Anestésicos Inalatórios

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

Última atualização: Jun 28, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Conteúdo

Estrutura Química e Farmacodinâmica

Farmacocinética

Indicações

Efeitos Adversos e Contraindicações

Referências

Estrutura Química e Farmacodinâmica

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

Structure of nitrous oxide (n2o) — Estrutura do óxido nitroso (N ₂ O)
Imagem : “*Resonance structures of nitrous oxide*” por Chem Sim 2001. Licença: Public Domain

Structure of halothane — Estrutura do óxido nitroso (N ₂ O)
Imagem : “*Resonance structures of nitrous oxide*” por Chem Sim 2001. Licença: Public Domain

Mecanismo de ação

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

Efeitos fisiológicos

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

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

Farmacocinética

Administração de anestésicos inalatórios

Administração por inalação:

Máscara facial
Via aérea da máscara da laríngea
Tubo endotraqueal

Entrega pela máquina de anestesia:

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

Dosagem de anestésico inalatório:

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

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

Princípios farmacocinéticos dos anestésicos inalatórios

Coeficiente de partição (coeficiente de Ostwald):

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

Concentração inspiratória (FI):

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

Concentração alveolar (FA):

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

Pressão parcial:

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

Efeitos da taxa de ventilação:

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

Efeitos do débito cardíaco:

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

Efeitos da circulação pulmonar:

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

Efeitos da concentração:

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

Resumo dos determinantes da velocidade de indução:

Solubilidade do anestésico: ↑ solubilidade, mais lenta a indução
Pressão parcial de gás inspirado: ↑ pressão parcial, mais rápida a indução
Taxa de ventilação: ↑ taxa de ventilação, mais rápida a indução
Fluxo sanguíneo: ↑ fluxo sanguíneo, mais lenta a indução
Gradiente de concentração arteriovenoso (AV): ↑ gradiente AV, mais lenta a indução

Partition coefficient nitrous oxide — Representação gráfica do coeficiente de partição do óxido nitroso: Observar que a concentração final depende diretamente do coeficiente de partição.
Imagem por Lecturio.

Partition coefficient halothane — Representação gráfica do coeficiente de partição do óxido nitroso: Observar que a concentração final depende diretamente do coeficiente de partição.
Imagem por Lecturio.

**Tabela: Classificação dos tecidos por solubilidade e fluxo sanguíneo**
Grupo	Órgãos	Descrição
Grupo rico em vasos	Cérebro, coração, fígado, rins e órgãos endócrinos	Solubilidade moderada e pequeno volume → capacidade limitada Atinge o estado de equilíbrio rapidamente (isto é, pressões parciais arteriais e teciduais equalizadas)
Grupo muscular	Pele e músculos	Maior volume → maior capacidade → horas para absorção
Grupo de gordura	Tecido adiposo	Perfusão semelhante ao grupo muscular Aumento da solubilidade do anestésico → aumento da capacidade Dias para atingir um estado de equilíbrio
Grupo pobre em vasos	Ossos, ligamentos, dentes, cabelos e cartilagens	Absorção insignificante

Metabolismo e excreção

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

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Indicações

Geralmente usados na sala de cirurgia (aprovado pela FDA):
- Indução de anestesia geral (início de ação mais rápido do que os anestésicos IV)
- Manutenção da anestesia geral
Às vezes usados na UCI (não aprovado pela FDA):
- Sedação (por exemplo, indivíduo ventilado, indivíduo agressivo ou procedimento à cabeceira do doente)
- Broncoespasmo refratário
- Convulsões que não respondem a antiepilépticos (isto é, estado de mal epiléptico)
Frequentemente usado em conjunto com anestésicos IV:
- Midazolam
- Propofol

**Tabela: Vantagens e desvantagens dos anestésicos inalatórios**
Agente	Vantagens	Desvantagens
Óxido nitroso (N ₂ O)	Inodoro Sem sabor ou pungência Rápida absorção e excreção Depressão cardiovascular mínima Biotransformação mínima Barato	Raramente usado como agente isolado (baixa potência) Expansão do espaço aéreo Aumento de náuseas e vómitos Inibição da metionina sintase Gás de efeito estufa Suporta combustão
Isoflurano	Bom relaxamento muscular Broncodilatação Frequência cardíaca estável Barato	Captação e eliminação mais lentas Odor forte → pode causar irritação das vias aéreas → má escolha para indução
Sevoflurano	O anestésico inalatório mais comum Rápida absorção e excreção → rápido tempo de indução e recuperação Broncodilatação Sem pungência → sem irritação das vias aéreas → escolha apropriada para indução	Mais caro que o isoflurano
Desflurano	Rápida absorção e excreção Biotransformação mínima	Odor forte → pode causar irritação das vias aéreas → má escolha para indução Caro

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Efeitos Adversos e Contraindicações

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

Interações com outros fármacos

N ₂ O: melhora os efeitos circulatórios e respiratórios de outros anestésicos voláteis quando usados em conjunto
Halotano:
- Agentes bloqueadores Β-adrenérgicos e agentes bloqueadores dos canais de cálcio (depressão miocárdica)
- Antidepressivos tricíclicos e monoamina oxidase (flutuações da pressão arterial e arritmias)
Desflurano, sevoflurano e isoflurano: potencializam os bloqueadores neuromusculares

**Tabela: Contraindicações dos anestésicos inalatórios frequentemente usados**
Agente	Contraindicações
Óxido nitroso (N ₂ O)	Embolia aérea Pneumotórax Obstrução intestinal Pneumoencéfalo Cistos de ar pulmonares Bolhas de ar intraoculares Enxerto de membrana timpânica
Halotano	Disfunção hepática inexplicada após exposição em procedimento anterior
Desflurano	Hipovolemia grave Hipertermia maligna Hipertensão intracraniana
Sevoflurano
Isoflurano	Hipovolemia grave

Referências

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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