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

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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

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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. ¾

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.

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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

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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

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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.

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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

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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).

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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.

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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).

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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.

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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

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(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 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

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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

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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)

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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).

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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,

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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

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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.

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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).

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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.

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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.

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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).

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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

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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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________________________________________________ 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.

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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

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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.

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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

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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)

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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

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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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