Agentes anestésicos inhalados

AGENTES ANESTESICOS
INHALADOS
JUAN CAMILO CASTRO ALDANA
INTERNO ANESTESIOLOGÍA
UNIVERSIDAD DE LA SABANA- HOSPITAL UNIVERSITARIO LA SAMARITANA
2016-1
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CONTENIDO
1. Historia.
2. Modo de acción.
3. Sitio de acción.
4. Potencia.
5. Inicio de acción.
6. Metabolismo.
7. Propiedades individuales.
8. Efectos de la exposición crónica.
9. Bibliografía.
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1. HISTORIA
• Anestésicos administrados en forma gaseosa.
• Al inicio  Poca aceptación.
• 1772 N2O  1870  Anestésico inhalado.
• 1840  Dietil Éter y cloroformo.
• 1934  Tricloroetileno y ciclopropano.
• 20 años después  Halotano  1958- 1985  Hepatitis por
Halotano.
• 1959  Metoxifluorano  Metabolismo extenso y nefrotoxicidad.
• 1963  Enfluorano  Reemplazado por otros agentes fluorados.
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1. T.N. Calvey and N.E. Williams. Principles and Practice of Pharmacology for Anaesthetists. Inhalation Anaesthetic Agents. Editorial Blackwell
Publishing Fifth Edition. 2008. Pages 129 - 149.

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1. T.N. Calvey and N.E. Williams. Principles and Practice of Pharmacology for Anaesthetists. Inhalation Anaesthetic Agents. Editorial Blackwell Publishing
Fifth Edition. 2008. Pages 129 - 149.

2. MODO DE ACCIÓN
• Rápido inicio.
• Fácil reversión.
• Relacionada con:
• Propiedades físicas de cada agente.
• Energía  Fuerzas intermoleculares  Fuerzas de Van der Waals.
• Enlaces iónicos y de hidrogeno.
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Propiedades Psicoquimicas.
• Potencial anestésico variable Liposolubilidad y Solventes orgánicos.
• La potencia es aditiva.
• Efectos son modificados o revertidos por la aplicación de presión.
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Efectos en la transmisión sináptica
• Sitio(s) de acción desconocidos.
• Cambios Biofísicos Afectación de la sinapsis en el cerebro y ME.
• Aumentan la inhibición de la transmisión post- sináptica.
• Uniones sinápticas SNC  Membranas celulares (10nm)  Capa
biomolecular de fosfolípidos intercaladas con proteínas  Receptores
o canales iónicos  Modifican actividad neuronal.
• Lípidos  Alrededor de canales iónicos  Influencia la transferencia
de iones
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1. T.N. Calvey and N.E. Williams. Principles and Practice of Pharmacology for Anaesthetists. Inhalation Anaesthetic Agents.
Editorial Blackwell Publishing Fifth Edition. 2008. Pages 129 - 149.
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Teorías de Fosfolípidos.
• Meyer- Overton (1899- 1901)  Potencia  Solubilidad en Aceite de
oliva  Potencia anestésica : Liposolubilidad  Coeficiente de
partición gas/ aceite a 37°C.
• Mas recientes  Acción en los fosfolípidos de las membranas
neuronales.
• Se disuelven en las membranas de fosfolípidos  Cambios en
propiedades físicas:
• Fluidez.
• Volumen.
• Tensión superficial.
• Presión superficial lateral.
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Modifican orden dentro de la membrana.

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• Cambios biofísicos  reducen liberación de Nt, incrementan volumen
y ancho de membranas neuronales  canales iónicos no funcionan
efectivamente.
• Presión de reversión anestesica:
• Modificaciones están relacionadas con la presión y el volumen de la
membrana neuronal.
• Anestesia fue revertida cuando la presión del ambiente externo aumentaba.
• Teoría del Volumen critico  Anestésico y presión actuaban en el mismo sitio.
• Anestesia  Volumen de componentes no polares se expande mas allá de cierto volumen
critico  Reversión  Volumen restaurado por cambios en presión y temperatura.
• Modificaciones: Hipótesis del exceso de volumen y de la extensión
del multi- sitio.
• Acción en mas de un sitio molecular según cada agente  propio patrón de
activación y depresión del SNC.
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Teoría de proteínas (1980)
• Interacción con receptores proteicos  Cambios conformacionales en
estructura molecular  Afecta función de canales iónicos o enzimas.
• Insensibles o resistentes: Sistema fosfatidil- inositol, nucleótidos cíclicos y
proteínas G reguladoras.
• Sensibles: Receptores nicotínicos, glutamato, glicina y GABAa.
• Anestésicos Fluorados y gases anestésicos afectan diferentes receptores del
SNC  Producen anestesia de diferente manera.
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Pharmacology for Anaesthetists. Inhalation Anaesthetic Agents.
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• Anestésicos Fluorados:
• Potencian inhibición de la transmisión post sináptica mediada por receptores
GABAa y de glicina.
• Hiperpolarización neuronal en el SNC  Activación de canales de K+ en
membrana axonal  Afecta Potencial de membrana en reposo.
• Ejemplo: Isofluorano  Activa Canales de K+ en neuronas tálamo- corticales 
Hiperpolarización  Inhibición del potencial de acción.
• Todo esto lleva a inhibición postsináptica de la actividad neuronal 
Anestesia.
• Gases Anestésicos:
• Antagonismo de receptores NMDA, receptores AMPA y receptores
metabotropicos de glutamato.
• Mínimo e indirecto efecto sobre GABAa y glicina.
• Interfieren con la excitación post- sináptica mediada por receptores NMDA.
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3. SITIO DE ACCIÓN
• Inhalados Afectan excitación neuronal y conducción de impulsos 
Corteza cerebral y SN Periférico.
• Múltiples acciones en diferentes sitios sinápticos  Sistema reticular
activante, talamos, ganglios basales, hipocampo, cerebelo, centros
medulares y vías motoras de la ME.
• Inhibición de la excitabilidad y neuronas espinales motoras 
Analgesia.
• Efectos en hipocampo y sistema límbico  Amnesia.
• Efectos en tálamo Inconsciencia.
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4. POTENCIA
‘’MAC: Concentración Alveolar Mínima en la cual un agente a 1 ATM y
temperatura estándar produce inmovilidad ante un estimulo estándar
(incisión quirúrgica) en el 50% de los pacientes.’’
• Valores de MAC:
• Potencia de un anestésico inhalado es expresada en términos de MAC
• MAC requerida para efecto anestésico varia según agente.
• Dependen de Liposolubilidad.
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• Extensiones de la MAC:
• MACawake: Respuesta a comandos verbales es perdida en el 50% de los
pacientes  Concentración anestésica que produce amnesia e inconsciencia.
• MACintubation: Inhibir la respuesta a la intubación traqueal en el 50% de los
pacientes.
• MACBAR: Previene respuesta autonómica a la incisión.
• MACskin insicion.
• MAC es alta en la niñez y disminuyen con la edad (0,5% x año)
• Aumentan la MAC: Hipertermia e Hipertiroidismo.
• Disminuyen la MAC: Hipotermia, Opioides, Agonistas Alfa2
adrenérgicos, sedantes y tranquilizantes, alcohol etílico y litio.
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5. INICIO DE ACCIÓN
• Anestesia general: Concentración del anestésico en cerebro es
suficiente para producir inconsciencia.
• Gradientes de difusión por la inhalación constate:
• Entre la concentración inspirada del gas y la tensión del alveolo pulmonar.
• Entre la tensión alveolar y la tensión arterial en el capilar pulmonar.
• Entre la tensión arterial en el capilar pulmonar y la tensión arterial cerebral.
• Entre la tensión arterial cerebral y la tensión del anestésico en el cerebro.
• Practica: rápida acción depende de la proporción en la cual la Tensión
Alveolar (FA) incrementa el gas inspirado o tensión de vapor (FI).
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Factores que modifican la proporción FA/FI:
• Coeficiente de partición sangre/gas: Coeficiente de solubilidad
Ostwald (λ) en sangre a 37°C
• Proporción de la cantidad del anestésico cuando las dos fases son igual en
volumen y equilibrio.
• SI es bajo  Rápido inicio de acción.
• Ventilación Pulmonar:
• Sistema de no re- inhalación: Hiperventilación aumenta la tensión alveolar del
anestésico inhalado  rápido inicio de acción.
• Reducción ventilación: baja tensión alveolar
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• Baja CFR aumenta concentración alveolar y viceversa.
• Alteración V/Q: Altera la presión alveolar parcial y el consumo del
anestésico.
• Incremento en concentraciones anestésica exhaladas (Efecto de espacio
muerto).
• Reducción de la transferencia arterial (Efecto de Shunt).
• Concentración inspirada del anestésico:
• Si aumenta  Rápido inicio de acción.
• Sobrepresurización.
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• Factores Misceláneos:
• Efecto de concentración:
• Solo con N2O  Único que se administra a alta presión  Concentración inhalada alta
 Rápido inicio de acción.
• Efecto de segundo gas:
• ‘’Cuando 2 anestésicos inhalados son dados simultáneamente, el consumo de grandes
volúmenes de un agente puede incrementar la tensión alveolar del otro acelerando la
inducción anestésica’’.
• Gasto cardiaco:
• Cambios en este modifican el flujo de capilares pulmonares.
• Aunque este bajo, disminuye el consumo del anestésico pero acelera el incremento de la
tensión alveolar dando inicio rápido.
• Circuito anestésico:
• Solubilidad en caucho y reaccíon a cal sodada  Concetración del vaporizador y la
inspirada difieren.
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6. METABOLISMO
• Ocurre principalmente en el hígado y depende de la estructura
química  Susceptibilidad para metabolizar.
• Halogenados contienen mas de una unión Carbono- Halogenado:
• C-F: Altamente estable y no tienen un metabolismo significativo 
Sevofluorano, isofluorano y desfluorano.
• C-Cl y C- Br: Menos estables y extensamente metabolizados  Halotano.
‘’Halotano (20%) > Sevofluorano (3%) > Isofluorano (0,2%) > Desfluorano
(0,02%)’’
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• Metabolismo principal por el sistema enzimático del citocromo
CYP450 en el hígado.
• CYP2E1  Desfluorinización de los anestésicos  Aumentando en ayuno,
obesidad y CAD.
• Halotano es metabolizado por este sistema enzimático  No
significativamente desfluorinizado excepto en condiciones de hipoxia.
• Anestésicos ampliamente metabolizados por enzimas hepáticas 
Hepatotoxicidad y nefrotoxicidad.
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Metabolismo del Halotano
• Depende de la tensión de oxigeno en el hepatocito:
• Metabolismo oxidativo:
• 20-30% Metabolizado por CYP2E1 a Acido Trifluoroacetico, iones de cloro y bromuro
eliminados en la orina.
• Bromuro puede durar tiempo en el cuerpo  Sedación POP significativa.
• Metabolismo Reductivo:
• Durante hipoxia  forma flúor, Clorotrifluoroetano y Clorodifluoroetileno  Excretados
en forma conjugada por la orina.
• Responsable del daño hepático transitorio en aprox. 25% de los pacientes luego de 3 días
de administrado  Región centrilobular de los lobulos hepaticos
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• Hepatotoxicidad ( Hepatitis por Halotano):
• Ictericia POP y muerte  Primeros reportes luego de su introducción.
• Necrosis hepática fulminante  Muerte en 50-80%
• Incidencia: 1:10000
• Dentro de 5 días POP  Gran aumento de aminotransferasas.
• No relacionado con duración de exposición.
• Reacción de hipersensibilidad Tipo II Cloruro de Trifluoroacetil unido
covalentemente a residuos de lisina en proteínas hepáticas  Inician
respuesta inmune  Anticuerpos contra hepatocitos.
• Disulfiram?
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7. PROPIEDADES INDIVIDUALES
• Isofluorano.
• Sevofluorano.
• Desfluorano.
• Halotano.
• Oxido Nitroso.
• Xenón:
• Antagonista NMDA
• Similar pero mas potente que N2O
• No disponible para uso rutinario Alto costo
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Uso Actual

Isofluorano (1960)
• R.C Terrel 1960 1-cloro-2,2,2-trifluoroetil difluorometil éter.
• Administrado como mezcla racemica
• Punto de ebullición: 48,5°C
• No inflamable a concentraciones anestésicas.
• Estable a temperatura ambiente, no se descompone a la luz ni
reacciona con la Cal sodada
• Coeficiente partición Aceite/ gas: 90
• MAC: 1,17%
• Inducción: Concentraciones de 2-4%.
• Mantenimiento: Concentraciones de 1-2%.
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• Efectos respiratorios:
• Depresión respiratoria durante ventilación espontanea, revertida por la
estimulación quirúrgica.
• FR, Vc y Vm.
• En respiración espontanea  PCO2 y la respuesta ventilatoria al CO2 .
• Respuesta respiratoria a la hipoxia y a la vasoconstricción pulmonar
Hipoxica.
• Olor ligeramente acre y etéreo  Irrita vía aérea pero no causa
vasoconstricción en pacientes sanos.
• Leve efecto broncodilatador.
• Disminución reversible de la producción de moco.
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• Efectos cardiovasculares:
• Corazón:
• Ligera falla en contractilidad miocárdica y volumen sistólico.
• Vasodilatación periférica  Tensión arterial.
• Deprime ligeramente la función de Baroreceptores.
• Actividad Simpática  FC  mantiene GC.
• No afecta la conducción AV ni el ritmo.
• Prolonga tiempo de conducción causado por BB y BCC.
• No sensibiliza corazón a catecolaminas.
• Vasos sanguíneos periféricos:
• RVP  potente vasodilatador.
• Concentraciones bajas no cambian Flujo cerebral ni PIC.
• Alteración leve de la autorregulación cerebral en respuesta al CO2.
• Usado en Neurocirugía.
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• Vasos sanguíneos coronarios:
• Potente vasodilatador coronario Causa redistribución del flujo coronario  Isquemia.
• Taquicardia
• Evitado en pacientes con enfermedad coronaria, especialmente en falla VI.
• Otros efectos:
• Relajación de músculos voluntarios y refuerza los efectos de los BNM-ND.
• EEG: depresión de la actividad cortical y no induce actividad eléctrica anormal
o convulsiones.
• Relajación musculo uterino.
• Metabolismo y toxicidad:
• Mayoría eliminado sin cambios y solo el 0,2% se metaboliza.
• Metabolitos no son tan altos  No falla renal.
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Sevofluorano (1970)
• 1-trifluorometil-2,2,2-trifluoroetil monofluorometil éter
• Retardo en ser usado.
• Uso en Pediatría.
• Punto de ebullición: 58,5°C.
• Presión de vapor a 20°C: 160mmHg.
• No inflamable y estable en temperatura ambiental.
• Insoluble en sangre Bajo Coeficiente de partición sangre/ gas
(0,65).
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• Inducción y recuperación rápida.
• Nivel de anestesia fácil de controlar.
• Menos soluble que isofluorano en componentes plásticos y de caucho
del circuito anestésico.
• Coeficiente de partición sangre/aceite 53
• MAC 1,8%
• Inducción: Concentraciones de 5- 7%
• Mantenimiento: Concentraciones de 1- 3%.
• Menos liposoluble y menos potente que isofluorano.
• Bajas concentraciones propiedades analgésicas.
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• Hidrolisis si esta en contacto prolongado con agua o bases fuertes.
• Degradación por Cal sodada depende de temperatura:
• 5 compuestos: A,B,C,D y E  Solo A y B en la practica clínica.
• Compuesto A: Pentafluoroisopropenil Fluorometileter (PIFE) Conjugado con cisteína
 degradado en riñón por B- Liasa  metabolito toxico  Necrosis tubular renal.
• Lo aumentan las alta temperaturas y las concentraciones elevadas.
• Compuesto B: Pentafluorometoxisopropenil Fluorometileter (PMFE)  EN circuitos
cerrados se encontraba en el 70% de los pacientes.
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• Depresión respiratoria  FR y Vc y Vm.
• PaCO2 en respiración espontanea y la respuesta ventilatoria al CO2
• Olor agradable  No irrita vía aérea.
• Corazón:
• FC Por producción de catecolaminas  Mantiene GC.
• Disminuye la contractilidad cardiaca ocasionalmente.
• No altera conducción AV ni ritmo.
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• RVS y TA
• Flujo sanguíneo normal o aumentado en circulación renal y esplacnica.
• Resistencia Vascular Cerebral  Flujo Sanguíneo Cerebral ligeramente.
• Flujo Coronario  Aparentemente no causa Robo Coronario.
• Otros efectos:
• EEG: depresión de la actividad cortical y no induce actividad eléctrica anormal
o convulsiones.
• Desencadenante de Hipertermia Maligna en pacientes susceptibles.
• >2 MAC  PIC y Tasa Metabólica Cerebral
• Niños  Agitación y tos.
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• Metabolismo y Toxicidad:
• Mas metabolizado que otros fluorados (3-5%)
• Metabolismo dependiente de CYP2E1  Inducido por alcohol etílico,
isoniazida y fenobarbital.
• Metabolito: Hexafluoroisopropanol  rápidamente a glucuronido conjugado.
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Desfluorano
• 1-fluoro-2,2,2-trifluoroetil difluorometil éter.
• Sintetizado en 1960  Usado en 1987
• Muy parecido químicamente al Isofluorano  Mezcla racemica  2
enantiomeros.
• Liquido incoloro muy volátil
• Punto de ebullición: 23,5°C.
• Presio vapor de agua a 20°C: 669mmHg.
• Vaporizador diferente: Caliente y Presurizado.
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• Muy estable en temperatura ambiente  No se descompone en
presencia de luz ni reacciona con la Cal sodada.
• Insoluble en sangre  Coeficiente de partición mas bajo de todos los
inhalados (0,42)  Inducción y recuperación mas rápida y fácil de
controlar
• Coeficiente de partición aceite/ gas a 37°C es 19
• MAC 6,6%  Menos potente que otros.
• Inducción: concentraciones de 6- 9%.
• Mantenimiento: Concentraciones de 4-6%
• Concentraciones bajas  Propiedades analgésicas.
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• Depresión respiratoria  FR y Vc y Vm.  menos potente que isofluorano.
• PaCO2 en respiración espontanea y la respuesta ventilatoria al CO2
• Olor acre mayor que otros inhalados  Irrita vía aérea.
• Incrementa salivación, tos, Laringoespasmo y incidencia de hipoxemia en la
inducción.
• Corazón:
• FC Por producción de catecolaminas  Mantiene GC.
• Disminuye la contractilidad cardiaca ocasionalmente.
• No altera conducción AV ni ritmo.
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• Vasodilatación y RVS y TA
• Flujo sanguíneo normal o aumentado en circulación renal y esplacnica.
• Resistencia Vascular Cerebral  Flujo Sanguíneo Cerebral ligeramente.
• Flujo Coronario.
• Otros efectos:
• Desencadenante de Hipertermia Maligna en pacientes susceptibles.
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• Metabolismo y Toxicidad:
• El que menos se metaboliza (0,02%)
• Metabolismo dependiente de CYP2E1  Inducido por alcohol etílico,
isoniazida y fenobarbital.
• Metabolito: Trifluoracetato  Eliminado en orina.
• Mayoría eliminada sin cambios  Es muy raro que haya toxicidad renal o
hepática.
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OTROS…
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8. EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN CRONICA
• Ocupacional
• Pueden ser detectados en plasma, orina y exhalarlos por varios días
luego de la exposición.
• Poca evidencia.
• Hepatitis que mejoraba cuando se quitaba la exposición.
• Sistemas de reciclaje y monitoria eficiente  minimizan efectos
adversos.
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9. BIBLIOGRAFÍA
2. Carrillo, Raul. Topicos Selectos en Anestesiología. Anestésicos
Inhalados. 1ed. Editorial Alfil. 2008. Paginas 191- 200.
3. Aldrete, J. Antonio. Texto de Anestesiología Teórico- Practica.
Anestésicos inhalatorios. Editorial El Manual Moderno. 2ed. 2004.
Páginas 243- 264.
4. Grupo CTO. Manual CTO de Medicina y Cirugía. Anestesiología.
Fármacos en Anestesiología. Editorial CTO. Madrid. 2014. Pág. 7-16.
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