Anestésicos Inhalados

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

Última actualización: Jun 14, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Contenido

Estructura Química y Farmacodinamia

Farmacocinética

Indicaciones

Efectos Secundarios y Contraindicaciones

Referencias

Estructura Química y Farmacodinamia

**Tabla: Características químicas de los anestésicos inhalados más utilizados**
Agente	Características	Concentración alveolar mínima (CAM)
Óxido nitroso (N₂O)	Gas no volátil de origen natural Puede ser sintetizado artificialmente No inflamable	104%
Halotano	Hidrocarburo No inflamable Halogenado Líquido volátil Ya no se comercializa en Estados Unidos	0,75%
Desflurano	Éter fluorado Líquido claro y volátil	6,6%
Sevoflurano	Éter isopropílico fluorado Líquido volátil	1,8%
Isoflurano	Éter fluorado Líquido volátil	1,2%

Structure of nitrous oxide (n2o) — Estructura del óxido nitroso (N2O)
Imagen: “Resonance structures of nitrous oxide” por Chem Sim 2001. Licencia: Dominio público

Structure of halothane — Estructura del óxido nitroso (N2O)
Imagen: “Resonance structures of nitrous oxide” por Chem Sim 2001. Licencia: Dominio público

Mecanismo de acción

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

Efectos fisiológicos

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

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

Farmacocinética

Administración de anestésicos inhalados

Administración por inhalación:

Máscara facial
Mascarilla laríngea
Tubo endotraqueal

Administración con máquina de anestesia:

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

Dosificación de los anestésicos inhalados:

Dosificado en unidades de concentración alveolar mínima (CAM):
- Se necesita una concentración de gas de 1 CAM para que el 50% de los pacientes no respondan a estímulos nocivos.
- Para alcanzar los objetivos anestésicos, los ajustes de la dosis se realizan en incrementos de 1 desviación estándar (equivalente a 0,1 CAM).
Objetivos anestésicos:
- Inducción: transición de un estado de alerta a un estado anestesiado
- Anestesia: ausencia de percepción del dolor
- Inmovilidad: ausencia de movimientos espontáneos y ausencia de movimientos en respuesta a estímulos nocivos
- Amnesia: falta de recuerdo de un acontecimiento (i.e., una cirugía)
CAM de agentes comunes a nivel del mar:
- Desflurano: 6,6%.
- Halotano: 0,75%
- Isoflurano: 1,2%.
- Sevoflurano: 1,8%.
- Óxido nitroso: 104%
Factores que modifican la CAM:
- Edad avanzada: ↓
- Coadministración de otros medicamentos sedantes: ↓
- Hipotermia: ↓
- Hipertermia: ↑
- Uso crónico de estimulantes: ↑
- Abuso crónico del alcohol: ↑
Los agentes con mayor CAM necesitan una administración de menor potencia para lograr los objetivos anestésicos.
La consecución y mantenimiento de los objetivos anestésicos requieren monitorización y ajuste de los parámetros respiratorios (normalmente realizados con un ventilador mecánico):
- CO₂ al final de la espiración
- Volumen corriente
- Frecuencia respiratoria

Máquina de anestesia
Imagen: “Datex – Ohmeda” por Kitmondo Marketplace. Licencia: CC BY 2.0

Principios farmacocinéticos de los anestésicos inhalados

Coeficiente de partición (coeficiente de Ostwald):

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

Concentración inspiratoria (FI):

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

Concentración alveolar (FA):

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

Presión parcial:

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

Efectos de la tasa de ventilación:

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

Efectos del gasto cardíaco:

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

Efectos de la circulación pulmonar:

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

Efectos de la concentración:

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

Resumen de los determinantes de la velocidad de inducción:

Solubilidad del anestésico: ↑ solubilidad, más lenta es la inducción.
Presión parcial del gas inspirado: ↑ presión parcial, más rápida es la inducción.
Tasa de ventilación: ↑ tasa de ventilación, más rápida es la inducción.
Flujo sanguíneo: ↑ flujo sanguíneo, más lenta es la inducción.
Gradiente de concentración arteriovenoso (AV): ↑ gradiente AV, más lenta es la inducción.

Partition coefficient nitrous oxide — Representación gráfica del coeficiente de partición del óxido nitroso: Obsérvese que la concentración final depende directamente del coeficiente de partición.
Imagen por Lecturio.

Partition coefficient halothane — Representación gráfica del coeficiente de partición del óxido nitroso: Obsérvese que la concentración final depende directamente del coeficiente de partición.
Imagen por Lecturio.

**Tabla: Clasificación de los tejidos por solubilidad y flujo sanguíneo**
Grupo	Órganos	Descripción
Grupo rico en vasos	Cerebro, corazón, hígado, riñón y órganos endocrinos	Solubilidad moderada y volumen pequeño → capacidad limitada. Alcanza rápidamente el estado de equilibrio (i.e., presiones parciales arteriales y tisulares igualadas)
Grupo muscular	Piel y músculos	Mayor volumen → mayor capacidad → horas para la captación
Grupo de grasa	Tejido adiposo	Perfusión similar a la del grupo muscular Mayor solubilidad del anestésico → mayor capacidad Días para alcanzar un estado estable
Grupo pobre en vasos	Huesos, ligamentos, dientes, pelo y cartílago	Captación insignificante

Metabolismo y excreción

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

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Indicaciones

Generalmente, se utilizan en el quirófano (aprobadas por la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés)):
- Inducción de anestesia general (inicio de acción más rápido que los anestésicos intravenosos)
- Mantenimiento de la anestesia general
A veces se utilizan en la unidad de cuidados intensivos (UCI) (no está aprobadas por la FDA):
- Sedación (e.g., individuo ventilado, individuo combativo o un procedimiento en cama)
- Broncoespasmo refractario
- Convulsiones que no responden a los antiepilépticos (i.e., estado epiléptico)
A menudo se utilizan junto con anestésicos intravenosos:
- Midazolam
- Propofol

**Tabla: Ventajas y desventajas de los anestésicos inhalados**
Agente	Ventajas	Desventajas
Óxido nitroso (N₂O)	Sin olor Sin sabor ni pungencia Rápida captación y excreción Mínima depresión cardiovascular Biotransformación mínima Bajo costo	Rara vez se utiliza como agente único (baja potencia) Ampliación del espacio aéreo Aumento de náuseas y vómitos Inhibición de la metionina sintasa Gas de efecto invernadero Soporta la combustión
Isoflurano	Buena relajación muscular Broncodilatación Frecuencia cardíaca estable Bajo costo	Captación y eliminación más lenta Olor fuerte → puede causar irritación de las vías respiratorias → mala elección para la inducción
Sevoflurano	El anestésico inhalado más común Rápida captación y excreción → rápida inducción y tiempo de recuperación Broncodilatación Sin pungencia → sin irritación de las vías respiratorias → elección adecuada para la inducción	Más costoso que el isoflurano
Desflurano	Rápida captación y excreción Biotransformación mínima	Olor fuerte → puede causar irritación de las vías respiratorias → mala elección para la inducción Costoso

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Efectos Secundarios y Contraindicaciones

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

Interacciones medicamentosas

N₂O: mejora los efectos circulatorios y respiratorios de otros anestésicos volátiles cuando se utilizan conjuntamente
Halotano:
- Betabloqueadores y bloqueadores de los canales de calcio (depresión miocárdica)
- Antidepresivos tricíclicos e inhibidores de la monoamino oxidasa (fluctuaciones de la presión arterial y arritmias)
Desflurano, sevoflurano e isoflurano: potencian los agentes bloqueantes neuromusculares

**Tabla: Contraindicaciones de los anestésicos inhalados más utilizados**
Agente	Contraindicaciones
Óxido nitroso (N₂O)	Embolismo aereo Neumotórax Obstrucción intestinal Neumoencéfalo Quistes aéreos pulmonares Burbujas de aire intraoculares Injerto de membrana timpánica
Halotano	Disfunción hepática inexplicable tras la exposición en un procedimiento anterior
Desflurano	Hipovolemia severa Hipertermia maligna Hipertensión intracraneal
Sevoflurano
Isoflurano	Hipovolemia severa

Referencias

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

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