar la penetración de estas
sustancias y para expulsarlas.
OTROS RECEPTORES QUE INFLUYEN EN LA VENTILACION
Incluyen receptores en músculos y articulaciones, que incrementan la ventilación durante el ejercicio, evitando
la elevación de la PaCO2.
FUNCIONES NO RESPIRATORIAS DEL PULMON
El pulmón también desempeña funciones metabólicas, de protección-filtración y de reservorio.
METABOLICAS: síntesis del surfactante, conversión de angiotensina I a II, síntesis de histamina, contribuir con
el metabolismo de sustancias vasoactivas incluyendo noradrenalina, serotonina, bradikinina, prostaglandinas y
leucotrienos; producción de radicales libres cuando hay infección o inflamación sistémica.
PROTECCION-FILTRACION: similar a la piel, el sistema respiratorio continuamente está expuesto a
sustancias extrañas, virus y bacterias. Para proteger al cuerpo de ellas, el pulmón cuenta con la limpieza mucociliar, en la cual células epiteliales ciliadas mueven fluido, atrapando partículas que llevan hacia la boca.
Además, la mucosa pulmonar también cuenta con células especializadas en acción inmune, como linfocitos T y
macrófagos, que pueden fagocitar partículas y desarrollar mecanismos de reconocimiento de antígenos. El
pulmón filtra residuos de fibrina y, gracias a su alto contenido de heparina y activador de plasminógeno, los
descompone. La tos expulsa material lesivo. Los pulmones captan cantidades significantes de anestésicos
locales.
RESERVORIO: la sangre pulmonar total puede variar entre 500 y 1000 ml, dependiendo de la posición del
cuerpo y de las necesidades de la circulación sistémica.
IMPORTANCIA EN ANESTESIA
El sistema respiratorio tiene gran importancia en la especialidad; a continuación exponemos algunos ejemplos:
La mayoría de los anestésicos inhalados o intravenosos generan hipoventilación y apnea; el mecanismo es
dual: depresión de quimiorreceptores y de la contracción de los músculos respiratorios; la magnitud de la
hipoventilación es proporcional a la dosis y profundidad anestésica.
La infección de vías respiratorias altas (gripa) causa edema de mucosas, aumento de secreciones,
susceptibilidad a infecciones e hiperreactividad, que se puede traducir en laringo-espasmo o bronco-espasmo;
por estos motivos, el anestesiólogo posterga procedimientos no urgentes en pacientes con infección gripal.
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La broncoconstricción en pacientes asmáticos o hiperreactivos bronquiales se presenta especialmente al
introducir el tubo endotraqueal o por causa de fármacos que liberen histamina como tubo-curarina y en menor
grado tiopental; en ellos se prefieren anestésicos broncodilatadores como ketamina, anestésicos inhalados o
propofol y es juicioso profundizarlos primero y después intubarlos.
La posición supina, aún en el paciente no anestesiado, produce cambios en los volúmenes y capacidades
pulmonares, en especial en el paciente obeso; al aplicar los anestésicos se pierde tono muscular, permitiendo a
las vísceras abdominales empujar aún más al diafragma; por ejemplo, la capacidad residual funcional puede
estar reducida en un 15-20% y ello aumenta la posibilidad de hipoxemia.
Los anestésicos inhalados pueden deprimir la vasoconstricción pulmonar hipóxica, alterando el mecanismo
compensador de desviar sangre hacia zonas mejor ventiladas.
Generalmente en anestesia general se administran relajantes musculares y el paciente debe ser ventilado
mecánicamente, con ventilación a presión positiva, la cual desfavorece al retorno venoso y con ello la precarga.
El humo del tabaco disminuye la motilidad ciliar y aumenta la producción de esputo; los fumadores crónicos
tienen mayor posibilidad de presentar infecciones y problemas respiratorios en el postoperatorio. Deben dejar
de fumar al menos 8 semanas antes de una cirugía electiva, para mejorar la función ciliar; además, se debe
considerar terapia respiratoria y antibiótico profiláctico antes de la cirugía.
Todos los trastornos de la función respiratoria, ya sean de la ventilación, de la circulación o del intercambio
gaseoso, inciden negativamente en la anestesia. Son ejemplos de trastornos de la función ventilatoria los
grupos de enfermedades obstructivas y restrictivas; son ejemplo de disfunción circulatoria la estenosis mitral, el
trombo-embolismo, la hipertensión pulmonar primaria, la esclerodermia y todas las que generen hipoxemia,
porque la hipoxia alveolar produce vasoconstricción pulmonar y esto se traduce en aumento de la resistencia
vascular pulmonar. Los disturbios del intercambio gaseoso generalmente son causados por desacople entre la
ventilación y la perfusión (V/Q).
CAPITULO 5:
CONTROL TÉRMICO – FIEBRE - HIPERTERMIA
El cuerpo humano mantiene una temperatura central estable, gracias al equilibrio entre la producción-ganancia y pérdidaconservación de calor.
Los cuatro principios básicos que rigen el intercambio de calor entre los objetos también se aplican en el cuerpo humano,
por medio de la piel y pulmones:
1) radiación es la pérdida o ganancia de calor en forma de rayos infrarrojos, es un mecanismo muy importante porque
representa un alto porcentaje de forma de perder calor en el humano. El calentamiento dado por el sol es un ejemplo de
radiación.
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2) conducción por contacto directo; generalmente representa un bajo porcentaje en el humano. El contacto con una camilla
metálica sin colchoneta es un ejemplo.
3) convección por movimiento del aire o de agua; el calor es conducido desde la piel hacia el aire que está en contacto con
ella, cubriendo al cuerpo con una capa 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, del ventilador. El enfriamiento es proporcional a la
velocidad del aire o agua en movimiento. El aire frío acondicionado 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 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.
Los animales homeotermos regulan su temperatura con un balance entre la producción interna, ganancia externa,
conservación y pérdida de calor: cuando la producción interna (metabolismo, contracción muscular) o la ganancia por
agentes externos (elevación de la temperatura ambiental, 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 y tiroides; el control es realizado por el
hipotálamo, de forma que un individuo adulto joven puede conservar constante su temperatura interna aunque quede
expuesto desnudo 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,
cambia con mayor facilidad.
Las neuronas del hipotálamo preóptico anterior y posterior reciben dos clases de señales informando la temperatura
corporal: una de nervios periféricos (por fibras A delta y C, tabla 2-1) y otra de la temperatura de la sangre que irriga al
hipotálamo; estos dos informes son integrados 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).
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 diversos mecanismos 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 2-13).
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 asincrónicas (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 de conducta incluyen tomar posiciones que disminuyan el área de piel expuesta al aire, incremento de ropas,
actividad física voluntaria. (Figura 3-13).
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; así, la piel funciona 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 o por medio del escalofrío y tiriteo; el aumento de la contracción muscular
también aumenta el consumo de oxígeno.
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 mucho más al calor sino que absorbe más energía (mayor calor específico) y difícilmente el cuerpo
puede calentar la capa de agua en su proximidad.
La evaporación del sudor regula la temperatura porque al pasar de estado líquido a gaseoso, el agua gana energía extraída al
cuerpo humano (0,6 kilocalorías por cada mL de sudor evaporado).
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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.
Los dos extremos de la vida, lactantes y ancianos, pueden caer más fácilmente en hipotermia porque presentan variaciones
especiales y menos eficientes del control térmico, como termogénesis por metabolismo de la grasa parda, ausencia de
tiriteo, mayor área de piel por kg, disminución de la grasa aislante, atrofia muscular, menor eficiencia de la
vasoconstricción. El tema será tratado en los capítulos sobre fisiología del niño y del anciano.
Los animales presentan algunas variaciones; por ejemplo, los que tienen pelo y pocas glándulas sudoríparas 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 para perder calor; el jadeo no aumenta el intercambio de gases apreciablemente, porque hay
poco incremento de la ventilación alveolar. 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.
FIEBRE: se eleva la temperatura corporal en coherencia con incremento del punto de ajuste hipotalamico; por ejemplo, si
se eleva de 37°C a 39°C, las neuronas del centro vasomotor son activadas y comienza la vasoconstricción, que disminuye la
pérdida de calor por la piel; el escalofrío aumenta la producción de calor por los músculos; no se produce escalofrío si los
mecanismos para conservar calor son suficientes para elevar la temperatura al nuevo punto de ajuste hipotalamico. 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 hipotalamico 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 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.
HIPERTERMIA: se eleva la temperatura corporal sin cambio del punto de ajuste hipotalamico; se debe a ganancia de
calor exógeno, a interferencia con la pérdida o a producción endógena; por ejemplo: golpe de calor por ejercicio o trabajo
en ambientes calientes y con alta humedad, ingestión de alimentos calientes; empleo de medicamentos con acción
anticolinérgica, que bloquean la sudoración (atropina, antihistamínicos con efectos anticolinérgicos); empleo de otros
medicamentos que inducen hiperpirexia (síndrome neuroléptico maligno, causado posiblemente por inhibición de
receptores de dopamina en el hipotálamo): fenotiazinas, haloperidol y otras butiroferonas, antidepresivos tricíclicos,
anfetaminas, cocaína, metoclopramida, antiparkinsonianos, retiro de medicamentos dopaminérgicos. La hiperpirexia
también se presenta en el síndrome serotoninérgico, con inhibidores selectivos de captación de serotonina.
La hipertermia maligna sucede en personas con anormalidad heredada del retículo sarcoplásmico del músculo esquelético,
anormalidad genética que incrementa rápidamente el calcio intracelular, precipitada por la succinilcolina o por anestésicos
inhalados; hay aumento del metabolismo muscular, rigidez muscular, rhabdomiolisis, aumento de la producción de CO2,
acidosis, inestabilidad cardiovascular; esta entidad es a menudo fatal.
Es importante distinguir entre fiebre e hipertermia, porque la hipertermia puede ser rápidamente fatal y generalmente no
responde a los antipiréticos (acetaminofeno, aspirina, ibuprofeno); además de 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: mantas frías,
ventiladores, hielo, líquidos iv, lavado gástrico con salina fría. La hipertermia maligna debe tratarse, además, con
suspensión de la anestesia y dantrolene iv 1-2,5 mg/kg cada 6 horas.
El término pirógeno se aplica a cualquier sustancia que cause fiebre; la mayoría son exógenos, y son productos o toxinas o
todo el organismo microbiano (bacterias, hongos, virus), como la endotoxina lipopolisacárida producida por todas las
bacterias gram-negativas y las enterotoxinas del 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. Las toxinas
microbianas también pueden actuar directamente en el endotelio de los vasos del hipotálamo y aumentar la PGE2 y al AMP
cíclico, que sube el punto de ajuste termorregulador. El incremento de la PGE2 se da en el hipotálamo y también en la
periferia, produciendo 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.
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Las citoquinas son pequeñas proteínas que regulan los procesos inmunes, inflamatorios y hematopoyéticos; algunas
citoquinas que causan fiebre se pueden liberar aunque no haya pirógeno exógeno; se clasifican como pirógenos endógenos.
No hay evidencia de que la fiebre mejore la función del sistema inmunológico o que facilite la recuperación de la infección;
de hecho, la producción de PGE2 periférica es un potente inmunosupresor y por consiguiente el tratamiento de la fiebre no
afecta 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).
RESPUESTA AL
ANESTESIA GENERAL,
RAQUIDEA Y EPIDURAL
BLOQUEAN ESTOS
MECANISMOS
FRIO
Vasoconstricción
Pilo erección
Tiriteo
↑ Metabolismo
Cambios voluntarios
Niños: metabolismo
Grasa parda
RESPUESTA AL
CALOR
Vasodilatación
Sudoración
↓ Metabolismo
Cambios voluntarios
HIPOTALAMO
Radiación
Sudoración
Convección
Conducción
Figura 2-13. 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.
IMPORTANCIA EN ANESTESIOLOGÍA.
La anestesia, ya sea general, raquídea o epidural, produce disfunción del control térmico por depresión del hipotálamo por
los anestésicos, por bloqueo de las fibras nerviosas aferentes que informan la temperatura del cuerpo; por vasodilatación e
imposibilidad para hacer vasoconstricción, por relajación muscular con imposibilidad del tiriteo. En los niños se agrega la
inhibición del metabolismo de la grasa parda para producir calor (figura 3-13).
La anestesia y cirugía conllevan factores que generan hipotermia: escasez de ropa, camilla o mesa quirúrgica fría, aire
acondicionado, líquidos endovenosos y sangre fría, lavado con antisépticos fríos, intubación orotraqueal con gases
anestésicos fríos y secos que eliminan el calentamiento y 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 transuretral 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 y porque adolecen del mecanismo de tiriteo; los ancianos
producen menos calor porque pierden músculo y lo conservan menos, porque la piel es más delgada.
La pérdida de calor es similar en la anestesia general o raquídea-epidural con niveles altos de bloqueo, pero el
recalentamiento es más lento con la raquídea-epidural porque la vasodilatación y parálisis residual impiden 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.
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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 y los ancianos producen menos calor porque pierden músculo.
La pérdida de calor es similar en la anestesia general o raquídea-epidural con niveles altos de bloqueo, pero el
recalentamiento es más lento con la raquídea-epidural porque la vasodilatación y parálisis residual impiden 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 en cirugía son:
1) Retardo en el despertar-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: 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 CO2 hasta en 400% y esto incrementa la ventilación minuto y el gasto
cardiaco y puede generar falla ventilatoria o isquemia del miocardio en pacientes con reserva pulmonar disminuida
o enfermedad coronaria. La desviación de la curva saturación-presión 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 trae 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.
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 6:
FISIOLOGIA DEL EMBARAZO
El embarazo, el trabajo de parto y el parto requieren y generan grandes cambios fisiológicos debidos a causas:
a) hormonales (progesterona, estrógeno, gonadotropina corionica, prostaglandinas) y
b) mecánicas, especialmente en el último trimestre.
Los cambios son iniciados por hormonas secretadas por el cuerpo lúteo y placenta y se producen en varios sistemas, para
adaptarse a las exigencias del embarazo, trabajo de parto y parto. Los efectos mecánicos se deben a la compresión por el
útero a 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.
Estos cambios exigen precauciones en la anestesia, y desconocerlos puede traer graves consecuencias a los dos pacientes:
madre y feto.
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ADAPTACIONES HEMATOLÓGICAS
La actividad mineralocorticoide aumenta, con incremento 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. A término, el volumen sanguíneo aumenta en 1000-1500 mL, y en el parto
el útero se contrae produciendo una autotransfusión de aproximadamente 500 mL; lo anterior permite la pérdida sanguínea
de aproximadamente 500 mL que se presenta 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 o un hematocrito menor de 35% representan anemia materna; 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 caída de la hemoglobina, porque es sobre-compensado con el aumento del
gasto cardiaco y con desviación de la curva de disociación de hemoglobina hacia la derecha, 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, de forma tal 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.
AJUSTES CARDIOVASCULARES
El sistema cardiovascular se adapta para suplir las demandas metabólicas de un feto en crecimiento, incluyendo aumento
del consumo de oxígeno, VO2.
La disminución de la resistencia vascular se debe a los estrógenos, progesterona y prostaciclina y se encuentra en varios
lechos vasculares, especialmente en el uterino y renal, y parece ser el factor precipitante de los cambios cardiovasculares,
porque facilita el aumento del gasto cardiaco en un 40%, principalmente a expensas del volumen sistólico y en segundo
lugar por aumento de la frecuencia cardiaca. La elevación del gasto 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 disminuye a la presión
arterial en el segundo trimestre, más a la diastólica que la sistólica. 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 crónica esencial, hipertensión gestacional o enfermedad renal.
Durante el trabajo de parto hay un aumento adicional del gasto, que de 5 L/min en estado de no embarazo, puede llegar a 7
L/min en embarazo a término y a 12-14 L/min y aún mayor en el trabajo de parto y posparto inmediato, porque la
contracción del útero añade un volumen sanguíneo extra. 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. La enfermedad valvular que causa más muertes durante el embarazo es la estenosis mitral, que cuando es severa
puede llevar a fibrilación auricular e hipertensión pulmonar, que debe ser tratada con beta-bloqueadores, digoxina y
valvuloplastia. En estas pacientes está comprometido el llenado del ventrículo izquierdo, y la hipotensión por anestesia
raquídea o epidural o por hipovolemia puede llevar a muerte súbita. Las pacientes con valvulopatía se benefician con
analgesia epidural durante el trabajo de parto.
Durante el segundo trimestre, la compresión aorto-cava por el útero en posición supina es cada vez mas importante, y se
puede presentar el síndrome de hipotensión supina por disminución del retorno venoso (hipotensión, taquicardia, palidez,
sudoración, nausea); la presión arterial debe medirse en posición sentada. La compresión de la aorta disminuye el flujo
sanguíneo hacia la circulación útero-placentaria y extremidades inferiores; por ello, las pacientes con 28 semanas o más de
gestación no deben estar en posición supina sino en lateral izquierdo. Si la compresión aorto-cava se asocia a hipotensión
producida por la anestesia raquídea o epidural, se puede generar asfixia fetal; para prevenir esta asociación hipotensora
puede desviarse el útero hacia la izquierda o poner la mesa de cirugía en lateral izquierdo, después que la anestesia se haya
establecido en el lado derecho e izquierdo de la paciente.
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
hipercoagubilidad, 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 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 epidural, porque disminuye la capacidad del espacio epidural e incrementa
la presión, tanto del espacio epidural como del subaracnoideo.
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Pueden ocurrir cambios en el ECG, como arritmias benignas y desviación del eje hacia la izquierda por elevación del
diafragma; este cambio mecánico también puede producir un aparente corazón grande en la radiografía de tórax; también
pueden haber alteraciones de los ruidos cardiacos, como soplo sistólico grado I, por el aumento del flujo sanguíneo. Todo
murmullo diastólico o sistólico grado III-IV no se debe a adaptaciones fisiológicas, y deben estudiarse.
ADAPTACION RESPIRATORIA
El aumento del líquido vascular y extracelular no solamente genera edema de las extremidades, también puede
comprometer a la vía aérea y producir alguna dificultad para la respiración nasal, leves cambios en la voz y síntomas de
infección respiratoria alta y laringitis; la mucosa se torna friable y puede sangrar con facilidad a la laringoscopia, 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 se emplean tubos de menor diámetro (6,5-7 mm en lugar de 7-7,5).
El consumo de oxígeno aumenta progresivamente, hasta un 30% adicional a término; el consecuente aumento de la
producción de CO2 no eleva la PaCO2 porque la progesterona 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. 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. La disminución del PaCO2 materno 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 desviada hacia la izquierda y un valor de
hemoglobina alto, facilitando la captación de oxígeno.
Durante el trabajo de parto, con el dolor intenso, el gasto cardiaco aumenta un 50% por encima del valor del tercer
trimestre, la ventilación minuto puede aumentar al 300% comparada con el estado de no embarazo, desarrollando marcada
hipocapnea materna, con PaCO2 de 20 mm de Hg o menos y alcalemia, con pH mayor de 7.55. Esta marcada alcalosis
respiratoria puede causar vasoconstricción de la circulación útero-placenta, pérdida de conciencia e hipoventilación entre
las contracciones dolorosas y desplazamiento de la curva oxi-hemoglobina hacia la izquierda, que significa mayor unión
del oxígeno a la hemoglobina materna. El resultado de todo lo anterior es comprometer la disponibilidad de oxígeno hacia
el feto, favoreciendo la hipoxia y acidosis fetal. La analgesia epidural durante el trabajo de parto no sólo es
emocionalmente benéfica para la madre; también favorece fisiológicamente al feto y a la madre porque disminuye o
previene: hiperventilación materna, disminución de circulación útero-placenta por hipocapnea materna, hipoventilación
entre las contracciones, incrementos del gasto cardiaco, del trabajo cardiaco y del consumo de oxígeno, que incrementan la
morbilidad y mortalidad en pacientes con cardiopatía.
En el embarazo el nivel del diafragma sube por el aumento de tamaño del útero, acompañándose de un incremento de los
diámetros antero-posterior y transverso de la caja torácica; al aumentar el volumen corriente disminuye el volumen de
reserva espiratoria, y en menor proporción el volumen residual; en consecuencia, la capacidad residual funcional (CRF)
disminuye 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 CRF disminuida 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 3-5 minutos antes de la intubación orotraqueal en anestesia general; también es benéfico administrar
oxígeno con sonda nasal durante la anestesia subaracnoidea o epidural.
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; el ayuno de 12 horas genera niveles más bajos
de glucosa plasmática y más altos de acetoacetato e hidroxibutirato.
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) y fetal (lesión del plexo braquial).
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Durante el parto no se emplean grandes volúmenes de soluciones con dextrosa porque la capacidad materna para manejar
una carga de glucosa está disminuida, y 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 en el límite superior normal; la dosis de estos
fármacos debe ser la mínima necesaria, porque cruzan la placenta.
CAMBIOS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
La concentración alveolar mínima (cam) de un anestésico inhalado es la concentración alveolar necesaria para que el 50%
de los pacientes no se muevan a la incisión quirúrgica, y 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 β-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 epidurales por obstrucción de la vena cava inferior tiene tres efectos: a) disminuye el volumen de
LCR, b) disminuye la capacidad del espacio peridural y c) aumenta la presión en los espacios peridural y subaracnoideo.
Las implicaciones anestésicas de lo anterior son: 1) contribuye a disminuir dosis en anestesia epidural y espinal 2) mayor
dificultad para localizar el espacio peridural, 3) mayores posibilidades de perforar la duramadre en la anestesia epidural y
de insertar un catéter dentro de una vena peridural y consecuente inyección intravascular de anestésico local.
En anestesia raquídea para cesárea, son suficientes 1,5 – 2 mL de bupivacaina pesada para llegar a nivel de T4; en la misma
paciente no embarazada y para llegar a T4 se pueden inyectar 3 – 3,5 mL de bupivacaina pesada.
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 lugar de 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 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 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.
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, pero el umbral de secreción para la hormona antidiurética puede estar alterado, llevando a ligera disminución
de la osmolalidad plasmática y ligera disminución del nivel plasmático de sodio. 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.
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Músculo-esqueléticos: los elevados niveles de relaxina ablandan al cuello, inhiben las contracciones uterinas y relajan la
sínfisis pubica y articulaciones pélvicas 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.
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 generales hasta no pinzar el cordón umbilical, que a su vez puede ocasionar que la paciente tenga periodos
de recuerdos intra operatorios por anestesia superficial.
ELECCIÓN DE ANESTESIA EN CESAREA
La operación cesárea significa doble responsabilidad para anestesiólogo y obstetra: la madre y el recién nacido.
Los riesgos de la anestesia general son: bronco-aspiración con neumonitis, dificultades para la intubación, depresión
fetal por anestésicos y recuerdo intra operatorios de la paciente. La anestesia conductiva (raquídea o epidural) tiene
como problema especial la hipotensión, que también causa depresión fetal; también es mayor la posibilidad de perforar
duramadre en la peridural y sufrir cefalea pos-punción dural. La anestesia más utilizada es la conductiva porque se asocia
con menor morbilidad y mortalidad materna y permite que la paciente este despierta al nacimiento y tenga contacto
temprano con el recién nacido.
ANESTESIA DEL NEUROEJE: Antes de administrar anestesia raquídea o epidural se debe alistar la máquina de anestesia,
equipo de vía aérea y aspirador; prevenir hipotensión aplicando 1000-1500 mL de cristaloides (sin dextrosa) intravenosos,
administrar oxígeno por sonda nasal, tomar la TA cada minuto inmediatamente puesta la anestesia, evitar ansiolíticos hasta
ligar el cordón umbilical y tener disponible un adrenérgico α1 en caso de hipotensión, de preferencia los que produzcan
más vasoconstricción venosa que arterial, para no interferir con el flujo uterino, como la efedrina, que tiene efecto α1 y β1
o la etilefrina (EffortilR). Si hay hipotensión se administran más líquidos, se administra etilefrina (2 mg) o efedrina (10 mg)
por vía iv, se desvía el útero a la izquierda para disminuir la compresión de la cava y se suben los miembros inferiores.
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 si 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.
En anestesia raquídea para cesárea, son suficientes 1,5 – 2 mL de bupivacaina pesada para llegar a nivel de T4;
frecuentemente se adicionan 25 mcg de fentanilo a los 1,5 mL de bupivacaina, para mejorar la analgesia
La anestesia raquídea es más fácil de realizar que la epidural, pero muchos anestesiólogos prefieren la epidural con catéter
porque permite aplicar fraccionadamente al anestésico local hasta llegar al nivel necesario, que es T4-5, porque la incisión
en piel es a nivel de T11-12, pero se debe bloquear al peritoneo. Aplicando fraccionadamente el anestésico local por el
catéter, la hipotensión es gradual y no súbita, como puede suceder con la raquídea o con la epidural sin catéter. Además,
por medio del catéter epidural 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 considerar administrar anestesia general
incluyen: hipotensión, abundante sangrado del tercer trimestre, infección en la espalda, plaquetas muy bajas, aplicación
reciente de anticoagulante (riesgo de hematoma epidural), 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 alista todo su equipo y fármacos, pero no comienza hasta que el obstetra esté
lavado y listo, para aplicar la mínima cantidad posible de anestésicos; la pre-oxigenación durante 3-5 minutos es
mandatoria antes de aplicar el tiopental, propofol (o ketamina 1 mg/kg si la paciente está hipovolemica o es asmática);
momentos antes de perder la conciencia se presiona el cartílago cricoides (maniobra de Sellick) para ocluir al esófago y
disminuir riesgo de broncoaspiración. En secuencia rápida, al perder la conciencia, se aplica un relajante muscular de
acción pronta, como la succinilcolina 1 - 1.5 mg/kg, y 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. Además del oxígeno, el anestesiólogo administra
óxido nitroso y un anestésico inhalado a baja concentración. No se debe hiperventilar a la paciente, porque un PaCO2 menor
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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 broncoaspiración.
Si la cesárea no es urgente, 30-45 minutos antes se debe administrar antiácido no particulado como citrato de sodio; en
pacientes de mayor riesgo también se puede usar ranitidina o metoclopramida 1-2 horas antes; el omeprazol también puede
prescribirse, desde la noche anterior.
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 7:
FISIOLOGÍA PEDIATRICA
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. En términos generales y al igual que en los ancianos pero por
diferentes razones, la reserva funcional es baja.
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 el estudio de una segunda especialidad: la neonatología.
SISTEMA RESPIRATORIO
Desarrollo de sistema respiratorio fetal. 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
transitoriamente taquipnea 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.
Divergencias anatómicas; intubación. Los neonatos e infantes tienen proporcionalmente la cabeza y lengua más grande,
vías nasales estrechas y una laringe más anterior y cefálica (C4, contra C5-6 en los adultos), una epiglotis mas larga y una
tráquea y cuello cortos; al existir mayor cantidad de tejidos en un espacio mas corto, son respiradores nasales hasta los 5
meses de edad y es más importante mantener la permeabilidad nasal en ellos. 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 genera modificaciones al intubar a un niño: preoxigenación, 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.
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Un milímetro de edema tiene mayor efecto sobre la ventilación que el mismo edema en un adulto, porque la resistencia es
inversamente proporcional a la cuarta potencia del radio (figura 2-14).
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 y un abdomen protuberante.
Figura 2-14. 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.
Consumo de oxigeno, producción de CO2, resistencia pulmonar. El consumo de oxígeno y la producción de dióxido de
carbono por kilogramo de peso es mayor y 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). La relativa escasez de las vías aéreas pequeñas aumenta la resistencia; 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 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 haya bajo volumen residual al final de la espiración y capacidad residual funcional (CRF) ligeramente disminuida; la
relación ventilación minuto/CRF es alta y en consecuencia la reserva de oxígeno es menor; si a todo lo anterior se suma el
mayor consumo de oxígeno por peso, los resultados son: mayor resistencia de las vías aéreas, alto volumen de cierre y
mayor posibilidad de hipoxemia y atelectasias en caso de obstrucción o semi-obstrucción de la vía aérea o apnea. Por estas
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razones, debe realizarse pre-oxigenación antes de la intubación. Además, la respuesta ventilatoria a la hipoxia e
hipercapnea 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.
SISTEMA CARDIOCIRCULATORIO
Al nacimiento hay grandes transiciones de 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.
Circulación fetal. 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 preferencialmente a la sangre oxigenada hacia el foramen oval, llevándola a 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.
Gasto cardiaco, metabolismo cardiaco. El aparato contráctil es inmaduro porque los miocitos son cortos, 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 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 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.
Sistema simpático. 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.
55
Volemia, hematocrito, afinidad por el oxígeno. El volumen sanguíneo de los neonatos prematuros (100 mL/kg), neonatos
a término (85-90 mL/kg) y los infantes (80 mL/kg) es proporcionalmente 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; al nacer, el 75% de la
hemoglobina es F (a baja PaO2 tiene alta afinidad por el oxígeno), pero a los 6 meses casi el 100% es hemoglobina A
(necesita mayor PaO2 para tener igual afinidad por el oxígeno).
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 una afinidad por el oxígeno ligeramente superior a 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, 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 llevan a 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).
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.
Control térmico. 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 (sistema simpático inmaduro).
La hipotermia es un serio problema que genera disminución de la rata metabólica de los fármacos, con lento despertar de la
anestesia, irritabilidad cardiaca, depresión respiratoria, aumento de la resistencia vascular pulmonar con posible reapertura
del ducto arterioso. En toda cirugía pediátrica debe tomarse la temperatura.
Reserva de glucógeno. 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.
FUNCIÓN RENAL Y HEPÁTICA
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 igual 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 del hígado se refleja especialmente en la fase de conjugación. La incidencia de reflujo gastroesofágico es
alta.
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 neonatoinfante.
56
CAPITULO 8: FISIOLOGÍA DE LA EDAD AVANZADA
El envejecimiento se caracteriza por cambios fisiológicos, anatómicos y bioquímicos progresivos de los órganos y tejidos;
los mecanismos que lo controlan aún no son bien conocidos, pero se acepta 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.
EDADES DETERMINANTES. No hay límite fisiológico para el inicio de la edad geriátrica; con fines estadísticos los 65
años se han tomado para calificar a un adulto como envejecido o viejo y alrededor de 80 años para clasificarlo como
anciano. Estas edades responden a fines epidemiológicos y administrativos, pero biológicamente son relativas, porque las
diferencias fisiológicas entre dos personas de edad avanzada generalmente son mayores que las existentes entre dos niños
de edad similar; en otras palabras, una persona de 70 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). Los avances en medicina, nutrición,
educación y servicios sociales han aumentado la expectativa de vida y con ello a los pacientes geriátricos.
DISMINUCIÓN DE LA RESERVA FISIOLÓGICA. 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 séptima, y
como ya se explicó, es desigual entre los individuos, según se representa en las líneas punteadas de la figura 2-15A. De
todas formas, en cualquier edad el máximo funcionamiento de cada órgano es mayor que el basal, y a la diferencia entre la
capacidad máxima de funcionamiento y la basal se le llama reserva fisiológica, que representa el margen de seguridad para
suplir demandas adicionales en caso de ejercicio, trauma, cirugía, sepsis, anemia o dolor intenso (figura 2-15B). La reserva
fisiológica también es diferente a una edad determinada, dependiendo de los factores anteriormente mencionados; un
deportista tendrá una reserva mayor 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. En los
niños de corta edad la reserva fisiológica también es menor; por ejemplo, el gasto cardiaco 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 en caso de hipovolemia es menos eficiente (sistema simpático inmaduro).
% de función
A
% de función
B
57
máximo
100
50
basal
20
40
60
80
Edad (años)
Figura 2-15. A: el envejecimiento es desigual en 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.
PRESENTACIÓN DE LA ENFERMEDAD. 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
confundir disminución de la elasticidad pulmonar con enfisema, ni pérdida de elasticidad arterial con hipertensión. Debido
a la disminución de la reserva, los pacientes ancianos a menudo 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, la presentación de la enfermedad es a menudo atípica en los mayores de 75-80 años; por
ejemplo, muy pocos ancianos con hipertiroidismo presentan bocio, temblor, exoftalmos, pero pueden presentar fibrilación
auricular, confusión, depresión, debilidad, mareos. El sistema u órgano asociado a un síntoma no necesariamente es la
causa de dicho síntoma en los ancianos; por ejemplo, la confusión mental puede no ser debida a lesiones cerebrales, la
depresión 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.
OPTIMIZACION PREQUIRURGICA
Al evaluar a un adulto envejecido-anciano antes de cirugía, es importante tener presente que los cambios fisiológicos no
son los principales determinantes para complicaciones intra o posquirúrgicas; las enfermedades co-existentes y la
complejidad de la cirugía a realizar son factores más importantes para generar complicaciones peri-operatorias; los factores
de morbi-mortalidad perioperatoria pueden ordenarse en el siguiente orden de importancia:
1) Enfermedades agregadas
2) Complejidad de la cirugía: recambio de líquidos, invasión, duración
3) Cambios fisiológicos del envejecimiento
El anestesiólogo, el cirujano, el internista y el geriatra son las personas más indicadas, pero todo médico debe conocer estos
conceptos, para optimizar al paciente con enfermedades co-existentes antes del trauma anestésico-quirúrgico, en
especial cuando se planea 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 seis-ocho semanas antes (para lograr recuperación mucociliar), 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 a la optimización prequirúrgica.
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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 media; ello genera disminución de la distensibilidad arterial 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 “sobrepulso”; en ausencia de hipertensión arterial, la presión diastólica no
cambia.
A diferencia de otros órganos, el corazón no se atrofia; 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 pasivo del ventrículo, con aumento de 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, cerebro, hígado, riñón y los
requerimientos de oxigeno de todo el organismo, disminuyen la frecuencia cardiaca máxima efectiva y el gasto cardiaco,
aunque el gasto puede ser mantenido en ancianos 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 los
niveles sanguíneos de noradrenalina pueden estar elevados, 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. En adultos jóvenes el incremento del gasto también es mejor preservado con aumento de
la frecuencia.
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 (trauma, cirugía, enfermedad sistémica).
SISTEMA RESPIRATORIO
Los efectos de la edad afectan a pulmones, pared torácica incluyendo músculos respiratorios, a la circulación pulmonar y a
los centros nerviosos que regulan la respiración. Esto genera alteraciones en la ventilación, en la perfusión y en el
intercambio de gases. Al igual que con el sistema cardiovascular, la función respiratoria es suficiente para el estilo de vida
de baja actividad 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.
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 la 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 disminuir al 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.
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El control 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, ordenar terapia de limpieza pulmonar.
FUNCIÓN METABÓLICA, ENDOCRINA 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 metabolismo y del músculo
disminuyen la producción de calor, mientras que la pérdida de calor está aumentada porque la vasoconstricción termoreguladora 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.
FUNCIÓN RENAL Y GENITO-URINARIA
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 hiperhipopotasemia, 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.
FUNCIÓN GASTRO-HEPÁTICA
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.
SISTEMA MÚSCULO-ESQUELÉTICO
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 articular obliga a tener mas cuidado
durante la cirugía con posiciones de flexión o extensión exageradas.
SISTEMA NERVIOSO - SENTIDOS
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, 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
60
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 agudos dificulta la audición, cuando hay ruido de fondo.
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 (DE50 - 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 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, hiperventilación, hipoxia o hipotensión durante
cirugía, micro-émbolos, demencia limítrofe previa, bloqueo central de la acetilcolina (son más sensibles a confusión mental
por atropina o escopolamina).
CAMBIOS FARMACOLÓGICOS
La disminución progresiva de masa muscular y aumento de grasa (mas pronunciada en mujeres) conlleva disminución del
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 5 horas.
La distribución y eliminación 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.
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CAPITULO 9: NEUROFISIOLOGÍA
Administrar anestesia a los pacientes de neurocirugía requiere conocer la fisiología del SNC. Los anestésicos tienen efectos
sobre el metabolismo cerebral, flujo sanguíneo cerebral (FSC), LCR, volumen intra-craneano y presión intracraneana
(PIC). 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.
POTENCIAL DE MEMBRANA
Debido a las 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; así, 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 por medio de censores, receptores que los modifican al unirse a un
neurotransmisor o a través de segundos mensajeros.
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. Se crea así la diferencia eléctrica.
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 introducido y re-entra al potasio que abandonó a la célula durante el potencial de acción,
dejándola lista para otro potencial (figura 2-16). 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.
Entra sodio (despolarización)
Sale potasio (repolarización)
0
0
-70
mV
Bomba Na-K
Na+
K+
Cl- Ca++
A-
Potencial de reposo; el interior es negativo
Na+
ClK+
Ca++
A-
Potencial de acción; el impulso viaja
Figura 2-16. 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.
62
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.
Las fibras gruesas tienen mayor velocidad de conducción porque la resistencia es menor; 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 axones mielinizados
no sólo son más veloces; también son más eficaces desde el punto de vista metabólico porque consumen menos energía
porque menor cantidad de iones deben atravesar la membrana y ser regresados por la bomba.
Los anestésicos locales actúan bloqueando a los canales de sodio e impiden así el potencial de acción. Las benzodiazepinas,
el tiopental, el propofol 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;
este calcio contribuye a la contracción del músculo y estimula la liberación de mayor cantidad de calcio del retículo
sarcoplásmico. Los 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.
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 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 devueltos de forma activa a la terminación nerviosa
presináptica; otros, como la acetilcolina, son degradados. Si el neurotransmisor es excitatorio, la neurona postsináptica se
despolariza y puede generar 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. Un ejemplo de hiperpolarización son los
receptores GABAA (ácido gamma amino butírico): abren canales de cloro y negativizan aún más al interior celular,
dificultando alcanzar el umbral.
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.
B
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 (etanol,
nicotina, cocaína, cannabis, opioides y nicotina inhiben la recaptación o estimulan la liberación de dopamina en partes de
SNC, incluyendo al sistema límbico; también afectan al neurotransmisor GABA).
METABOLISMO CEREBRAL
63
La rata metabólica cerebral (RMC) normalmente se expresa como consumo de oxígeno (RMCO2), que es mayor en la
materia gris y 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. Este alto consumo hace que la interrupción de la perfusión
cerebral produzca pérdida de la conciencia en los siguientes 10 segundos, y si el flujo sanguíneo no es restablecido en los
siguientes 3-8 minutos, las reservas de ATP se agotan y el daño celular irreversible se inicia. Algunas áreas son más
sensibles que otras a la hipoxia.
Las neuronas utilizan glucosa como fuente principal de energía, de la cual más del 90% se metaboliza aerobiamente, y por
ello la RMCO2 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.
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 o la actividad visual en la corteza visual 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, 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 3-17A). Una PAM superior a 160 mm Hg en normotensos 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 epidural a un
enfermo hipertenso, en quien puede ser hipotensión una presión que es normal para un normotenso (figura 317A). 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.
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 3-17B). 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 oxígenohemoglobina.
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.
En toda anestesia general debe utilizarse capnógrafo, para no causar hipo ni hiperventilación. Cualquier persona
que hiperventile sufrirá sensación de mareo.
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 2 -17B).
Temperatura: la temperatura también afecta la función cerebral: la hipotermia disminuye la RMC y el FSC,
mientras que la hipertermia tiene efecto contrario.
64
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. Un bloqueo del ganglio
estrellado (cervical inferior) produce congestión nasal e hiper-hemia conjuntival, pero altera poco al FSC.
A
B
% FSC
% FSC
PCO2
200
100
PO2
50
PAM
50
150
Figura 2-17.
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 PaCO2 el flujo puede duplicarse y a 20 mm puede
reducirse a la mitad. El oxígeno causa vasodilatación cuando hay hipoxemia.
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 lipídica 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 la mayoría de 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 aguda 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.
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.
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 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.
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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 2-18). 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 (figura 3-18). 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 3-18).
PIC
4
1
60
2
40
20
Volumen
3
Figura 2-18. La capacidad del cráneo para tolerar aumento de volumen sin aumento de presión es muy pobre
(distensibilidad). Sitios potenciales de herniación cerebral.
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, 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 PaCO2 y con ello al FSC, al
volumen de sangre intracraneano y a la PIC; una ligera hiperventilación es deseable (32 mm PCO2).
66
CAPITULO 10: CONTRACCIÓN MUSCULAR
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 toscos como el
gastronemio, una motoneurona Aα inerva hasta 2000 fibras musculares, mientras que en aquellos 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 α) 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 2-19).
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.
Nervio motor
Vesículas con Ac
Ca++
Potencial de acción
Mitocondria
Ca++
Línea Z
Miosina
Retículo sarcoplásmico
Túbulos T
Actina-troponina-tropomiosina
Figura 2-19. 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.
67
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 (α1), mientras que otras se relajan (β2);
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 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.
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 15.
CAPITULO 11: FISIOLOGIA DEL DOLOR
SISTEMA SENSITIVO GENERAL
El sistema sensorial general comprende: 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 organizar la información sensorial, para
enviarla clasificada a la corteza. De estas modalidades sensitivas, el dolor es la más compleja, porque, a diferencia de las
otras, tiene dos características: involucra un componente afectivo y puede generar cambios en los sistemas muscular y
nervioso autónomo, gracias a conexiones con estos sistemas (respuesta neuro-endocrina).
DEFINICION
El dolor es: “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 de potenciales de acción
(nocicepción), pero la palabra “emocional” añade la parte sicológica, ligada con sufrimiento, ansiedad, irritabilidad y
depresión, que varía con factores genéticos, culturales, el sexo, la edad, el estado hormonal y el ritmo circadiano; que hacen
que la misma nocicepción, en la misma persona, genere un dolor diferente en circunstancias distintas; en otras palabras, el
dolor no es una simple transmisión de impulsos, porque hay un proceso de modulación y una respuesta afectiva. El término
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“daño real” se refiere la lesión tisular causada por la enfermedad o por el trauma accidental o quirúrgico (dolor
nociceptivo), y la palabra “potencial” alude a la función protectora preventiva del dolor, de avisar desde antes de la
destrucción celular (la función del dolor es proteger al tejido de mayor daño). La frase “descrito como tal” indica que el
paciente puede referir dolor en una parte del cuerpo y no haber daño tisular, 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
tiene daño tisular en esa zona, porque el problema puede ser neuralgia del trigémino (dolor neuropático).
CUANTIFICACION
No existe un instrumento para medir al dolor, pero su intensidad se debe medir antes y durante el tratamiento, y para ello se
utilizan métodos como la escala visual análoga (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 la mayor intensidad imaginable; también se pueden emplear palabras
como ninguno, leve, intermedio o severo, y en los niños escalas representadas por caras con diferentes expresiones o por
colores. Figura 2-20.
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.
0
Ausencia del
dolor
1
2
3
Dolor leve
4
5
6
Dolor
moderado
7
8
9
10
Dolor severo
Figura 2-20. Debe preguntarse al paciente el valor que adjudica a su dolor, antes y durante el tratamiento.
TRANSDUCCION EN RECEPTORES - FIBRAS
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.
Mecanoreceptores: son sensibles al tacto, presión, propiocepción, vibración, distensión. Responden básicamente a
estímulos mecánicos que tocan, deforman, tensionan o giran 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 (Ib), que son gruesas y altamente mielinizadas (tabla 3-1).
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 causa daño y es transmitida por
nocireceptores.
Nocireceptores o nociceptores: son sensibles a estímulos que amenazan producir daño o que lo producen; son llamados
terminaciones libres porque generalmente no tienen cápsulas o corpúsculos; se activan a un alto umbral y transmiten por
fibras delgadas A delta y C; las A delta son pobremente mielinizadas y transmiten a mayor velocidad que las fibras C,
mientras las fibras C son no mielinizadas y transmiten a menos de 2 m/s. 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 haya dolor; las fibras A delta llevan el dolor
intenso punzante (primer dolor), y las fibras C llevan el dolor quemante y breve que sigue después de soltar la piel
(segundo dolor). El dolor generalmente es mezcla de las dos informaciones nociceptivas, A delta y C.
La intensidad del dolor depende de dos aspectos: el número de receptores-fibras activados y la frecuencia de potenciales de
acción con la cual transmite cada fibra.
TRANSMISION DEL DOLOR
El dolor es transmitido de la periferia a 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 hace sinapsis con la segunda neurona, la cual cruza al otro lado y llega hasta el tálamo, por el tracto espinotalámico. En el tálamo se inicia el análisis y organización según lugar de procedencia del dolor; este análisis incluye buscar
si existe el circuito o “archivo cerebral” correspondiente o crear un circuito nuevo. Del tálamo sale la tercer neurona hacia
la corteza somato-sensorial, donde se realiza la percepción sensorial mediante conexión con neuronas de cuarto orden o
superior y con estructuras subcorticales; en la corteza se dan los calificativos al dolor: localización, intensidad, tipo de dolor
69
(punzante, quemante, etc), comparación con otros dolores, etc. El componente afectivo del dolor deriva de circuitos
cerebrales entre corteza y sistema límbico (figura 3-22).
Las fibras de 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 hacen conexión con el sistema muscular, centros simpáticos como el cardiovascular y respiratorios en
tallo e hipotálamo, sistema reticular y sistema límbico; estas conexiones generan una respuesta somática, simpática y
afectiva que será revisada adelante.
La clasificación de las fibras nerviosas periféricas indicada en la tabla 3-1 se basa en el diámetro, velocidad de conducción,
mielinización y función; todas las fibras tienen células de Schwann (ver figura 4-8), pero el grado de mielinización
disminuye de las Aα a las B. En los axones mielinizados los potenciales de acción van a mayor velocidad porque saltan de
un nodo de Ranvier a otro y no por despolarización continua de la membrana; en general, al aumentar el diámetro y la
mielinización se incrementa la velocidad de conducción.
Tabla 2-1 Clasificación de las fibras periféricas
TIPO
Aα (Ia)
Aβ (Ib)
Aγ
(II)
Aδ (III)
B
(III)
C1 (IV)
C2 (IV)
MIELINIZACION
Si
Poca
No
No
FUNCION
Motor, propiocepción
Tacto, presión
Husos musculares (tono)
Dolor, temperatura
S.N.A. preganglionar
Dolor, temperatura
S.N.A. posganglionar
DIÁMETRO (μm)
6-22
6-22
3-6
1-4
<3
0,3-1,2
0,3-1,2
VELOCIDAD (m/s)
30-120
30-120
15-35
5-25
3-15
0,3-1,5
0,4-1,5
La clasificación de la tabla 3-1 tiene 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 de dolor, temperatura y autónomas (Aδ, B y C), con muy poco bloqueo motor (fibras Aα). Esto permite dar
analgesia con catéter epidural 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. Este 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%.
MODULACION PERIFERICA (SENSIBILIZACION PRIMARIA Y SECUNDARIA)
Periféricamente, el trauma accidental o quirúrgico genera hiperalgesia primaria y secundaria (figura 2-21).
Hiperalgesia primaria: la destrucción de células por el trauma accidental o quirúrgico libera y produce sustancias que
sensibilizan o activan a los nocireceptores: los fosfolipidos liberados de la membrana celular son convertidos en ácido
araquidónico por la fosfolipasa A2, 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.
El trauma también libera otras sustancias del interior de las células destruidas: potasio, iones hidrógeno y otras proteínas y
enzimas proteolíticas, los cuales participan en la despolarización del nociceptor.
Los cortico-esteroides son antiinflamatorios porque inhiben a la fosfolipasa A2, mientras los analgésicos antiinflamatorios
no esteroides (aine) bloquean la ciclooxigenasa.
Hiperalgesia secundaria: la activación del nocireceptor por las sustancias anteriores hace que otros terminales de la
terminación libre secreten 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.
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La hiperalgesia secundaria es disminuida por la casaicina; esta última sustancia degranula y depleta a la sP.
Con frecuencia, se llama “unidad de dolor” a los tres participantes principales de la “sopa inflamatoria” mencionada:
terminación libre, mastocitos y vasos sanguíneos.
Alodinia: además de la sensibilización periférica, en este punto puede considerarse la alodinia, quizá como una forma de
sensibilización. Consiste en que el tacto en la parte afectada se percibirse como dolor; tocar la parte afectada desencadena
dolor. Se explica algunas células nociceptivas del tracto espino-talámico son de amplio rango, es decir, reciben aferencias
de fibras de dolor A delta y C y también de fibras unidas a mecanoreceptores (A beta). En condiciones normales los
estímulos táctiles o mecánicos son ignorados por la segunda neurona, pero en condiciones patológicas estas neuronas
evocan dolor cuando son activadas por el tacto o presión.
CELULA LESIONADA
(1r NEURONA)
SENSIBILIZA
TRAUMA
NOCIRECEPTOR
POTASIO
H+
ACIDO ARAQUIDONICO
BRADIQUININA
PROSTAGLANDINAS
SEROTONINA
HISTAMINA
LEUCOTRIENOS
VASODILATACION
EDEMA - CALOR
LIBERA
SUSTANCIA P
CALCITONINA GRP
Figura 2-21. Hiperalgesia primaria: las células destruidas liberan sustancias que activan el proceso de sensibilizar y
despolarizar al nociceptor (dolor). Hiperalgesia secundaria: los terminales nerviosos liberan sustancia P y calcitonina, que
activan el proceso de vasodilatación, edema, calor local, enrojecimiento.
MODULACION CENTRAL (SENSIBILIZACION E INHIBICION)
El dolor no es transmisión de impulsos; a nivel central también hay modulación, ya sea sensibilizando o inhibiendo.
Sensibilización: un dolor intenso y continuo produce sensibilización a nivel central porque promueve neuroquímicos
excitatorios como la sP, el aspartato-glutamato, prostaglandinas y calcitonina GPR, que funcionan como mediadores que
forman circuitos nerviosos más fáciles de excitar. A nivel espinal la sensibilización del dolor se conoce con el nombre de
wind up (“levantar al viento, la señal”). Por ejemplo, la cirugía produce dolor severo y aunque el paciente reciba anestesia
general, las vías transmiten la nocicepción y se produce sensibilización central, que se traduce en mayor dolor
postoperatorio; por ello, 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 (toracotomías, laparotomías), antes de iniciar la anestesia con anestesia general, el anestesiólogo implanta un
catéter epidural y administra anestésico local a baja concentración más opioide.
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, y 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.
71
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.
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 (figura 4-8).
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 producir micro-traumas en sitios especiales, los cuales estimulan la liberación de opioides endógenos; sus
efectos pueden ser antagonizados por la naloxona.
Inhibición segmentaria: 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 como ácido gamma amino-butírico (GABA), glicina y adenosina. Un ejemplo es que, frotando una zona vecina
se 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 C.
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 (muchos pacientes de dolor crónico piensan que
tienen cáncer y que se lo están ocultando, o que el dolor les va a producir 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 en el cual vive el paciente con dolor crónico (ambiente familiar, laboral).
En dolor crónico es importante saber “qué paciente tiene la enfermedad”; no solamente “qué enfermedad tiene el paciente”.
PERCEPCION: TERAPIAS SICOLOGICAS.
RESUMEN DE PROCESOS: transducción, transmisión, modulación y percepción.
El dolor no es simplemente la transmisión de impulsos por fibras Aδ y C; cuatro procesos pueden identificarse:
transducción, transmisión, modulación y percepción, y el manejo del dolor se puede realizar en cada uno de estos procesos
(figura 2-22). Siempre debe tenerse presente que el dolor no es solamente la parte nociceptiva; estos procesos cuentan con
un componente emocional, en especial en dolor crónico.
NOCICEPCION: se refiere a la parte fisiológica.
DOLOR: es la nocicepción más la parte emocional. La misma nocicepción, en la misma persona, puede generar distintos
dolores en circunstancias diferentes.
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Percepción
Tálamo
Transmisión
Tracto espino-talámico
Modulación
Transducción
Víscera
Piel
Sensibilización
Figura 2-22. Procesos fisiológicos de la nocicepción: transducción, transmisión, modulación (sensibilización-inhibición) y
percepción. El dolor puede tratarse en cada uno de estos cuatro procesos.
CLASIFICACION DEL DOLOR
No 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.
b) De acuerdo a la etiología en: postoperatorio, por trauma accidental, por enfermedad aguda como amigdalitis, apendicitis,
o litiasis renal; por cáncer, por trabajo de parto.
c) Según el sitio en: cefaleas, cervico-braquial, dolor lumbar, abdominal, pélvico o de miembros inferiores;
d) Por la patofisiología en: nociceptivo, neuropático y mixto (nociceptivo más neuropático).
e) Según la profundidad u origen embrionario en: somático y visceral. El somático puede ser superficial (piel, celular
subcutáneo) o profundo (músculo, tendones y huesos).
Características del dolor agudo:
1) Los mecanismos no son completamente pero sí bastante conocidos; se asocia con injuria tisular.
2) Generalmente 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, 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. Usualmente el dolor agudo no recibe el reconocimiento que merece
porque, una vez que la causa del dolor se conoce o se hace el diagnóstico, los médicos lo califican como un
síntoma sin función, responsable de angustia innecesaria.
5) Como las vías del dolor establecen conexiones con el sistema muscular, simpático, límbico y centros cardiorespiratorios del tallo, cuando es intenso genera una respuesta o estrés neuro-endocrino, que puede aumentar la
morbi-mortalidad en los pacientes (rigidez muscular, taquicardia, hipertensión, aumento del consumo de oxígeno,
nauseas, retención urinaria, etc.).
6) El manejo 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 epidural.
Características del dolor crónico: se define como aquel que persiste mas allá del curso de un proceso agudo o más de un
tiempo razonable, usualmente entre 1 y 6 meses, y sus características son:
1) Los mecanismos son más complejos que los del dolor agudo.
2) No necesariamente cumple una función; el dolor crónico por sí mismo puede constituir una entidad patológica.
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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 porque el paciente usualmente 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 depresión, dando origen a la frase “el dolor espiritual alimenta al dolor del cuerpo”. La personalidad
previa y los factores externos, como el entorno familiar o laboral, juegan papel más importante que en el dolor
agudo; el apoyo familiar es de gran ayuda al paciente. Por otro lado, el paciente puede exagerar la intensidad y
frecuencia para llamar la atención familiar o para buscar incapacidad laboral y retribución económica.
5) El tratamiento incluye el del dolor agudo (aines, opioides, bloqueos somáticos), pero también otras drogas como
anticonvulsivos o estabilizantes de membrana, antidepresivos, inductores del sueño, terapias físicas, terapias
sicológicas, bloqueos simpáticos y otras técnicas especiales. El manejo es más interdisciplinario que el dolor
agudo. Preferible manejarlo con ayuda de psicología.
DOLOR NOCICEPTIVO: generado por estímulo y descargas de los nocireceptores, ya sea por trauma o inflamación
(figura 3-21); responde al manejo farmacológico con aine y opioides. Es mucho más frecuente que el neuropático.
DOLOR NEUROPÁTICO: ocurre en ausencia de estimulación del nociceptor; es causado por disfunción del sistema
nervioso, usualmente el periférico; la sensibilidad está aumentada y hay descargas espontáneas, debidas a un aumento de la
concentración de canales de sodio. También puede ser producido por daño del SNC, particularmente del tracto espinotalámico 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 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: fenitoina (FenitoinaR, EpamínR), carbamazepina (CarbamazepinaR, TegretolR), gabapentin (NeurontinR),
ácido valproico (Acido ValproicoR, DepakeneR, ValprosidR), topiramato (TopamacR), oxcarbazepina, lamotrigina.
El manejo farmacológico del dolor neuropático debe complementarse con el no farmacológico, que incluye: bloqueos
simpáticos, fisioterapia, acupuntura, técnicas psicológicas cognitivo -conductuales.
Son ejemplos de dolor neuropático: la neuralgia del trigémino, del gloso-faríngeo o intercostal, 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 raquimedular 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: del ganglio estrellado para el miembro superior).
DOLOR MIXTO: hay co-existencia de dolor nociceptivo y neuropático. 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.
RESPUESTA SISTÉMICA AL DOLOR AGUDO (NEURO-ENDOCRINA)
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 hipotálamo o en la columna intermediolateral, por donde desciende) y con los
centros cardiovasculares y respiratorios, con incremento de la liberación de catecolaminas por las suprarrenales y de la
actividad simpática.
Estas conexiones son responsables de la actividad muscular refleja y de la respuesta neuroendocrina, que es
proporcional a la intensidad del dolor, con incremento de la morbilidad y mortalidad, especialmente en pacientes con
problemas cardio-respiratorios previos.
El trauma y las cirugías menores se asocian con pequeña o ninguna respuesta neuroendocrina, pero los procedimientos
torácicos o abdominales generan gran dolor y estrés.
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La respuesta neuroendocrina al dolor intenso afecta la función de casi todos los órganos (figura 2-23) y puede aumentar la
morbi-mortalidad posquirúrgica o postrauma; 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 epidural, aine.
Efectos musculares: contracción muscular en la zona de dolor, para defender de mayor daño; ejemplos: 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.
Efectos cardiovasculares: iniciados por la liberación de catecolaminas por los nervios simpáticos y por médula
suprarrenal; de aldosterona y cortisol (hidrocortisona) 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 vasculatura, 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 y la resistencia vascular
sistémica. 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.
Efectos respiratorios: aumenta el consumo corporal de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, con un incremento
concomitante de la ventilación minuto. Esto aumenta el trabajo de los músculos de la respiración, y si esta situación se
prolonga porque no se da analgesia, 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 torazo-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 tromboembolismo.
Efectos gastrointestinales y urinarios: 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.
Efectos endocrinos-metabólicos: 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.
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RESPIRATORIO
C-V
GASTRO-INTESTINAL
LOCOMOTOR
COAGULACION
HIDRO-ELECTROLITICO
DOLOR
METABOLICO
URINARIO
PSICOAFECTIVO
INMUNOLOGICO
Figura 2-23: El dolor agudo intenso tiene efectos negativos en todo el organismo. Aumenta la morbilidad y mortalidad en
pacientes con baja reserva funcional.
Efectos hematológicos: 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 microcirculatorios de las catecolaminas, los eventos trombo-embolicos suceden más fácilmente.
Efectos inmunes: el estrés por dolor deprime a la función inmune celular y humoral: hay leucocitosis con linfopenia y
depresión del sistema retículo endotelial; situaciones que predisponen a la infección.
Efectos sobre el bienestar: hay ansiedad, disturbios del sueño y si el dolor es prolongado, puede iniciarse la depresión.
ANALGESIA POSOPERATORIA
La intensidad del dolor es diferente en las distintas cirugías y tanto anestesiólogo como cirujano deben tener claro que las
más dolorosas son las que invaden tórax y abdomen.
Medidas previas a la cirugía: el manejo del dolor posquirúrgico comienza desde antes de la cirugía, desde la consulta
prequirúrgica: un enfermo que no conoce a su cirujano ni a su anestesiólogo y a quien no se le ha explicado el motivo, tipo
de cirugía y riesgos de la operación y anestesia, llegará al quirófano aprensivo, inseguro por la incertidumbre y con
catecolaminas endógenas elevadas. No se debe prometer que todo va a salir bien, que no se van a presentar complicaciones,
pero los médicos sí pueden prometer a su paciente hacer buena medicina, y esto da tranquilidad al paciente.
Además, el anestesiólogo premedica al paciente con ansiolíticos, generalmente benzodiazepinas; en pacientes con
hipersecreción gástrica, úlcera gastro-duodenal o reflujo también se administran bloqueadores H2, metoclopramida,
inhibidores de la bomba de protones o antiácidos, para prevenir complicaciones gastro-intestinales. Además, la consulta
pre-anestésica debe optimizar la reserva fisiológica de cada órgano (ver capítulo 19).
Prevención de la sensibilización periférica y medular: consiste en administrar opioides y aine iv desde minutos antes de
la incisión; en cirugías de dolor intenso (toraco-abdominales) se puede administrar anestésico local a baja concentración y
opioides por vía epidural con catéter, aunque simultáneamente se administre anestesia general. De esta manera se logra
atenuar la sensibilización periférica y medular y disminuir el dolor post-operatorio.
Analgesia posoperatoria: si se administra analgesia epidural lo ideal es insertar el catéter lo más cerca posible a las
metámeras comprometidas con la incisión; por ejemplo, a nivel T4-5 en cirugías del tórax. Por el catéter epidural se
administra anestésico local a baja concentración (de preferencia de larga acción, como bupivacaina al 0,125% o
ropivacaina), más un opioide como fentanilo o morfina. Como ya se estableció con la tabla 3-1, los anestésicos locales se
emplean a baja concentración para bloquear especialmente a las fibras Aδ y C, que son las que conducen al dolor, y muy
poco a las motoras (Aα, Aβ), con el objeto que el paciente pueda movilizarse en el postoperatorio. Las cantidades que se
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emplean de opioide por vía peridural o raquídea son bajas, porque están aplicadas cerca de los receptores; por ejemplo, 3
mg de morfina epidural pueden dar analgesia durante 15-20 horas.
Si en una cirugía de alto dolor no es posible insertar el catéter epidural, se pueden administrar opioides por vía venosa,
idealmente usando bomba de infusión, para lograr niveles plasmáticos más estables que los obtenidos con bolos
intermitentes. Generalmente se administra una dosis de carga o de llenado y el médico programa la bomba determinando la
dosis. Por medio de un botón, el paciente puede administrarse dosis extra pre-determinada por el médico; por ello se llama
analgesia controlada por el paciente (siglas PCA en inglés).
Si no se cuenta con la bomba de infusión, se aplican bolos iv cada 4-6 horas; por ejemplo, 5 mg de morfina cada 3-4 horas
en un paciente adulto joven de 70 kg. Simultáneamente con los opioides se pueden aplicar aines, porque no compiten por
los mismos receptores.
Otras técnicas analgésicas incluyen bloqueos regionales en otros sitios, como el plexo braquial; también la infiltración de
anestésico local en el sitio de incisión, realizada por el cirujano.
Las cirugías que generan dolor leve a moderado (ej: safenectomía) no ameritan opioides; pueden ser manejadas con aine iv
y/o con opioide más aine por vía oral (ej: acetaminofeno o ibuprofeno más codeína). La infiltración de anestésico local en
la incisión quirúrgica es alternativa cuando el tamaño de la incisión lo permite (ej: herniorrafia).
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 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. La distensión de los segmentos
bajos y del cuello estimula los mecanoreceptores. Al final del primer periodo (dilatación completa del cuello) comienza el
segundo periodo con el descenso fetal, y el dolor proviene de la contracción uterina y además de la distensión-compresión
perineal y pélvica; la inervación sensorial de esta última parte esta dada por los nervios pudendos, que entran a nivel de S24. 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 llevar a periodos de hipoventilación con hipoxemia
materna y fetal transitoria entre las contracciones; la hiperventilación excesiva puede producir vasoconstricción y reducir el
flujo uterino, favoreciendo la hipoxemia y acidosis fetal (ver capítulo 6).
El gasto cardiaco aumenta con el embarazo, 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. Sin embargo, el
gran 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. Las pacientes con problemas cardiacos fácilmente pueden descompensarse en el
posparto inmediato.
ANALGESIA EN EL TRABAJO DE PARTO
El 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; en muchas pacientes fallan y requieren a
último momento otras formas de alivio del dolor.
Agentes parenterales: los analgésicos y opioides fácilmente pasan la placenta y producen depresión fetal. La más usada es
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 y se evita administrarla cuando ya está próximo el nacimiento.
Las benzodiazepinas no están indicadas 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. Debe evitarse de manera especial el
empleo del diazepam por la depresión fetal prolongada que puede ocasionar (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 porque se presenta confusión, pérdida de la colaboración materna, excitación
y hay riesgo de broncoaspiración porque se supone que la paciente tiene estómago lleno, con un pH bajo (ver capítulo 6).
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Analgesia peridural
Bloqueo paracervical
Bloqueo pudendo
Figura 2-24. En el primer periodo del trabajo de parto el dolor se debe a la contracción uterina y dilatación cervical; en el
segundo periodo a la distensión y compresión perineal. La mejor analgesia para el trabajo de parto se logra por vía
peridural.
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 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 epidural: es la más empleada, implantando un catéter en este espacio e infiltrando anestésico local a baja
concentración más opioide, que actúan en dos sitios distintos: axones y receptores opioides. El bloqueo debe incluir desde
T10 hasta S4-5 (figura 2-24). Los anestésicos más empleados son ropivacaina al 0.1-0.2% y bupivacaina al 0.0625-0.125%
y el opioide puede ser fentanil. La razón de emplear anestésico local a muy baja concentración es no producir bloqueo
motor para no interferir con el trabajo de parto, evitando necesidad de instrumentar el parto con fórceps, y 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.
78
ANEXO 1: RESUMEN SOBRE LA FUNCION RENAL
FUNCIONES
Los riñones tienen dos funciones grandes: excreción y regulación.
A pesar de las grandes variaciones en la ingesta de agua y alimentos, los riñones mantienen la cantidad y
composición de los líquidos corporales en límites muy estrechos. Al excretar agua y solutos, liberan al
organismo del exceso de agua y de productos de deshecho.
Las funciones específicas de los riñones son:
• Regular volumen y osmolaridad de los líquidos corporales
• Regular electrolitos
• Regular el estado ácido-base
• Excretar productos del metabolismo y sustancias extrañas
• Producir y secretar hormonas
Volumen y osmolaridad de líquidos corporales: el control de la osmolaridad es importante para mantener el
volumen normal de las células en todos los tejidos del cuerpo, y el control del volumen corporal es necesario
para el normal funcionamiento del sistema cardio-vascular. Los riñones, funcionando acopladamente con
elementos de los sistemas cardio-vascular, endocrino y nervioso central, desempeñan esta tarea, al regular la
excreción de agua y sodio.
Regulación de electrolitos: los riñones desempeñan un papel esencial en la regulación de importantes iones
inorgánicos del cuerpo, incluyendo Na++, K+, Cl-, HCO3-, H+, Ca++ y PO4---. Para mantener el balance, la
excreción de estos electrolitos debe ser igual a la ingesta diaria.
Regulación del equilibrio ácido-base: muchas funciones corporales son altamente sensibles al pH, el cual es
mantenido en límites muy estrechos por la acción coordinada de los amortiguadores (buffers en inglés),
pulmones, riñones y en menor grado el hígado.
Excreción de metabolitos y elementos extraños: los riñones también excretan productos finales del
metabolismo no necesarios para el organismo; estos productos incluyen urea (de los amino-ácidos), ácido úrico
(de ácidos nucleicos), creatinina (de músculos), productos finales de la hemoglobina y de hormonas. Los
riñones también eliminan sustancias extrañas del cuerpo, como drogas, pesticidas y otros componentes
químicos ingeridos con los alimentos.
Producción y secreción de hormonas: finalmente, los riñones funcionan como importantes órganos
endocrinos que producen y secretan renina, calcitriol y eritropoyetina. La renina activa al sistema reninaangiotensina-aldosterona, que ayuda a regular la presión arterial y el balance de sodio y potasio. El calcitriol, un
metabolito de la vitamina D3, es necesario para la re-absorción de Ca++ por el tracto gastro-intestinal y para su
deposición en el hueso. En pacientes con enfermedad renal, el nivel de calcitriol puede estar reducido y la
reabsorción intestinal de calcio disminuida, con anormalidades en la formación de hueso. Otra consecuencia de
la enfermedad renal crónica puede ser anemia, por reducción de producción y secreción de eritropoyetina, la
cual estimula la formación de células rojas de la sangre.
Unidad funcional: la unidad anatómica-funcional del riñón es el nefrón, una estructura que consiste de un
cúmulo de capilares llamado glomérulo, el sitio donde la sangre es filtrada, y un túbulo renal, el sitio del cual el
agua y los electrolitos son recuperados. En glomérulo tiene una arteriola aferente y una eferente y el cúmulo de
capilares está delimitado por la cápsula de Bowman. El túbulo renal tiene diferentes partes: el túbulo proximal,
del cual aproximadamente el 80% de los electrolitos y agua son recuperados, el asa de Henle, el túbulo distal y
el ducto colector, donde la orina es concentrada y se realizan otros cambios en electrolitos, en respuesta a
control hormonal.
79
ANEXO 2: RESUMEN SOBRE EQUILIBRIO ACIDO-BASE
CONCEPTOS CLAVES
Muchas funciones metabólicas son altamente sensibles al pH; el funcionamiento normal se realiza con variación del pH del
líquido extracelular entre 7,35 y 7,45; la vida sólo es compatible con un rango de pH entre 6.8 y 7.8.
Los alimentos ingeridos diariamente aportan ácidos y bases.
El metabolismo celular produce ácidos y bases.
En las materias fecales se pierden bases.
El efecto neto de los tres procesos anteriores es añadir ácidos al organismo.
Como el equilibrio se debe mantener, los ácidos añadidos deben ser excretados del cuerpo, a la misma rata que se
adicionan. El riñón se encarga de excretar los ácidos añadidos.
El pH es mantenido por la acción coordinada de los amortiguadores (buffers), los pulmones y los riñones.
Cuando la perfusión tisular es adecuada, el oxígeno está disponible para los tejidos, y si el nivel de insulina es normal, los
carbohidratos y grasas son metabolizados a CO2 y a agua; el CO2 es hidratado y genera H+.
La gran cantidad de CO2 producida por el metabolismo es eliminada por los pulmones y la PaCO2 se mantiene en
aproximadamente 40 mm Hg. Al CO2 se le denomina ácido volátil.
Además del CO2, el metabolismo celular también produce cantidades limitadas de otros ácidos y bases: ácido láctico, ácido
hidroclorídrico y ácido sulfúrico. Estos ácidos se conocen como no volátiles. El metabolismo también genera bases, como
citrato, que a su vez produce bicarbonato (HCO3 -).
Los riñones mantienen el equilibrio con dos procesos: excretando los ácidos orgánicos añadidos y a través del balance
entre filtración-reabsorción de bicarbonato. Normalmente, prácticamente todo el bicarbonato filtrado en el glomérulo es
reabsorbido, y no aparece en la orina. La carga neta de ácidos añadidos es excretada, y como resultado de ello,
normalmente la orina es ácida.
Los desórdenes ácido-base que resultan por cambios del bicarbonato plasmático se califican como metabólicos; los
resultantes por cambios del dióxido de carbono se denominan respiratorios.
Si la adición de un ácido excede la excreción, el desorden da origen a acidosis; si la excreción del ácido excede a la
adición, se genera la alcalosis.
La primera línea de defensa contra los desórdenes ácido-base son los amortiguadores; los amortiguadores extracelulares
actúan instantáneamente, mientras los amortiguadores intracelulares son más lentos y toman varios minutos en actuar.
El bicarbonato es el principal sistema de amortiguación: cuando un ácido no volátil es añadido o una base es perdida del
cuerpo, el HCO3 reacciona con el H+ y la concentración plasmática de HCO3 se reduce.
Si hay acidosis, se estimula la secreción de H+ por los riñones y todo el bicarbonato es reabsorbido.
Si hay alcalosis, la secreción de H+ por el nefrón es inhibida y se reduce la reabsorción de HCO3- .
Ejemplos:
En bajo nivel de oxígeno (hipoxia), el metabolismo anaerobio lleva a producción de ácido láctico y no de CO2. Esto también
puede suceder durante el ejercicio intenso o por pobre perfusión tisular, por bajo gasto cardiaco.
La hiperventilación, por ansiedad u otra causa, reduce la PaCO2.
Acidosis metabólica:
Si el nivel de insulina esta anormalmente bajo, el metabolismo de los carbohidratos produce varios ácidos cetónicos.
Intoxicación con salicilatos.
La diarrea lleva a pérdida de bicarbonato.
La acidosis tubular renal se refiere a la insuficiencia para excretar los ácidos.
La insuficiencia circulatoria, por choque o falla cardiaca, aumenta al ácido láctico (acidosis láctica).
Alcalosis metabólica:
Pérdida de ácidos no volátiles, como el ácido gástrico por vómito o por sonda nasogástrica.
Adición exagerada de álcalis no volátiles (ingestión de antiácidos).
El diagnóstico y tratamiento de desequilibrios ácido-base requiere la toma y análisis de gases arteriales.
80
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SECCION 3: FARMACOLOGIA
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CAPITULO 12: PRINCIPIOS DE FARMACOLOGIA
Ningún médico conocerá todos los parámetros farmacocinéticos y farmacodinámicos de todas las drogas o fármacos
existentes, pero debe conocerlos a los medicamentos que con mayor frecuencia emplee en su práctica clínica.
El anestesiólogo emplea varios fármacos de manera simultánea, principalmente por vía intravenosa, alveolar, intratecal y
peridural, pero al igual que todo médico, le interesa alcanzar rápidamente el efecto terapéutico (figura 3-1), mantener el
efecto terapéutico con el mínimo de efectos adversos y sin toxicidad; cuidar al paciente de los efectos adversos y
recuperarlo de manera pronta, por ello, debe conocer los principios farmacológicos y las propiedades específicas de las
diversas drogas empleadas en anestesiología.
EFECTOS
A
B
C
DOSIS O CONCENTRACIÓN
Figura 3-1. Línea A = efecto terapéutico; líneas discontinuas B y C = efectos adversos de dos fármacos diferentes. El
médico debe administrar la droga en dosis e intervalos de forma que logre el máximo efecto terapéutico (flecha de la curva
A), con el mínimo de efectos adversos y sin llegar a la toxicidad (B y C). C es un fármaco con mayor índice terapéutico que
B.
Las drogas interactúan con moléculas-objetivo específicas para producir sus efectos benéficos y adversos. Los eventos
desde la administración de la droga y la producción de efectos pueden dividirse en dos componentes: farmacocinético y
farmacodinámico.
COMPONENTES FARMACOCINÉTICO Y FARMACODINAMICO
El componente farmacocinético se refiere al proceso de llevar al fármaco hasta las moléculas-objetivo y retirarlo del cuerpo.
Relaciona la dosis administrada con la concentración del fármaco en los diferentes compartimentos del organismo,
incluyendo las moléculas-objetivo; de manera sencilla es “lo que el cuerpo hace con la droga”, y comprende los procesos de
absorción, distribución, metabolismo y eliminación. Estos cuatro procesos requieren de la transferencia del fármaco a
través de membranas capilares y celulares. La mayoría de los procesos farmacocinéticos son de primer orden, o sea que la
cantidad del proceso depende de la cantidad de fármaco presente.
El segundo componente del proceso es el farmacodinámico, y comprende a los eventos que siguen a la unión del fármaco
con la molécula-objetivo; se refiere a los efectos terapéuticos y adversos. De una manera sencilla es “lo que el fármaco le
hace al cuerpo”.
VARIABILIDAD DE LA RESPUESTA
El resultado de la terapia con medicamentos varía ampliamente 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 variabilidad pueden ser
varias: efecto de la enfermedad, factores heredados (farmacogenómicos) y co-administración de otros fármacos.
Factores heredados: aunque la secuencia del ADN es idéntica en el 99,9% de las personas, pueden haber variaciones en
la secuencia del ADN (polimorfismo) y otras variaciones genéticas (mutaciones), responsables de enfermedades como
hipercolesterolemia familiar, síndrome del QT alargado y anemia de células falciformes. El polimorfismo genético no sólo se
82
manifiesta en la farmacodinamia; también en la farmacocinética, 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, variación de 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 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.
Interacción de fármacos: cuando dos o más drogas se mezclan pueden generar un efecto diferente. La interacción 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 inhalados pueden reaccionar con la soda lime que retiene al CO2; 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, los bloqueadores de canales de calcio, y los
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).
Taquifilaxis – 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).
TRANSFERENCIA DE DROGAS POR LAS MEMBRANAS
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. En la transferencia hay que
considerar dos factores: el transporte por la membrana y las propiedades moleculares del fármaco.
Transporte por las membranas capilares y celulares
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.
Las drogas y sustancias endógenas pueden pasar las membranas celulares por difusión pasiva, transporte facilitado y
transporte activo; la difusión pasiva y el transporte facilitado suceden cuando existe un gradiente o diferencia de
concentración, y la rata es directamente proporcional a la diferencia de concentración, a la liposolubilidad de la droga y al
área disponible para el intercambio, e inversamente proporcional al grosor de la membrana (principio de Fick). Las drogas y
sustancias de molécula pequeña y liposoluble, como el oxígeno, pasan por difusión pasiva a través de las moléculas
lipidicas de la membrana, pero las moléculas más grandes y menos liposolubles, como la glucosa y la galactosa, entran a la
célula por transporte facilitado, utilizando proteínas transportadoras específicas, situadas en la membrana; este sistema es
específico, es saturable, no requiere de energía y no puede trabajar en contra de un gradiente.
Algunas drogas son transferidas a través de las membranas celulares de los hepatocitos, células renales y otras por un
transporte activo, el cual requiere energía, es específico, es saturable y puede bombear compuestos 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.
83
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).
Propiedades de la molécula y paso por las membranas
Así, el paso del fármaco a través de las membranas celulares depende de la concentración plasmática (que depende de la
dosis administrada), del tamaño, de la liposolubilidad-ionización y de la unión a proteínas del plasma.
Porcentaje de ionización: casi todos las drogas 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.
El porcentaje de ionización según el pH y consecuente paso de medicamento por las membranas se manifiesta
clínicamente es 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 droga que sea ácida; por ejemplo, cuando hay
intoxicación por un ácido débil, como el fenobarbital, si la orina tiene un pH ácido de 6, mucha droga filtrada estará en
forma liposoluble no ionizada, disponible para la reabsorción tubular; si el pH de la orina es subido a 8 con bicarbonato de
sodio, la mayoría del fenobarbital se ioniza, la reabsorción disminuye y la depuración aumenta; 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.
La unión a las proteínas plasmáticas y a los eritrocitos 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 proteínas
sea inerte, porque la unión es reversible y tan pronto como 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 sobrecompensada 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 ingresa rápidamente al SNC. En las drogas 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.
La disminución en la unión a proteínas tiene mayor importancia con medicamentos de alta unión; por ejemplo,
el midazolam tiene un 96% de unión 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 en 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
84
porcentaje de unión a proteínas de 85%, mientras el relajante muscular vecuronio, que es hidrosoluble, se une
en un 30%.
ABSORCION
Algunos fármacos primero actúan y después se absorben; son ejemplos los anestésicos locales, ya sea infiltrados o en
anestesia raquídea o epidural, los antibióticos y anti-inflamatorios dermatológicos u oculares, los esteroides aplicados en
bursitis o tendinitis, los opioides aplicados por vía raquídea.
Exceptuando los anteriores, los medicamentos deben ser absorbidos hacia la circulación, para que puedan ser llevados a
su lugar de acción; la vía intravenosa omite la absorción.
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.
Vías de administración - Biodisponibilidad
Vía oral: en la práctica médica general, las drogas usualmente se administran por vía oral, la cual es cómoda, económica y
segura, pero requiere de la cooperación del paciente, puede tener absorción incompleta y antes de alcanzar la circulación
sistémica está sometida al metabolismo en los enterocitos de la mucosa intestinal y al pasar a la circulación del sistema
porta también sufren metabolismo en los hepatocitos del hígado; este es el metabolismo pre-sistémico o del primer
paso. 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. Por
vía oral, el sitio más importante de absorción es el intestino delgado.
Concentración
IV
ORAL
Tiempo
Figura 3-2. La vía iv genera altas concentraciones iniciales, pero, a dosis equivalentes, la vía oral conduce a
concentraciones similares. La dosis oral será más alta cuanto mayor sea el porcentaje metabolizado pre-sistémicamente.
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 iv para lograr iguales
concentraciones en plasma y el mismo efecto terapéutico (figura 3-2); por ejemplo, en el caso del midazolam, para lograr
sedación profunda en niños se necesita 0,1-0,15 mg/kg por vía iv, pero por vía oral la dosis para sedación profunda 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 iv equivalen a 120 mg por vía oral.
Biodisponibilidad es la fracción de la dosis administrada que llega a la circulación sistémica, y es reducida por absorción
incompleta, por metabolismo pre-sistémico o por captación y metabolismo pulmonar del medicamento. La vía iv elimina la
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absorción y la biodisponibilidad es 100%, aunque puede tener biodisponibilidad menor al 100% si la droga está suspendida
en micro gotas y algunas 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 y tiene alta fracción no
ionizada, 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, epidural 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 epidural 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: casi el 100% sale por donde entró, sin sufrir
metabolismo.
• 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 de 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 o sedación profunda, pero también depresión respiratoria.
• Otras vías: intraósea, por mucosas, peritoneal.
La vía parenteral incluye la subcutánea, intramuscular e intravenosa.
DISTRIBUCION
Después de ser absorbidas o inyectadas en la sangre, las drogas son distribuidas a todo el cuerpo dependiendo de la
irrigación sanguínea. Los órganos de alta perfusión, o sea cerebro, riñones, corazón, pulmones, hígado y glándulas
endocrinas reciben la mayoría del fármaco poco tiempo después de la inyección o absorción, pero la entrega a órganos de
mediana perfusión y alta masa, o sea 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 de mediana perfusión representan alta masa corporal.
Así, una vez la droga se encuentre en el compartimiento central o plasmático, sigue la distribución inicial hacia el
compartimiento de alta perfusión, y este proceso se llama distribución rápida o tiempo medio π; a continuación sigue la
redistribución o distribución lenta o tiempo medio α hacia el compartimiento de mediana irrigación sanguínea y mayor
tamaño (músculo, piel, grasa), con disminución de la concentración de medicamento en el compartimiento de alta irrigación.
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 3-3).
Compart. alta
perfusión
Compartimento
central
Compart. de mediana y baja
perfusión
Alta
masa
Absorción
Eliminación
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Figura 3-3. Desde el compartimiento central o plasmático la droga se distribuye hacia los de alta, mediana y baja perfusión,
para de 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, o sea que compara a los
tejidos y a la sangre en su capacidad o afinidad para contener al medicamento, y puede definirse como “el volumen
necesario para contener la droga, con una concentración igual a la que tiene en el plasma”, una vez alcanzado el equilibrio
entre los compartimentos. Es un volumen aparente, porque representa un contenedor hipotético necesario para almacenar
toda la droga, que puede ser igual que el compartimiento central o mayor que el volumen del cuerpo humano, pero
cumpliendo la condición que tenga igual concentración al compartimiento central o plasmático. 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 mgs 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 en este sitio es 20 mg/L, el Vd
será 5 L. A mayor Vd, mayor 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.
Redistribución (fase alfa)
Los fármacos altamente liposolubles entran rápidamente a los órganos de alta perfusión y la concentración en plasma
rápidamente disminuye (figura 4-00). Esto genera un gradiente de concentración entre los órganos altamente perfundidos y
la sangre, de tal manera que la droga regresa de ellos hacia la circulación, donde es redistribuida a otros órganos que aún
están captando medicamento: músculo, piel, lecho esplácnico, grasa.
El anterior proceso es la distribución lenta o redistribución o tiempo medio α, y después de esta fase comienza el
metabolismo y excreción, o fase β. El ejemplo clásico es el tiopental, porque al aplicar una dosis iv de 4-6 mg por kilogramo,
es distribuido, rápidamente alcanza alta concentración cerebral y produce hipnosis en 1 minuto (tiempo π), pero el paciente
comienza a despertar después de 5-10 minutos, por redistribución (tiempo α) a otros órganos y no por eliminación, porque
su vida media de eliminación o beta es de 11 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 lipofilicas 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.
Así, 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 redistribución de 6-10 minutos, la dosis de refuerzo debe ser mayor,
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”.
Al elegir un medicamento, las propiedades moleculares y los parámetros farmacocinéticos deben considerarse
interrelacionados y no aisladamente; por ejemplo: si llega un paciente adulto joven de 70 kg con un dolor agudo intenso de
9/10, podemos elegir morfina como manejo, diluyendo una ampolla de 10 mg hasta 10 mL y aplicándole 5 mg (5 mL) por
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vía intravenosa (0,07 mg/kg). Si al minuto el paciente se queja de continuar con el dolor intenso, lo indicado es esperar
mínimo 5 minutos antes de aplicar otra dosis, porque su pKa es 7,9 y al pH de 7,4 sólo el 23% se encuentra en forma no
ionizada; su liposolubilidad es menor (1 en escala de 1 a 4) que otros opioides 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 – 7 minutos. Si a los 10 minutos el paciente continua con dolor intenso de 5-6/10 y la
frecuencia respiratoria es normal, se puede proceder a aplicar otros 3-5 mg iv. Si el dolor no es intenso, se puede
complementar con un AINE iv. Si la morfina se empleara para administrar anestesia, no se podría aplicar iv 2 minutos
antes de la incisión, como es el caso del fentanilo o del alfentanilo. El fentanilo es 7º-100 veces más potente que la morfina.
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 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
puede continuar el tratamiento analgésico con este fármaco, porque tiene un metabolito activo, la normeperidina, que causa
excitación del SNC, temblores y convulsiones.
Transferencia por la placenta
Varios factores influyen en el paso de fármacos por la placenta: ionización, liposolubilidad, tamaño de la molécula;
concentración materna, área y perfusión de la placenta.
Las drogas liposolubles 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 un factor importante que tiene presente el
anestesiólogo es la depresión fetal por transferencia placentaria de anestésicos. 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.
ELIMINACION
La eliminación o fase beta se inicia después de la fase de distribución-redistribución y se refiere a todos los procesos que
remueven la droga del cuerpo; 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 principal función del hígado es metabolizar a
compuestos menos activos y más polares, pero también realiza excreción hepatobiliar de droga intacta 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 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. Por
ejemplo: la morfina tiene una fracción ionizada importante, y por ello el 5-10% es excretada sin cambio por la orina; el 9095% es metabolizada en el hígado y de este porcentaje un 10% de metabolitos es excretado por la bilis y el restante 90% de
metabolitos es excretado por riñones, incluyendo los activos morfina 3-glucoronido y morfina 6-glucoronido. Los
pulmones son la principal vía de eliminación de los anestésicos inhalados, y esto marca gran diferencia: salen por el mismo
sitio de entrada, con muy escaso metabolismo, mientras los anestésicos no inhalados deben ser biotransformados y
eliminados por una vía diferente a la entrada.
Depuración
La depuración (clearance en inglés) describe la eficiencia para sacar drogas de la sangre, e incluye metabolismo y
excreción; se define como “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/kgmin.
Muchas drogas son depuradas por más de una vía; en consecuencia, la depuración total es la suma de las depuraciones por
diferentes rutas. Citamos como ejemplos de depuración total en mL/kg-min: tiopental 3,4; propofol 25; midazolam 8,5;
diazepam 0,35 y ketamina 14,5. A mayor depuración, menor vida media de eliminación.
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Depuración hepática
La depuración hepática depende de tres factores: flujo hepático, unión a proteínas de la sangre y capacidad del hígado para
eliminar la droga. La droga no unida a proteínas es la que puede ser eliminada por biotransformación o por excreción biliar,
y cuando una fracción constante o porcentaje es eliminada en la unidad de tiempo, se denomina proceso de primer orden.
La hipovolemia, la disminución del gasto en insuficiencia cardiaca y otras enfermedades 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, reducen la depuración. Las drogas pueden tener alta
extracción hepática (diltiazem, verapamilo, nifedipina, propranolol, lidocaina, morfina, propofol, fentanilo, ketamina),
media (midazolam, vecuronio, alfentanilo) o baja (diazepam, tiopental, teofilina). Enfermedades que alteran la función y
aumentan el corto-circuito del flujo sanguíneo, como hepatitis, disminuyen el metabolismo del primer paso, aumentando la
biodisponibilidad.
Depuración renal
Los riñones metabolizan algunas drogas, pero su función principal es excretar las drogas o los metabolitos, producidos
básicamente en el hígado; 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. Como la filtración glomerular se acompaña de una
pérdida paralela de la función tubular, la depuración de creatinina endógena, que es equivalente a la rata de filtración
glomerular, puede ser usada para evaluar toda la función renal, aún para drogas eliminadas principalmente por secreción
tubular. En disfunción renal la depuración de creatinina se emplea como parámetro para reducir dosis de drogas, en especial
cuando sus metabolitos son activos y excretados por riñones, como es el caso de lidocaina, meperidina y pancuronio.
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.
Muchas drogas empleadas en anestesia se eliminan primariamente por los riñones: aminoglicósidos, cefalosporinas,
penicilinas, digoxina, neostigmine, pancuronio, pipecuronio, y en presencia de falla renal, las dosis de estas drogas deben
ser reducidas para prevenir efectos adversos, y con mayor razón en estados de bajo gasto cardiaco, que reducen la filtración
glomerular. La cirrosis hepática avanzada también interfiere con la función renal, y esta combinación, el síndrome
hepatorrenal, reduce la eliminación de casi todas las drogas.
METABOLISMO
Cuando se administra dosis única de un fármaco liposoluble y en anestesias de corta duración, la redistribución es el
principal mecanismo responsable de la terminación del efecto, porque la mayor parte de la droga es removida de su sitio de
acción y llevada a músculo y grasa; pero el metabolismo es necesario para sacar la droga del organismo y adquiere
importancia cuando repetidas dosis son administradas o cuando la droga no sufre extensa redistribución, como es el caso de
los relajantes musculares; esto también es válido en anestesias prolongadas, mayores de 3 horas, en las cuales se
administran dosis repetidas de anestésicos como tiopental, fentanil o midazolam. Por ello, cuando se administran dosis
repetidas o en infusión, lo ideal es que los medicamentos tengan corta vida media de eliminación, para que no se acumulen
en músculo y grasa. Los anestésicos inhalados tienen la ventaja de que casi el 100% salen por donde entraron, pero las
drogas administradas por el resto de vías salen por otro proceso.
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 fin último del metabolismo es
la conversión de las drogas liposolubles a compuestos más polares, hidrosolubles, que facilitan su excreción por bilis y
orina.
Generalmente los metabolitos son farnacológicamente menos activos que la droga original, pero no siempre es así: el
diazepam tiene metabolitos que prolongan el efecto sedante; el efecto analgésico de la codeína se debe a su
biotransformación a morfina. La morfina tiene una vida media de eliminación de aproximadamente 2,9 horas en un adulto
joven, pero uno de sus metabolitos, la morfina-6-glucoronido es un agonista opioide potente y de más larga acción que la
morfina. Los metabolitos también pueden ser tóxicos; por ejemplo, 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 drogas y otros compuestos exógenos, llamados colectivamente xenobióticos, se lleva a cabo
principalmente en el hígado; otros órganos como 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.
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Reacciones de biotransformación: son de dos clases: 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 el 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 glucoronido.
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 desde el punto de vista 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 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.
Vida media y constante de eliminación
Es necesario medir de alguna forma la velocidad de la eliminación de un fármaco, y aquí nace el concepto de vida media o
tiempo medio (t ½) de eliminación.
La disposición de la mayoría de las drogas sigue una cinética de primer orden, en la cual una fracción o porcentaje
constante de la droga es removida 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 de droga removida es proporcional a
la concentración de la droga; cuando la concentración es alta, mayor cantidad absoluta es removida, pero cuando la
concentración es baja, la cantidad 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 droga pueden ser metabolizados cada hora, sin importar si la concentración plasmática sea 100 o 10
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”, denominado tiempo medio o vida media de eliminación, t1/2. Como la mayor
90
parte de los procesos son de primer orden, en el primer tiempo medio será removido el 50% de la droga, pero en el segundo
tiempo medio será removido el 25%, en el tercero el 12,5% , en el cuarto el 6,25% y en el quinto el 3,125%. Aunque
matemáticamente nunca se llegaría al 100%, para propósitos prácticos se considera que la droga ha sido completamente
removida en 5 tiempos de vida media.
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 otro lado, entre mayor sea el
volumen de distribución, 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 dificultad para convertir a metabolitos polares. Por
ello, el tiempo de vida media es directamente proporcional al volumen de distribución e inversamente proporcional a la
depuración:
T1/2 ∞ Vd/D
Tomando un ejemplo: el midazolam y el diazepam tienen Vd similares, pero la depuración del midazolam es
aproximadamente 24 veces mayor, y con base a ello el médico elige, según necesidad de ansiolisis de corta (midazolam) o
de larga duración (diazepam). Sin embargo, la recuperación de un paciente no puede ser predicha únicamente por la vida
media de eliminación, en especial con fármacos liposolubles, en los cuales el tiempo de redistribución es más importante;
las drogas menos lipofilicas, como los relajantes musculares, tienen escasa captación tisular y la recuperación se encuentra
más relacionada con la vida media de eliminación.
Cuando el medicamento es aplicado en infusión continua y no en bolo, el tiempo durante el cual se mantiene la infusión
toma importancia en la disminución de la concentración plasmática, y por ello, en infusiones 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. En términos generales, entre mayor sea el
tiempo de infusión, mayor es la vida media contexto-sensible; el tiopental no es droga ideal para infusiones continuas
porque rápidamente incrementa su vida media contexto-sensible, el propofol también la prolonga en infusiones
prolongadas, pero no tan drásticamente como el tiopental, debido a su alta depuración; el remifentanil tiene una
biotransformación tan rápida y con metabolitos no activos que su vida medio contexto-sensible es de tres minutos,
permitiendo un pronto despertar.
FARMACODINAMICA
La farmacodinámica es el estudio de los efectos terapéuticos y tóxicos de las drogas en el cuerpo; relaciona los efectos con
la concentración de droga en sangre o en el sitio de acción.
Dosis-respuesta
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 3-4). 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, en el SNC 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.
% DE RESPUESTA
100
DOSIS
91
Figura 3-4. 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 cuatro aspectos: potencia de la droga, que es la dosis requerida para
producir un determinado efecto, 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; el máximo efecto se llama eficacia, la
inclinación de la curva entre el 20% y el 80% de respuesta indica la rata de incremento del efecto al aumentar la dosis y,
finalmente, cuando se comparan varias curvas de varios sujetos, se determina la variabilidad en potencia, eficacia e
incremento de respuesta (figura 3-4). 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 (DL50) y la relación entre dosis
letal media y dosis efectiva media (DL50/DE50) se denomina índice terapéutico.
Al igual que hay variabilidad en la eliminación (polimorfismo, inducción-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 pacientes normales, de edad
similar, sin enfermedad agregada; 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.
Concentración-respuesta
La curva dosis-respuesta es muy útil, pero lo ideal sería establecer curvas de respuesta a la concentración de droga en la
sangre o mejor en el sitio de acción, y hacer comparaciones con la concentración plasmática con la cual se obtiene el 50%
de la respuesta máxima, Cp50, pero estos datos no son fáciles de obtener clínicamente. Con la curva concentraciónrespuesta se puede establecer con mayor firmeza la comparación entre potencia y eficacia de dos fármacos; en la figura 4-3
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.
Efecto
B
C
A
Concentración plasmática
Figura 3-5. 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.
Dosis de inducción (carga)
Para alcanzar una pronta concentración terapéutica y un rápido comienzo de acción, el volumen de distribución debe ser
llenado rápidamente con una dosis de carga DC, también llamada de llenado o inducción, y esta se calcula multiplicando el
volumen de distribución Vd por la concentración plasmática terapéutica:
DC = Vd x Cp
La fórmula anterior es para una dosis de llenado pleno, es decir, cuando el Vd en estado de equilibrio ha sido alcanzado,
una vez realizada la redistribución; pero si la dosis de llenado se aplica rápidamente, en aproximadamente 30-60 segundos,
sin dar tiempo al inicio de la redistribución, el Vd se acerca al volumen del compartimento central o plasmático, V1; esta
dosis de llenado se llama mínima o del compartimento 1:
DC mínima = V1 x Cp
92
En varias áreas médicas, como anestesiología y cuidado crítico, los bolos iv intermitentes generan los conocidos “picos y
valles” y por ello no representan la mejor opción para mantener un efecto farmacológico estable; las bombas
computarizadas para infusión continua ofrecen una mejor alternativa para reemplazar la droga removida del compartimento
central por eliminación, ya sea en mg/kg-h o mcg/kg-min.
Receptores
Los efectos de neurotransmisores, hormonas y drogas son el resultado de la unión de estos compuestos a los receptores, los
cuales inician cambios 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 receptores, 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 (α2-β1-β2) y la conductancia del calcio (α1).
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 (taquifilaxiatolerancia), ya sea porque los receptores pasan a sitios donde no son alcanzados (secuestro) o porque disminuye el número
total de receptores (regulación hacia bajo).
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 distintas potencias porque la afinidad por el receptor es diferente, como sucede con B y C en la
figura 4-3.
Agonista parcial es la droga que no puede producir el efecto máximo, aún en altas concentraciones, como sucede con A en
la figura 4-3; 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 fentanil; por ello un agonista parcial también puede ser llamado agonista-antagonista.
93
CAPITULO 13: FARMACOLOGIA DEL SNA
CLASIFICACION
Las drogas que actúan en el SNA pueden ser (figura 4-4):
•
•
Agonistas adrenérgicos
Agonistas α1: fenilefrina, adrenalina, noradrenalina, efedrina, 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, adrenalina
Agonistas DA1: fenoldopam, dopamina, dopexamina
Agonistas DA2: dopamina, dopexamina
Antagonistas adrenérgicos
Antagonistas α1: fenoxibenzamina, fentolamina, prazosin, tolazolina, labetalol
Antagonistas α2: fenoxibenzamina, fentolamina, yohimbina, piperozan
Antagonistas β1: acebutolol, practolol, propranolol, alprenolol, metoprolol, esmolol, labetalol
Antagonistas β2: propranolol, metoprolol, esmolol, labetalol, butoxamina
Antagonistas DA: haloperidol, droperidol, fenotiazinas
•
Agonistas colinérgicos
En receptores muscarínicos:
Directos: acetilcolina, metacolina, betanecol, carbamilcolina, muscarina, pilocarpina
Indirectos reversibles: neostigmina, fisostigmina, piridostigmina, edofronio, ambenonio
Indirectos irreversibles: ecotiofato, paration (órgano fosforados).
En receptores nicotínicos: succinilcolina, decametonio
• Antagonistas colinérgicos
En receptores muscarínicos: atropina, escopolamina, glicopirrolato, toxina botulínica
En receptores nicotínicos: tubocurarina, pancuronio, atracurio, vecuronio, rocuronio, toxina botulínica
AGONISTAS ADRENÉRGICOS
Adrenalina: AdrenalinaR (epinefrina) ampollas x 1 mg
Dopamina: CardiopalR ampollas x 200 mg
Etilefrina: 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 adrenalina estimula a
los receptores α1, α2, β1 y β2 y, aunque generalmente la eleva, el efecto neto sobre la presión arterial depende del balance
entre la vasoconstricción α1, la vasodilatación β2 y el efecto inotrópico β1; este balance cambia a diferentes dosis.
De una manera general, la secuencia del mecanismo de acción es activación del receptor-segundos mensajeros-cambios
intracelulares; de manera más específica 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, 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, mientras que otras se relajan. 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 al receptor, mientras los indirectos
aumentan la liberación de 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,
94
fenilefrina y etilefrina. 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.
Las figura 3-6 esquematiza algunos fármacos agonistas y antagonistas adrenérgicos y colinérgicos.
α2: clonidina, dexmedetomidina, metildopa, NA
α1: NA, fenilefrina, etilefrina, efedrina, adrenalina
AGONISTAS
ADRENERGICOS
NA
β1: isoproterenol, adrenalina, NA, dopamina
β2: isoproterenol, terbutalina, adrenalina
α2: yohimbina, fentolamina, fenoxibenzamina
ANTAGONISTAS
ADRENERGICOS
α1: fenoxibenzamina, fentolamina, prazosin, ergotamina
NA
β1: propranolol, esmolol, acebutolol, practolol
β2: propranolol, butoxamina, esmolol, alprenolol
AGONISTAS
COLINERGICOS
AC
Receptor
muscarínico
Directo: AC, metacolina
Indirecto reversible: neostigmina
Ind. irreversible órgano-fosforados
Receptor nicotínico: succinilcolina
95
Receptor muscarínico: atropina, escopolamina, toxina
botulínica
ANTAGONISTAS
COLINERGICOS
AC
Receptor nicotínico: tubocurarina, pancuronio,
toxina botulínica
Figura 3-6. 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
α1 y β1 se emplean para producir vasoconstricción, con ello aumentar la resistencia vascular y subir la presión arterial;
aumentar frecuencia y contractilidad cardiaca, reanimación cardiaca, vasoconstricción localizada, dilatar pupilas. Los
agonistas α2 selectivos, como alfametildopa, clonidina y dexmedetomidina 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. Cuando un
agonista α1 produce más constricción venosa que arterial se favorece principalmente el retorno venoso (precarga); si el
agonista α1 produce mayor contracción arteriolar que venoconstricción, favorece principalmente la poscarga. La efedrina
tiene acción α1 y β1, es un simpatomimético no catecolamina de acción indirecta y también directa, 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.
ANTAGONISTAS ADRENERGICOS
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 no es selectivo; por ejemplo, el prazosin antagoniza a los receptores α1, mientras el
labetalol bloquea a los receptores α1, β1 y β2.
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. Empleo clínico escaso.
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 y de la impotencia.
Los antagonistas beta-1 son drogas muy empleadas en clínica 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 mixtos, como el labetalol disminuyen la presión arterial sin taquicardia refleja, por su efecto combinado α
y β, y entre sus efectos indeseables se encuentra el broncoespasmo, por el bloqueo β2.
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.
AGONISTAS COLINERGICOS
Neostigmina: dosis iv 0,04-0,07 mg/kg. ProstigmineR ampollas x 0,5 mg.
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Edofronio: 0,5-1 mg/kg
Fisostigmina: 0,01-0,03 mg/kg
Piridostigmina: 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.
Agonistas colinérgicos muscarínicos directos (colinomiméticos directos) son los que actúan de manera similar a la
acetilcolina y generalmente tienen más acción muscarínica que nicotínica; 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.
Agonistas colinérgicos muscarínicos indirectos 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.
Agonistas colinérgicos muscarínicos indirectos irreversibles (colinomiméticos indirectos irreversibles) son
antagonistas irreversibles de la colinesterasa y producen efectos que duran días y semanas; son principalmente compuestos
órgano 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.
Los agonistas colinérgicos nicotínicos, como la succinilcolina, relajante muscular de gran empleo en anestesiología; es
tratada en capítulo aparte (figura 4-5).
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.
Antagonistas colinérgicos nicotínicos: son los relajantes musculares no despolarizantes, que son de gran empleo en
anestesiología, como la d-tubocurarina, pancuronio, vecuronio y rocuronio, y se tratan en capítulo aparte, junto con los
agonistas colinérgicos nicotínicos, como la succinilcolina (figura 4-5).
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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.
La atropina, escopolamina y glicopirrolato se estudian en anestesiología por sus efectos en los sistemas cardiovascular,
respiratorio, cerebral y gastrointestinal.
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 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 14: RELAJANTES MUSCULARES
Para estudiar este capítulo es indispensable tener clara la fisiología de la contracción muscular, expuesta en el capítulo 10.
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.
98
Es importante tener presente que los relajantes musculares producen parálisis y no inconsciencia ni analgesia; en otras
palabras, no son anestésicos; por ello se aplican cuando el paciente está inconsciente o bajo sedación, después del tiopental
o propofol o benzodiazepinas o anestésico inhalado. Durante la anestesia hay que asegurarse que el paciente relajado esté
recibiendo la cantidad adecuada de anestésico, porque en caso contrario puede recordar la cirugía. Además, inmediatamente
después de aplicarlos, hay que dar 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 (agonistas colinérgicos nicotínicos): succinilcolina.
2) antagonistas o no despolarizantes (antagonistas colinérgicos nicotínicos): curare, pancuronio, vecuronio.
RELAJANTES AGONISTAS O DESPOLARIZANTES
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 (figuras 2-19 y 3-7).
Succinilcolina
Dosis iv: 1-1,5 mg/kg
Dosis im: 4-5 mg/kg
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,
y como ya se explicó, no es metabolizado por la acetilcolinesterasa y para terminar su acción debe difundir afuera de la
unión neuromuscular y ser hidrolizado en el plasma e hígado por otra enzima, pero este proceso toma más tiempo.
La dosis iv de succinilcolina es 1-1,5 mg/kg, actúa en 30 – 60 seg. y dura menos de 10 minutos; por vía im la dosis es 4-5
mg/kg.
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 2030 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 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
99
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 CO2, 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.
COPIAR FIGURA 4-5 (proceso normal, relajación despolarizante, relajación no despolarizante) PAGINA 141
DEL LIBRO.
Figura 3-7. 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 periunión. Los relajantes no despolarizantes se unen al receptor y antagonizan la acción de la acetilcolina.
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.
100
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, laringoespasmo).
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, cisatracurio y mivacurio.
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 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.
colinesterasa
Ac -------------------------Æ 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.
MONITORIA DE LA RELAJACIÓN Y REVERSIÓN
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
101
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.
Durante la cirugía, la onda del capnógrafo también ayuda a informar si la relajación muscular debe reforzarse con dosis
adicional de relajante.
CAPITULO 15: ANESTESICOS INHALADOS
ANESTESICOS EN USO
En 1846 comenzó a emplearse el éter dietílico para producir anestesia general, y posteriormente fueron usados otros como
cloroformo, etileno, divinil éter, tricloroetileno, fluroxeno, ciclopropano y metoxiflurano; estos anestésicos ya no se
emplean por varias razones: producen gran depresión cardiovascular, arritmias cardiacas, vómito, inducción a plano
quirúrgico y despertar muy lento, irritación de vías aéreas con tos y broncoespasmo, nefro-hepatotoxicidad, son explosivos
y actualmente se usan muchos instrumentos eléctricos en el quirófano, etc.
Los anestésicos inhalados más usados actualmente son: isoflurano, sevoflurano, desflurano y óxido nitroso; con menor
empleo están el enflurano y el halotano. Con excepción del óxido nitroso, todos son hidrocarburos o éteres halogenados
cuya presentación es 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 la temperatura de ebullición es cercana a la ambiental,
aproximadamente 50°C; desde el vaporizador son llevados en mezcla con el oxígeno y con el óxido nitroso hacia los
pulmones del paciente. El óxido nitroso es gas a la temperatura ambiente, es el único inorgánico y viene comprimido en
cilindros de color azul. El oxígeno viene en cilindros de color blanco o verde.
Fórmula química: en la figura 3-8 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.
N=N
\ /
O
F
I
F–C–F F
I
I
H–C–O–C–H
I
I
F–C–F H
F
Figura 3-8. Estructura química del óxido nitroso (inorgánico) y de un anestésico orgánico (sevoflurano).
MECANISMO DE ACCION
Los anestésicos inhalados producen anestesia general, y la anestesia general es una alteración fisiológica reversible, que
tiene cuatro características:
a) inconsciencia
b) amnesia
c) analgesia en todo el cuerpo
d) relajación muscular
102
A nivel microscópico el mecanismo de acción no está totalmente claro, pero actúan principalmente a nivel de la
transmisión sináptica y menos a nivel del axón (figura 1-3); la acción es a nivel presináptico y postsináptico, y la teoría más
aceptada sobre el mecanismo de acción es expansión de la doble capa lipídica de la membrana, lo cual produce cambios en
la conformación de proteínas e inhibición de la función sináptica, ya sea en canales ligando dependientes, en los receptores
o en la función de segundos mensajeros; por ejemplo, la permeabilidad de los electrolitos puede ser entorpecida por
distorsión de los canales iónicos.
A nivel macroscópico actúan en diferentes sitios: corteza cerebral, sistema reticular activador (área excitatoria en la parte
superior del tallo), hipocampo (parte del sistema límbico, importante en la memoria reciente) y médula espinal,
particularmente en la transmisión del dolor en las astas dorsales.
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 hacia la circulación pulmonar, y al pasar 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 tejido 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 acumulación, pero la redistribución es relativamente lenta porque el anestésico continuamente se está
eliminando por el mismo sitio de entrada, sin 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 si se administran dosis
continuas de un fármaco de vida media de eliminación larga.
Los anestésicos inhalados difunden fácil por las membranas porque son altamente liposolubles, no ionizados, de peso
molecular bajo 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 mucho a los
componentes sanguíneos, demora más tiempo en pasar al SNC y producir anestesia; de igual manera, cuando la cirugía
termina el paciente también tarda más tiempo en recuperar el estado consciente porque el gas anestésico esta unido a 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.
La rápida disminución de la concentración plasmática y pronto despertar del sevoflurano, desflurano y óxido nitroso es
quizá la mayor ventaja frente a muchos anestésicos no inhalados, como tiopental, midazolam y fentanyl, 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.
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 porque la mayor parte es eliminada por esta ruta, sin metabolismo y excreción hepato-renal. El
porcentaje de metabolismo es sevoflurano 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; por ello, se 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. El óxido nitroso tampoco se administra en pacientes que requieran alta cantidad inspirada de oxígeno, ni en
pacientes con hipertensión pulmonar; tampoco a pacientes embarazadas, por la posibilidad de teratogenicidad.
Efecto sobre el segundo gas: como el óxido nitroso se administra en altas concentraciones (50-70%), al administrarlo
simultáneamente con otro anestésico potente, y a pesar de su baja solubilidad en sangre, 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.
103
CONCENTRACION ALVEOLAR MINIMA CAM
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 50 en
gramos o en miligramos porque son gases; en ellos se mide el porcentaje de su concentración en la mezcla total de gases,
incluyendo al oxígeno. 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 es 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 se mueve a la incisión quirúrgica. La concentración a la cual el 95% de los pacientes no se mueven 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 concentración indicada en el vaporizador de la máquina de anestesia no es exactamente igual a la cam, porque al
ingresar al circuito anestésico (mangueras), el gas fresco que viene del vaporizador se mezcla con los existentes en el
circuito de mangueras; por ello, existen monitores que miden la concentración del anestésico al ingreso a la vía aérea
superior (analizador de gases anestésicos).
La cam varía con algunos factores: la hipotermia, el envejecimiento, la intoxicación aguda con alcohol, la anemia, la
hipotensión, la hipoxia, el óxido nitroso, los opioides, las benzodiazepinas, la ketamina, el tiopental y los simpaticoliticos la
disminuyen, mientras que la juventud, el abuso crónico del alcohol, la ingestión reciente de anfetaminas, de cocaína o de
efedrina la aumentan. 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 1.2
sevoflurano 2.0
desflurano 6.0
óxido nitroso 105
El óxido nitroso tiene baja potencia y habría que administrarlo a más del 100% para que el solo produjera anestesia, lo cual
es imposible porque elimina al oxígeno y el paciente moriría; por ello, se emplea como coadyuvante al 50-70%, combinado
con uno de los otros gases anestésicos; por ejemplo oxígeno 28% + óxido nitroso 70%+ sevoflurano 2%. Cuando se emplea
óxido nitroso, la concentración necesaria del otro gas disminuye; en otras palabras, si en el caso anterior se elimina al óxido
nitroso, habría que administrar oxígeno 97% + sevoflurano 3%. Administrando opioides (ejemplo: fentanil) también se
disminuye la concentración necesaria de los anestésicos inhalados, práctica clínica muy común en toda anestesia general.
EFECTOS EN OTROS SISTEMAS
El anestésico ideal, que produzca anestesia sin ningún efecto indeseable aún no existe; además, 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:
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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, con aumento del flujo sanguíneo cerebral (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?
Expansión o aumento de expansión de cavidades: óxido nitroso
Vasodilatación pulmonar, alterando relación V/Q: óxido nitroso
104
•
Aumento de la resistencia vascular pulmonar: óxido nitroso
Además de proporcionar anestesia, los agentes inhalados ofrecen las ventajas siguientes:
•
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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 16: ANESTESICOS NO INHALADOS
CLASIFICACION
Los anestésicos usados en anestesiología por vía venosa, intramuscular y algunos también por vía oral son:
a) Barbitúricos: tiopental.
b) Benzodiazepinas: midazolam, diazepam, lorazepam, flumazenil
c) Propofol
d) Etomidato
e) Hidrato de cloral
f) Ketamina
g) Opioides: fentanil, alfentanil, sufentanil, remifentanil, morfina, meperidina, naloxona
h) Droperidol
BARBITURICOS
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 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. Deprimen al sistema reticular activador del tallo,
que controla varias funciones vitales, incluyendo la consciencia; actúan suprimiendo la transmisión 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. Ver figuras 1-3 y 4-7.
Aunque también existen el fenobarbital, metohexital y tiamilal, el más usado es el tiopental (PentothalR); en adultos la dosis
es 4-5 mg/kg por vía iv y se diluye al 2,5% (al frasco de 1 gr se le añaden 40 mL de agua o solución salina), y en niños
pequeños se diluye al 1% (1 mL = 10 mg). 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, flebitis
y trombosis venosa. Tiene alta unión a proteínas pero por ser muy liposoluble y tener alta fracción no ionizada, la
captación por un órgano de alta irrigación como cerebro y consecuente hipnosis se produce en aproximadamente 30
segundos. La acción de una dosis simple dura 5-10 minutos y termina por redistribución desde el cerebro y órganos de alta
perfusión principalmente hacia el músculo, no por metabolismo-excreción porque la vida media es aproximadamente 11
horas; pero si se administran dosis repetidas se van saturando los compartimientos periféricos y la duración de acción pasa
a depender de la vida media y no de la redistribución.
La biotransformación es hepática por mecanismo de oxidación a metabolitos hidrosolubles no activos (hidroxitiopental y
ácido carboxílico), que son excretados por riñón.
El tiopental disminuye la presión arterial y sube la frecuencia cardiaca; la presión arterial cae porque deprime el 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 posiblemente compensadora, por efecto vagolítico central.
Usualmente el gasto cardiaco es mantenido por el aumento de frecuencia cardiaca, pero el tiopental también deprime
105
directamente al miocardio y el gasto cardiaco tiende a disminuir. 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 emplearse con precaución en pacientes con estas características. Los pacientes hipertensos no controlados
pueden hacer amplia variación de la presión durante la inducción: hipotensión con el tiopental seguida de hipertensión con
la laringoscopia-intubación y nuevamente hipotensión por los anestésicos inhalados.
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 dosis de inducción, motivo por el cual
el anestesiólogo debe hacer pre-oxigenación durante 3 minutos, 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. Después de la apnea siguen disminuidos el
volumen corriente y la frecuencia respiratoria. 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. El tiopental libera
histamina y puede causar rash dérmico en tórax; también broncoespasmo en pacientes asmáticos, especialmente si están
superficiales y se realiza laringoscopia e intubación. 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.
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.
BENZODIAZEPINAS
Midazolam oral: desde 0,07 mg/kg para ansiolisis, hasta 0,8 mg/kg para hipnosis en niños. Máximo 25 mg.
Midazolam im: desde 0,03 mg/kg para ansiolisis, hasta 0,2 mg/kg para hipnosis
Midazolam iv: desde 0,02 mg/kg para ansiolisis, hasta 0,15 mg/kg para hipnosis
Midazolan nasal: 0,2-0,4 mg/kg
Midazolam sublingual: 0,1-0,2 mg/kg
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 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
106
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.
RECEPTOR GABA
Cl-
RECEPTOR
GLUTAMATO- NMDA
Na* Ca**
MEMBRANA
Barbitúricos
Benzodiazepinas
Propofol
Etomidato
Potencian
K*
Ketamina
Inhibe
Figura 3-9. 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.
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 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.
ETOMIDATO
Dosis iv: 0,2-0,4 mg/kg.
Ampollas al 0,2% (1 mL = 2 mg)
107
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.
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 hasta 80
mg/kg para hipnosis; tiene excelente absorción y buen efecto que 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 sedación 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.
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 el movimiento de potasio, sodio y calcio en
los receptores excitatorios NMD-aspartato, que son análogos de los receptores glutamato. Funcionalmente disocia al tálamo
(lugar donde inicia la integración sensitiva) de la corteza límbica (que tiene función con el estado de consciencia).
Generalmente se usa por vía iv o im, aunque también puede emplearse por vía oral e intranasal a 6 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 son dosis-dependiente y se
reducen 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, con resultado neto de aumento de
frecuencia cardiaca, de presión arterial y de 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-epidural 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 CO2 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.
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).
108
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.
Mecanismo de acción: 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 3-10.
OPIOIDES
Ca**
Inhibe liberación de
neurotransmisores
K+
Inhibe respuesta a
neurotransmisores
Figura 3-10. Los opioides endógenos y exógenos inhiben las vías nociceptivas presinápticas y postsinápticas,
hiperpolarizando al aumentar la conductancia al potasio y bloquear al calcio..
Efectos. 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 PaCO2, 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 sobre fisiología del
dolor, y que incluye secreción de catecolaminas, cortisol (hidrocortisona), hormona antidiurética, aldosterona, angiotensina
II; este bloqueo neuroendocrino 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, y 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,
109
producen poca disminución de la PAM, pero en el paciente hipovolémico deben emplearse con precaución, titulando dosisrespuesta.
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 fentanyl 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 alfentanil, que tiene una vida media de eliminación de 1,5 horas y el remifentanil con menos de 10
minutos. Exceptuando al remifentanil, 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 fentanil y sufentanil, 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
en pacientes en mal estado o ancianos; 0,05 mg/kg en pacientes normales 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 epidural es 2-3 mg, que brinda analgesia hasta por 18 horas; por vía subaracnoidea la dosis es aún menor:
aproximadamente 80 mcg.
Fentanil: es un agonista altamente liposoluble muy empleado durante anestesia, principalmente por vías iv, epidural 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 fentanil
también se emplea por vía epidural, en dosis de 1 a 2 mcg/kg, ya sea antes de la incisión o para analgesia postoperatoria. 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.
Alfentanil: 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 alfentanil 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.
Remifentanil: 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.
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
110
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.
SEDACION EN NIÑOS
Cuando se desea sedar a un niño, las preguntas básicas son:
1) ¿Cuánta sedación se necesita? Recuerde: a mayor sedación, mayor depresión respiratoria.
2) ¿Cuál medicamento emplear? Midazolam, ketamina, hidrato de cloral, tiopental, propofol.
3) ¿Cuál vía emplear: oral, iv, im u otra?
Las respuestas son:
* Sedación leve o consciente es aquella que sólo quita ansiedad, sin hacer perder la conciencia, sin deprimir de manera
importante la respiración ni los reflejos protectores; el niño no se queda inmóvil. Hay diferencias en la respuesta a la misma
dosis, pero la ansiolisis se obtiene con:
midazolam oral 0,1-0,2 mg/kg
midazolan im 0,03-0,05 mg/kg
midazolam iv 0,02- 0,04 mg/kg
hidrato de cloral oral 25-40 mg/kg
* Sedación moderada: hay somnolencia pero no hay completa inmovilidad; la depresión respiratoria empieza a ser
importante; lo ideal es monitorizar al paciente con pulsioxímetro y el médico debe estar preparado para dar soporte
ventilatorio. Produce algún grado de amnesia. Se obtiene con:
midazolam oral 0,2-0,4 mg/kg
midazolam im 0,05-0,1 mg/kg
midazolam iv 0,05-0,09 mg/kg
hidrato de cloral oral 40-50 mg/kg
* Sedación profunda: hay inconsciencia, inmovilidad, depresión de reflejos con posibilidad de laringo-broncoespasmo,
hay algún grado de depresión respiratoria; esta sedación ya está en límite con la anestesia. No se debe administrar sin
monitoría con pulsioxímetro, ni en sitios que no garanticen elementos para dar apoyo ventilatorio, ni por médicos sin
entrenamiento; lo ideal es que sea administrada por anestesiólogo. Excepto urgencias, no se debe administrar a niños con
estómago lleno ni cuadro gripal, por las posibilidades de broncoaspiración y laringo-broncoespasmo respectivamente.
Administrar oxígeno nasal. Ideal obtener consentimiento informado de los padres. Considerar aplicación previa de atropina
0,01-0,02 mg/kg iv o im, en especial en niños de corta edad o cuando se emplee ketamina, por el incremento de
secreciones. Es la empleada en estudios radiológicos que requieren absoluta inmovilidad, como escanografía. Se obtiene
con:
midazolam oral 0,5-0,8 mg/kg
midazolam im 0,1-0,2 mg/kg
midazolam iv 0,1-0,15 mg/kg
hidrato de cloral oral 60-80 mg/kg
ketamina im 4-7 mg/kg
ketamina iv 1-2 mg/kg
tiopental iv 3-5 mg/kg
propofol 1-2 mg/kg
mezcla im, en la misma jeringa: midazolam 0,15 + ketamina 2-3 mg/kg + atropina 0,01 mg/kg
CAPITULO 17: ANESTESICOS LOCALES
Lidocaina: al 1% (1 mL= 10 mg); al 2% (1 mL= 20 mg) con y sin adrenalina al 1:200.000: RoxicainaR; XylocainaR
Bupivacaina: al 0,5% (1 mL= 5 mg); al 0,75% (1mL= 7,5 mg): MarcainaR; BupiropR; BupinestR.
111
Fibras nerviosas. Los nervios periféricos son mixtos, porque contienen fibras aferentes y eferentes, que pueden ser
mielinizadas y no mielinizadas (ver tabla 2-1). 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 cada axón esta rodeado 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 las células de Schwann, forma
varias capas lipidicas alrededor de cada axón, es continua pero con segmentos separados por los nodos de Ranvier; 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 3-11); en estas fibras el impulso
nervioso se desplaza de manera continua y el anestésico local actúa en cualquier sitio de la membrana.
Así, 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.
Célula de Schwann y mielina
Nodo de
Ranvier
Axón
Célula de Schwann con
varios axones delgados
Figura 3-11. Además del epineuro, perineuro y endoneuro, 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.
En la figura 2-15 se explicó que el complejo o bomba sodio-potasio-ATPasa genera gradientes iónicos, con mayor
concentración de sodio en el exterior y de potasio en el interior, pero la membrana es mucho mas permeable al potasio que
al sodio, dejando un exceso de iones negativos en el interior (aniones) y con ello un potencial de reposo negativo de
aproximadamente -70 mV. Los otros iones también tienen aporte en el potencial de reposo, pero menos que el potasio.
Todo estímulo sensitivo, motor o autónomo que alcance el umbral de -55 mV es transmitido a través de axones por medio
de despolarización de la membrana, y esto implica activación de los sensores de voltaje de los canales de sodio y entrada
súbita de los iones sodio, hasta alcanzar un potencial de membrana positivo de +35 mV; después de ello el potasio puede
salir libremente y la membrana se repolariza; finalmente los gradientes iniciales son restablecidos por la bomba sodiopotasio.
Mecanismo de acción. Los anestésicos locales bloquean temporalmente las funciones sensitiva, motora y autónoma de una
parte del cuerpo porque su forma no ionizada penetra la membrana y se une a las proteínas de los canales de sodio,
alterando su conformación e inhibiendo su activación, o sea el influjo de iones sodio y potencial de acción, sin alterar el
potencial de reposo (figuras 1-3 y 2-15); además, algunos anestésicos como la benzocaina penetran la membrana, la
expanden y distorsionan a los canales, de manera similar a los anestésicos inhalados. El anestésico se une al canal de sodio
cuando está inactivo, pero el acceso del anestésico al canal aumenta al aumentar la frecuencia de estimulación del nervio,
es decir, al aumentar la cantidad de potenciales de acción en la unidad de tiempo.
Estructura molecular. Los anestésicos locales constan de un grupo lipofilico, que usualmente es un anillo benceno, 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 3-12).
112
C- NHCO - N
C-
Anillo bencénico
(lipofilico)
Cadena intermedia
(amida o éster)
Amina
(hidrofílico)
Figura 3-12. Los anestésicos locales se clasifican en tipo éster o amida, dependiendo de la cadena intermedia que une al
anillo bencénico con la amina. Los tipo éster son muy poco empleados.
La cadena intermedia es la base para clasificarlos en dos grandes grupos: los tipo amida y los tipo 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.
PERFIL FARMACOLOGICO
Las diferencias fisicoquímicas de la molécula producen el perfil farmacológico en potencia, comienzo de acción y duración
de acción.
Potencia: se relaciona con la liposolubilidad, o sea la habilidad del anestésico para penetrar la membrana, y en términos
generales ello depende del número total de carbonos en la molécula. La potencia se mide con la Cm, que es la
concentración mínima de anestésico local que bloquea al impulso nervioso, y también depende de la clase, diámetro y
mielinización de la fibra, de la frecuencia con la cual esté transmitiendo el nervio, del pH del medio ambiente y de la
concentración de potasio y calcio, porque la hipopotasemia y la hipercalcemia antagonizan el bloqueo. La clase de fibra
influye porque, en un mismo segmento o trayecto de nervio, las fibras delgadas mielinizadas tienen más nodos de Ranvier
que las fibras gruesas mielinizadas, y se necesita bloquear tres nodos para impedir el “salto” del potencial de acción.
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, una concentración del 0,5-0,75% de bupivacaina bloquea
alto porcentaje de fibras motoras Aα y Aβ, pero se necesita lidocaina más concentrada (1,5-2%) para poder bloquear a estas
fibras.
Comienzo de acción: depende de varios factores, pero el principal es el porcentaje de la forma no ionizada liposoluble,
que es la que difunde a través del epineuro y membrana del axón. Los anestésicos locales con un pKa cercano al pH
fisiológico de 7,4 tienen mayor concentración de la forma no ionizada que puede pasar las cubiertas y membrana y
comienzan más rápido la acción. 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 lidocaina es 24% y el de la bupivacaina y ropivacaina es 17%.
Los anestésicos locales son bases débiles, pero para ser hidrosolubles, comercialmente son preparados como sales en
solución ácida: la lidocaina sin adrenalina tiene pH de 6-7, pero la lidocaina con adrenalina (epinefrina) tiene un pH de 4-5,
porque la adrenalina es inestable en medio alcalino. Por ser bases débiles, la fracción no ionizada disminuye en el pH ácido
y hace que el inicio de acción sea ligeramente mayor para la lidocaina con adrenalina que para lidocaina simple; por esta
causa, también puede ser más dolorosa al ser infiltrada, sin olvidar que la alta velocidad de inyección también genera
mayor dolor.
113
Por esta misma razón, los anestésicos locales retardan el comienzo de acción y pierden potencia cuando se inyectan en un
tejido ácido, ya sea por infección o isquemia: no se favorece el paso de la forma ionizada a la no ionizada. Con el objeto de
acelerar el inicio de acción, mejorar la intensidad del bloqueo y disminuir el dolor a la infiltración, es posible añadir 1 mL
de bicarbonato de sodio a cada 10 mL de lidocaina; la adición de bicarbonato tiene mayor justificación en las soluciones de
lidocaina con adrenalina y de bupivacaina. A la bupivacaina se le añade menor cantidad de bicarbonato.
La taquifilaxis o eficacia decreciente de 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: se asocia principalmente con el tiempo de unión de los anestésicos locales a las proteínas de los
canales de sodio; la vida media de eliminación influye menos porque la acción la cumplen en el sitio de inyección, antes de
la absorción y distribución. La unión a las proteínas del canal es proporcional a la unión con las proteínas plasmáticas
(glicoproteína ácida alfa 1), y ello tiene relación con factores como el número de carbonos de la molécula. La bupivacaina y
ropivacaina tienen un porcentaje de unión a proteínas de 95% y un tiempo de duración aproximadamente doble de la
lidocaina, que tiene un porcentaje de unión de 64%. La adición de vasoconstrictor aumenta la duración de acción.
Resumen farmacológico: la bupivacaina y la ropivacaina tienen un perfil farmacológico similar; son más potentes que la
lidocaina por ser más liposolubles y por ello se emplean a menor concentración que la lidocina; tardan más en comenzar el
bloqueo porque tienen mayor porcentaje de moléculas ionizadas, y su acción es más prolongada que la lidocaina porque se
unen más tiempo a los canales de sodio. La lidocaina es más vasodilatadora que la bupivacaina y ropivacaina y por ello el
tiempo de acción pasa a ser el doble cuando se le añade vasoconstrictor (adrenalina).
BLOQUEO DIFERENCIAL
Por vía epidural 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 motoras y de tacto (Aα, Aβ); ello tiene gran aplicación en la analgesia para
trabajo de parto, analgesia postoperatoria o postrauma, y se logra empleando anestésico local en baja concentración
(ejemplo: bupivacaina o ropivacaina al 0,125-0,25%); se produce sinergismo si se agrega un opioide (morfina, fentanil), y
la concentración del anestésico puede disminuirse a 0,0625- 0,125%.
Las explicaciones para el bloqueo diferencial son varias: las fibras delgadas son más susceptibles de bloquear por tener
menor perímetro y menos mielina; en un mismo segmento una fibra delgada mielinizada (Aδ) tiene más nodos de Ranvier
que una gruesa (Aα, Aβ); las fibras delgadas son más sensibles que las gruesas a la bupivacaina y ropivacaina; las fibras
delgadas pueden tener mayor frecuencia de impulsos y ello las hace más susceptibles, porque el acceso del anestésico al
canal aumenta al aumentar la frecuencia.
FARMACOCINETICA
ABSORCION
Usualmente los anestésicos locales se infiltran subcutáneos o peri-neurales o se aplican sobre mucosas; en la piel intacta se
necesita alta concentración de anestésico liposoluble en medio acuoso. La mezcla al 50% de lidocaina al 5% más prilocaina
al 5% (AnestecinR crema, EmlaR) aplicada y cubierta con cinta una hora antes provee anestesia de 3-5 mm de profundidad.
Cuando se emplea lidocaina en jalea en la mucosa uretral, debe esperarse mínimo 5 minutos, antes de introducir el
cistoscopio o dilatador.
Sitio de inyección: 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 > epidural > plexo braquial >
ciático > subcutáneo.
Vasoconstrictor: 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 la aumenta al doble, mientras que el efecto es menos evidente en los agentes
que se unen largo tiempo a las proteínas del canal, como la bupivacaina, y prácticamente nulo en los que se unen largo
tiempo al canal y no producen vasodilatación, como la ropivacaina.
Cuando se aplica anestesia peridural con vasoconstrictor, es importante tener presente que la adrenalina puede mejorar la
analgesia del anestésico local debido a su acción α2 en las vías inhibitorias del dolor.
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.
Tipo de anestésico: la absorción es más lenta en los que se unen largo tiempo a las proteínas y en los que causan menor
vasodilatación, como bupivacaina y ropivacaina.
114
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.
METABOLISMO Y EXCRECION
Tipo éster: 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.
Tipo amida: son metabolizados en el hígado, más lentamente que la hidrólisis que sufren los ésteres. Los metabolitos de la
prilocaina se pueden acumular después de dosis altas y convertir la hemoglobina en metahemoglobina, que es tratada con
azul de metileno iv 1-2 mg/kg. Aunque ya se determinó que en la duración de acción es más importante el tiempo de unión
al canal y la adición de vasoconstrictor, la vida media de eliminación de la lidocaina es 1,6; la bupivacaina 3,5 y la
ropivacaina 1,9 horas.
TOXICIDAD
El bloqueo de los canales de sodio no es solamente en el sitio de infiltración; alta concentración plasmática de anestésico
local también afecta los potenciales de acción de otros sistemas: SNC, cardiovascular y respiratorio. La toxicidad ocurre
por exceder las dosis máximas, especialmente en sitios de alta irrigación, o por inyección intravascular inadvertida; siempre
que nos encontremos 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 ventilación pulmonar con
oxígeno y administrar midazolan 2-5 mg o propofol 1 mg/kg o tiopental 1-2 mg/kg iv; si las convulsiones continúan y es
difícil ventilar al paciente, se puede relajar al paciente con 50 mg succinilcolina, para facilitar la ventilación.
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 lidocaina hiperbárica por vía raquídea puede producir irritación radicular y síntomas neurológicos que duran una semana
(dolor, disestesia, sensación quemante en miembros inferiores); por este motivo se prefiere la bupivacaina para la anestesia
subaracnoidea.
Sistema cardiovascular: bajas dosis de lidocaina iv (1,5 mg/kg) se emplean para tratamiento de algunas arritmias
ventriculares, 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: ventilación, oxígeno, considerar intubación, atropina, efedrina o etilefrina, cardioversión eléctrica, adrenalina,
bretilio y magnesio. 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.
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 (bloqueo cervical, pudendo o 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; se aplican 1,5 mg/kg 1-3
minutos antes de la intubación.
DOSIS MAXIMA
La dosis máxima depende de la irrigación sanguínea del sitio de infiltración y de la presencia o no de vasoconstrictor; en
región subcutánea la absorción es lenta y la dosis recomendada de lidocaina con adrenalina es 7 mg/kg, con máxima de 10
mg/kg, mientras la dosis recomendada de lidocaina sin adrenalina es 5 mg/kg, con máxima de 7 mg/kg. En sitios más
vascularizados, en ancianos, neonatos y pacientes con enfermedad hepática la dosis máxima no debe pasar la recomendada
(1 mL de lidocaina 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%; no es necesario emplear lidocaina al 2% o bupivacaina al 0,5-0,75%.
En niños de corta edad tampoco es juicioso emplear lidocaina al 2% ni bupivacaina al 0,5%; con lidocaina al 1% o
bupivacaina al 0,25% se logra el efecto anestésico deseado.
La dosis recomendada de bupivacaina y ropivacaina es 3 mg/kg, con un máximo de 4 mg/kg según otros investigadores (1
mL de bupivacaina al 0,5% = 5 mg).
115
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 es efecto del vasoconstrictor (taquicardia, ligera hipertensión), que es más
común con la presentación odontológica de lidocaina con adrenalina al 1:80.000. También puede tratarse de verdadera
alergia, pero puede ser al preservante que contienen las presentaciones de dosis múltiple (metilparabeno o metabisulfito), y
en este caso se procede a realizar prueba de sensibilidad con 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.
CAPITULO 18: 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) Antiácidos: hidróxido de aluminio y de magnesio, citrato de sodio, bicarbonato de sodio.
g) Estimulantes de motilidad gastrointestinal: metoclopramida.
h) Inhibidores de la bomba de protones: omeprazole, lansoprazole, rabeprazole.
i) Antagonistas en receptores 5HT3: ondansetrón, granisetron, dolasetron, tropisetron.
j) Antidepresivos y anticonvulsivantes: amitriptilina, acido valproico, carbamazepina.
ANALGESICOS NO OPIOIDES, NO ESTEROIDES (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 (figura 3-20).
El proceso se resume de la siguiente manera: la fosfolipasa A2 actúa sobre los fosfolipidos liberados por las membranas de
las células traumatizadas y los convierte en ácido araquidónico, luego la ciclooxigenasa-2 (COX-2) convierte al ácido
araquidónico en endoperóxidos, que son transformados en prostaciclina y prostaglandinas E1 y E2; la lipooxigenasa
también convierte al ácido araquidónico en leucotrienos. La prostaciclina potencia el edema de la bradiquinina y las
prostaglandina E2 y E2 activan las terminaciones nerviosas libres. De manera antidrómica, otras terminaciones nerviosas
liberan sustancia P y posiblemente calcitonina GRP (ver hiperalgesia secundaria).
Aunque no se conoce de manera exacta el mecanismo y participación de cada una de estas sustancias endógenas en la
generación y transducción del estímulo nociceptivo, se sabe que las prostaglandinas tienen mayor efecto en los tejidos
traumatizados e inflamados que en los sanos; las prostaglandinas E1, E2 y F2a tienen mayor efecto sensibilizante
algogénico que las prostaglandinas A1, B2 o I2.
Las prostaglandinas representan un grupo diverso de compuestos que modulan muchas funciones celulares; mientras la
COX-2 está involucrada en inflamación, dolor y posiblemente en funciones cerebrales y renales, la COX-1 se encuentra en
varias partes del cuerpo y produce prostaglandinas que ejercen funciones protectoras en túbulos colectores renales, mucosa
gastrointestinal, endotelio vascular y agregación plaquetaria. Lo anterior explica el creciente interés en desarrollar
moléculas que inhiban selectivamente a la COX-2 y con escasa actividad sobre COX-1, generando así analgésicos y
116
antiinflamatorios con menores efectos sobre plaquetas, mucosa gástrica, funciones renales y cardiovasculares. Los
corticoesteroides también tienen acción antiinflamatoria y analgésica al actuar como bloqueadores de la fosfolipasa A2,
estabilizar membranas, promover la integridad capilar, antagonizar la adherencia de leucocitos al endotelio vascular y su
respuesta a la inflamación, pero sus múltiples efectos en el metabolismo no los indican como analgésicos.
Los medicamentos analgésicos no opioides y 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 a nivel central y posiblemente a nivel periférico, los analgésicos no opioides y
antiinflamatorios no esteroides básicamente ejercen su acción a nivel periférico, aunque algunos también pueden actuar en
el SNC.
Los analgésicos no opioides se pueden clasificar en los siguientes grupos:
a) Salicilato: acido acetil-salicilico, diflunisal.
b) P-aminofenol: acetaminofen
c) Acido propionico: ibuprofeno, naproxen, ketoprofeno.
d) Indoles o ácido acético: indometacina, ketorolaco.
e) Oxican: piroxicam.
f) Acido fenilacético: diclofenaco.
g) Fenamato o ácido antranilico: meclofenamato.
h) Inhibidores selectivos COX-2: celecoxid, valdecoxid, parecoxid.
HIPOTENSORES
Muchos medicamentos bajan la presión arterial, incluyendo a los anestésicos inhalados y antagonistas simpáticos, 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 óxido nítrico, el
cual activa a la adenil-ciclasa, aumenta el GMP cíclico, disminuye el calcio intracelular y relaja al músculo liso, más al
venoso que al arterial. Se emplea en hipertensión, isquemia del miocardio y falla ventricular, y 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.
Hidralazina: relaja el músculo liso arterial al interferir con la utilización del calcio y activar la adenil-ciclasa.
Intraoperatoriamente es poco usada porque tiene un lento inicio y larga duración de acción; es más empleada para controlar
la hipertensión inducida por el embarazo.
Trimetafan: produce vasodilatación periférica por relajación directa del músculo liso y por bloqueo de la acetilcolina en
los ganglios autónomos, y por ello se emplea no sólo en el control de la presión arterial sino también en la hiperreflexia
autonómica, que es una descarga simpática masiva que se presenta en pacientes con lesión medular alta. La tolerancia es
común después de la administración prolongada.
Adenosina: actúa en receptores de varios lechos vasculares arteriales y en el nodo AV; activa a la adenilciclasa e
hiperpolariza al nodo al abrir canales de potasio; por ello se emplea en la taquicardia supraventricular paroxística,
incluyendo la asociada al síndrome de Wolf-Parkinson-White (bolo iv de 6 mg). Debido a su vida media ultracorta de 10
segundos, para controlar hipertensión se emplea en infusión continua a razón de 60-120 mcg/kg/minuto.
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Fenoldopam: produce rápida vasodilatación al activar los receptores dopamina-1 y α2; se emplea en infusión a razón de
0,01-1,6 mcg/kg/minuto.
BLOQUEADORES DE CANALES DE CALCIO
Este grupo de medicamentos reduce el consumo de oxígeno por el miocardio al disminuir la poscarga y aumenta 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
cardiovasculares de los anestésicos inhalados y de los relajantes musculares, incluyendo depresión de la contractilidad
cardiaca; el nifedipino sublingual puede provocar hipotensión con taquicardia refleja. Los más conocidos del grupo son:
verapamilo (IsoptinR), nifedipino (AdalatR), diltiazem (TilazemR), amlodipino (NorvasR), nicardipino, nimodipino,
bepridilo, isradipino y felodipino.
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. Los receptores H1 activan a la fosfolipasa C, los H2 aumentan la adenosina monofosfato
cíclica (AMPc) intracelular y los H3 controlan la síntesis y liberación de histamina.
En el sistema cardiovascular los receptores H1 y H2 producen dilatación arteriolar periférica; los H1 aumentan la
permeabilidad capilar y favorecen la irritabilidad ventricular; los H2 aumentan la frecuencia cardiaca y la contractilidad.
En el sistema respiratorio los receptores H1 producen broncoconstricción, mientras los H2 generan broncodilatación
moderada.
En el sistema gastrointestinal los H1 contraen al músculo liso intestinal y los H2 aumentan la secreción ácida gástrica de las
células parietales.
En la piel el aumento de la permeabilidad capilar y vasodilatación es debida básicamente a los receptores H1.
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 H1
Hidroxicina: 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, antieméticos. 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 H2
Ranitidina: 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 prevenir
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.
La combinación de antagonistas H1 más H2 también se emplea para prevenir reacciones de hipersensibilidad en pacientes
alérgicos que van a recibir medios de contraste o protamina.
ANTIACIDOS
Los antiácidos neutralizan la acidez del fluido gástrico porque proveen una base, usualmente hidróxido, carbonato,
bicarbonato, citrato o trisilicato, la cual reacciona con los iones hidrógeno para formar agua. En anestesiología los
antiácidos protegen contra la neumonía por aspiración al subir el pH gástrico y, a diferencia de los antagonistas H2, su
efecto inicia a los 5-10 minutos, pero sólo dura 30-60 minutos. Desafortunadamente, aumentan el volumen intragástrico y
lo ideal es emplear antiácidos no particulados, como citrato de sodio o bicarbonato de sodio, porque la aspiración de
antiácidos particulados, como hidróxido de aluminio o de magnesio, produce alteraciones en la función pulmonar.
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GASTROCINETICOS-ANTIEMETICOS
Metoclopramida
Dosis iv, im: 0,15 mg/kg. MetoclopramidaR, PlasilR amp. x 10 mg, tabletas x 10 mg y gotas 4 mg/mL (20 gotas).
La metoclopramida es pro-cinética del tracto gastrointestinal alto por doble acción: periférica y central. Periféricamente
facilita la acción de la acetilcolina en receptores muscarínicos y centralmente es antagonista de la dopamina. Su acción procinética 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.
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.
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.
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 5HT1, y produce
analgesia cuando se inyecta intratecalmente.
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.
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120
________________________________________________
SECCION 4: VALORACION PREQUIRURGICA
________________________________________________
CAPITULO 19: OPTIMIZACION PREQUIRURGICA
OBJETIVO: disminuir morbilidad y mortalidad peri-operatoria.
FACTORES A EVALUAR EN LA CONSULTA PREANESTESICA
El anestesiólogo, el cirujano de cualquier especialidad, el internista y aún el médico general deben evaluar y optimizar al
paciente antes de llevarlo a cirugía, con el propósito de disminuir morbilidad y mortalidad peri-operatoria. Las cirugías de
urgencia tienen mayor morbi-mortalidad, porque no hay tiempo de optimizar al paciente. Además de la causa por la cual se
opera, en la consulta pre-quirúrgica se debe evaluar:
A) ENFERMEDADES PREVIAS O CO-EXISTENTES: ¿están bien controladas?
B)
OTROS FACTORES DEL PACIENTE, AUNQUE NO TENGA ENFERMEDAD CO-EXISTENTE O LA TENGA
CONTROLADA:
* RESERVA FUNCIONAL: diferencia entre lo basal y lo máximo
* VÍA AÉREA: fácil o difícil
* DESORDEN FARMACOGENÉTICO: hipertermia, porfiria, alteración de colinesterasa.
* PROBABILIDAD DE ALERGIA, TROMBO-EMBOLISMO, INFECCIÓN, BRONCOASPIRACIÓN
* EMBARAZO: es un estado fisiológico especial
* OBESIDAD: dificultad para intubar, para aplicar anestesia conductiva; disminución de reserva respiratoria
por compresión de diafragma y tórax.
* USO DE TABACO – ALCOHOL, aunque aún no haya enfermedad pulmonar o hepática
* FARMACOS QUE RECIBE: interacción con los anestésicos
* EXPECTATIVA DEL PACIENTE – ESTADO EMOCIONAL, ANSIEDAD: qué espera de la cirugía,
incluyendo cirugía plástica.
C)
COMPLEJIDAD DE LA CIRUGÍA: duración, invasión, trauma a tejidos, recambio de líquidos.
D) APOYO INSTITUCIONAL: ¿se cuenta con buenos equipos de anestesia y de cirugía, buena recuperación, cuidado
intensivo, banco de sangre, otros especialistas, etc en caso de una complicación?
CIRUGIAS DE URGENCIA: hay mayor morbi-mortalidad, porque no hay tiempo de optimizar al paciente.
A) ENFERMEDADES CO-EXISTENTES
Las enfermedades co-existentes son factor determinante de la morbi-mortalidad peri-operatoria. Las enfermedades previas
se pueden evaluar siguiendo varias clasificaciones o índices, como: clasificación de la American Society of
Anesthesiologists (ASA), índice de masa corporal para clasificar obesidad mórbida, la clasificación de enfermedad cardiaca
de la New York Heart Association (NYHA), la escala de coma de Glasgow, etc
CLASIFICACIÓN ASA
ASA 1:
Ningún disturbio orgánico, fisiológico, bioquímico o psiquiátrico. La enfermedad por la cual se opera está
localizada, sin causar alteración sistémica.
Ej: safenectomía de MI en paciente adulta joven, sin ninguna otra enfermedad.
ASA 2:
Enfermedad sistémica leve a moderada, causada por la enfermedad que va a operarse o por otro proceso
patológico.
Ej: hipertensión arterial bien controlada, hábito de cigarrillo sin complicaciones, historia de asma sin episodio
actual, diabetes bien controlada, obesidad leve, anemia. Embarazo.
ASA 3:
Disturbio sistémico severo no compensado, relacionado o no con la causa de cirugía.
121
Ej: hipertensión arterial mal controlada, obesidad severa, 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, enfermedad respiratoria debilitante.
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.
Ej: ASA 2-U
INDICE DE MASA CORPORAL (IMC)
PESO/TALLA
Normal
Sobrepeso
Obesidad
Obesidad mórbida
-
2
en metros
Entre 20 y 25
26 a 29
Más de 30
Más de 35 Se asocia con mayor morbi-mortalidad
INDICES DE RIESGO EN ENFERMEDAD CARDIACA
Las más usadas son la New York Heart Association (NYHA) y la Canadian Cardiovascular Society (CCS).
Entre los índices de riesgo más usados se menciona el Goldman.
Clase
Clase funcional NYHA
I
Pacientes con cardiopatía pero sin limitantes
resultantes de la actividad física. La actividad
física ordinaria no es causa de fatiga,
palpitaciones, disnea o dolor anginoso
Paciente con cardiopatía y ligeras limitaciones
de la actividad física, sin molestias al reposo.
La actividad física ordinaria produce fatiga,
palpitaciones, disnea, angina.
II
III
IV
Clase funcional Canadian Cardiovascular Society
La actividad física ordinaria, como caminar o subir
escalones no produce angina de pecho. Esta se
presenta solo con ejercicios intensos, rápidos ó
prolongados.
Ligeras limitaciones en la actividad ordinaria como
caminar o subir escaleras rápidamente, subir
pendientes, caminar o subir escaleras después de
comer, en el frío, contra el viento, por intensa
excitación emocional, primeras horas de la mañana,
caminar mas de 2 cuadras sin inclinación, sube mas
de un nivel de escaleras a paso ordinario.
Paciente cardiópata con marcada limitación de Marcada limitación de las actividades físicas diarias
la actividad física, sin molestias al reposo, pero ordinarias, como caminar una o dos cuadras no
la menor actividad física provoca disnea, fatiga inclinadas o subir escaleras.
y angor pectoris.
Pacientes con cardiopatía que no pueden Incapacidad para realizar cualquier actividad física sin
realizar ninguna actividad física sin presentar presentar molestias tipo angor. Puede haber angina
angor. Puede haber síntomas de insuficiencia de pecho en reposo.
cardiaca y/o angor al reposo.
CLASIFICACIÓN DE RIESGO DE GOLDMAN
VARIABLE
Edad mas de 70 años
Infarto de miocardio hace menos de 6 meses
EKG: Ritmo no sinusal o extrasístoles ventriculares
Mas de 5 extrasístoles ventriculares por minuto
Ingurgitación yugular o ritmo de galope
Estenosis aórtica
PUNTOS
5
10
7
7
11
3
122
Cirugía de urgencia
Cirugía de tórax, abdomen o aorta
Mal estado orgánico general
Grupo I
II
III
IV
TOTAL POSIBLE
4
4
3
0-5 puntos
6-12 puntos
13-25 puntos
> 26 puntos
53
PROBABILIDADES DE HEMORRAGIA
El índice de Rappaport es un índice de probabilidades de hemorragia y de la valoración que debe realizarse del sistema de
coagulación.
RAPPAPORT (Hemorragia)
1.
2.
3.
4.
Historia negativa, cirugía menor. No requiere exámenes.
Historia negativa, cirugía mayor. Solicitar: plaquetas, PT, PTT.
Historia sugestiva, cirugía con elevado Riesgo de hemorragia. Coagulograma completo.
Historia positiva de desorden de coagulación. Solicitar: estudio y manejo peri-operatorio por
Hematologia.
CLASIFICACION DE CHILD (función Hepática)
Bb (mg/dl)
Albúmina
Ascitis
Encefalopatía
Estado Nutricional
A
< 2.0
> 3.5
NO
NO
Optimo
B
2.0 – 3.0
3.5 – 3.0
Fácil de controlar
Ligera
Bueno
C
> 3.0
< 3.0
Pobremente controlada
Avanzada
Malo
FUNCION RESPIRATORIA (TORRINGTON):
ESPIROMETRIA
HISTORIA DE ENFERMEDAD PULMONAR
OBESIDAD: mayor riesgo cuando el IMC es mayor de 35
EDAD: mayor riesgo en mayores de 70 años
LOCALIZACION DE LA CIRUGIA: mayor riesgo si es en tórax y abdomen alto
CLASIFICACION DE HUNT Y HESS (HSA)
Grado 0: Aneurisma no roto o hallazgo incidental
Grado 1: Asintomático, cefalea mínima, leve rigidez de nuca
Grado 2: Cefalea moderada a severa, rigidez de nuca, no déficit neurológico o
parálisis de nervios craneales
Grado 3: Somnolencia-confusión, déficit focal leve
Grado 4: Estupor, hemiparesia moderada a severa, posible rigidez descerebración
Grado 5: Coma profundo, descerebración.
123
ESCALA DE COMA DE GLASGOW
APERTURA OCULAR
RESPUESTA VERBAL
RESPUESTA MOTORA
Espontánea
A ordenes
Al dolor
Ninguna
Orientada
Confusa
Inapropiada
Incomprensible
Ninguna
Obedece ordenes
Localiza él estimulo
Retira al dolor
Rigidez de decorticación
Rigidez de descerebración
Ninguna
TOTAL
4
3
2
1
5
4
3
2
1
6
5
4
3
2
1
15
B) OTROS FACTORES
RESERVA FUNCIONAL
De acuerdo a lo estudiado en los capítulos 7 y 8, la reserva fisiológica es menor en los extremos de la vida (neonatos y
ancianos, figura 2-15B). Medir la reserva de sistemas como el inmunológico no es fácil, pero la del sistema cardiorespiratorio puede medirse con pruebas como ECG durante el ejercicio, espirograma, gases arteriales o 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; se asocia con alto riesgo perioperatorio si el paciente experimenta disnea o dolor
torácico con un ejercicio mínimo; una excelente tolerancia al ejercicio sugiere que el miocardio puede ser estresado sin
presentar falla.
Equivalentes Metabólicos (MET) – Tolerancia al ejercicio
METs
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ACTIVIDAD
Comer, vestirse, trabajar en un escritorio
Bañarse, descender ocho escalones
Caminar despacio en superficie plana, por una o dos cuadras
Barrer, desyerbar o manejar una podadora eléctrica
Caminar 6 kmts en una hora, baile social, lavar un carro
Caminar 8 kmts/hora, carpintería pesada,
mover una podadora manual, relación sexual
Cavar, apalear tierra, jugar tenis individual, cargar 30 kg
Mover muebles pesados, trotar lentamente,
subir peldaños rápido, subir 20 libras a otro piso
Ciclismo a paso moderado, aserrar madera,
saltar cuerda
Nadar fuerte, ciclismo en plano, correr sostenido a 10 kmts por hora
Partido completo de basketbol, correr a 15 kmts/hora
Actividad deportiva de alta competencia como un partido completo de
fútbol
VÍA AÉREA
En la consulta preanestésica, o antes de la inducción en casos de urgencia, el anestesiólogo debe valorar el grado de
facilidad o de dificultad que tendrá para realizar la intubación traqueal, y definir si puede relajar al paciente o si realiza
intubación con paciente respirando o si necesita equipo de intubación difícil. Existen muchos parámetros que dificultan la
124
intubación, incluyendo síndromes como Pierre Robin, Treacher Collins y Down. A continuación se mencionan los
parámetros que se deben evaluar antes de la intubación traqueal, porque la dificultan:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
Obesidad: cuello corto y grueso.
Micrognatia
Macroglosia
Prognatismo
Canino superior derecho como diente único: entorpece la introducción del tubo
Tumores o hematoma de lengua, faringe o laringe
Tumores o hematoma de cuello: comprimen y desvían la tráquea
Trauma de columna cervical: no se puede extender cuello.
Limitación de movimientos columna cervical: artritis, síndrome Down
Limitación de articulación témporo-mandibular (artritis, trauma)
Quemadura reciente: edema de la vía aérea
Clasificación Mallampati
Se basa en observar la visibilidad de las estructuras faríngeas, pidiéndole al paciente en posición sentado, que abra la boca y
saque la lengua lo máximo posible; intenta valorar si la base de la lengua es muy grande y si el ángulo entre la lengua y la
laringe es muy agudo.
Mallampati
Clase I: úvula, pilares faciales y paladar blando y duro visibles
Clase II: pilares faciales, paladar blando y duro visible
Clase III: paladar blando y duro visibles
Clase IV: sólo se visualiza paladar duro
COPIAR AQUÍ LA FIGURA 5-1 DEL LIBRO, Pagina 182
Figura 4-1. Clasificación Mallampati y grado de dificultad para visualizar laringe e intubar.
RIESGO DE TROMBO-EMBOLISMO VENOSO
Factores de riesgo:
a) CIRUGÍA MAYOR
b) TRAUMA
c) MALIGNIDAD
d) FACTORES DEL PACIENTE: obesidad, mayor de 40 años, historia previa o estado hipercoagulable
Trombo-profilaxis:
a) MOVILIZACIÓN TEMPRANA
b) MECÁNICA: medias con gradiente de presión, compresión neumática intermitente (35 mmHg en tobillo y 20
mmHg en muslo)
c) FARMACOLOGICA: heparina no fraccionada subcutánea (5000 ui 2-3 veces/día), heparinas de bajo peso
molecular (enoxaparina 40 mg/día, dalteparina 2500 ui/día, fondaparinux)
125
DESORDEN FARMACOGENÉTICO
Aún el paciente sano, ASA 1, puede tener desórdenes farmacogenéticos, que potencialmente desarrollan la enfermedad
durante la anestesia:
1) HIPERTERMIA MALIGNA: no usar succinilcolina, anestésicos inhalados, sales de potasio.
2) ALTERACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE COLINESTERASA: prolonga acción de succinilcolina, mivacurio.
3) PORFIRIAS: no usar barbitúricos, diazepam.
OTROS FACTORES
En la consulta preanestésica-quirúrgica también se debe evaluar:
- Potencialidad para desarrollar alergia
- Posibilidad de infección: administrar antibiótico previo a la incisión
- Posibilidad de broncoaspiración: embarazo, obesidad, gastroparesia diabética, etc
- coherencia entre lo esperado y lo obtenido por el paciente de la cirugía
- Las drogas que el paciente recibe: puede haber interacción con los anestésicos; por ejemplo, un paciente
betabloqueado puede hacer mayor disminución de la TA al inducirlo con anestésicos hipotensores, como tiopental,
propofol, anestésicos inhalados.
C) COMPLEJIDAD DE LA CIRUGIA
Las cirugías vasculares mayores, de alto recambio de líquidos, de larga duración, intratorácicas o de abdomen superior,
están asociadas con un mayor grado de morbilidad y mortalidad. La siguiente es la clasificación Jhons Hopkins sobre
procedimientos quirúrgicos:
CLASIFICACION DE LOS PROCEDIMIENTOS (Jhon Hopkins Surgical Classification)
Categoría 1: procedimiento de invasión mínima, con poca pérdida de sangre.
Ej: biopsia de mama, remoción de lesiones de piel o de tejido celular subcutáneo, tubos ventilatorios,
cistoscopia, circuncisión, vasectomía
Categoría 2: procedimiento de invasión mínima a moderada, con pérdida menor de 500 mL de sangre.
Ej: laparoscopia diagnóstica, ligadura de trompas, herniorrafia inguinal, adenoamigdalectomía, colecistectomía
laparoscópica, biopsia pulmonar percutánea.
Categoría 3: procedimiento de invasión moderada a significativa, con pérdida entre 500 y 1500 mL de sangre.
Ej: histerectomía, tiroidectomía, colecistectomía abierta, laminectomía, reemplazo de cadera y rodilla,
nefrectomía, laparoscopia mayor, resección de tracto digestivo.
Categoría 4: procedimiento de alta invasión, con pérdida mayor de 1500 mL, sin necesidad de UCI.
Ej: reconstrucción mayor del tracto gastrointestinal, reparo vascular mayor
Categoría 5: procedimiento de alta invasión, con gran pérdida sanguínea y usualmente necesidad de reserva
de UCI.
Ej: procedimientos cardio-torácicos, intracraneales, reparo vascular mayor.
D) APOYO INSTITUCIONAL
No es lo mismo realizar el mismo procedimiento anestésico-quirúrgico en una institución que no ofrece seguridad para
prevenir ni apoyo para resolver complicaciones, que realizarlo en otra institución que garantice a anestesiólogo y cirujano
un funcionamiento coordinado, eficiente y moderno del recurso humano y tecnológico. Por ejemplo, no es seguro realizar
operación cesárea en una entidad donde no se garantice pediatra y condiciones mínimas para atender al recién nacido, o
hacer una cirugía vascular mayor en una institución que no cuenta con banco de sangre y unidad de cuidado intensivo. El
anestesiólogo y el cirujano deben contar con el apoyo de parte de la institución en los siguientes aspectos:
a) Exámenes paraclínicos necesarios
b) Interconsulta a otros especialistas, incluyendo patología para biopsia intraoperatoria
c) Banco de sangre y derivados
d) Recurso humano paramédico calificado en salas de cirugía y en recuperación
e) Fármacos anestésicos modernos
f) Máquinas de anestesia actualizadas
g) Instrumental y equipos quirúrgicos
h) Monitoría actualizada
i) Equipos de vía aérea difícil y de reanimación
126
j) Recurso humano calificado en hospitalización
k) UCI, si necesario
RESULTADO FINAL
El resultado anestésico-quirúrgico final depende no sólo del anestesiólogo y del cirujano; también de las enfermedades
previas y otros factores del paciente, de la optimización pre-quirúrgica, del cuidado pos-quirúrgico y del apoyo institucional
(figura 4-2).
OPTIMIZACION PRE-QUIRURGICA
OBJETIVO: disminuir morbilidad y mortalidad peri-operatoria
Disminuir ansiedad
Prevenir trombo-embolismo, isquemia cardiaca
Prevenir infección, endocarditis bacteriana
Prevenir reacción alérgica – bronco aspiración
Hacer plan anestésico, incluyendo monitoria
EVALUAR:
CRITERIOS:
Enfermedad motivo cirugía
Enfermedades agregadas
Vía aérea
Tabaco-alcohol-fármacos adictivos
Obesidad
Medicación que recibe
Alergias
Entidad fármaco-genética
Anestesias anteriores
¿Embarazo?
Laboratorio – paraclínicos
Expectativa-contenido emocional
ASA
Indice Masa Corporal
GOLDMAN
NYHA
DETSKY
MALLAMPATI
GLASGOW
RESERVA MET
OTROS
CIRUGIA: ¿programada o urgencia? – Complejidad- Recambio de líquidos - Duración
ANESTESIA: mantener control fisiológico
CUIDADO POST-QUIRURGICO: ¿La Unidad de Recuperación es de calidad? ¿Requiere Cuidado Intensivo?
INSTITUCION: ¿en caso de emergencia, ofrece soporte humano y tecnológico?
Figura 4-2. El resultado final del paciente quirúrgico depende de la interacción positiva y eficiente de varios factores, no
solamente del cirujano y anestesiólogo.
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