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Relajantes Musculares Historia del uso de relajantes musculares Los primeros relajantes musculares que se usaron fueron los denominados “curare” que hacían referencia a diversos venenos de flechas que se usaban en cacería. Entonces el químico Claude Bernard descubrió que el efecto paralizante no era por daño tisular sino una sustancia que intervenía en la unión entre el nervio y el musculo. En 1850 se empezaron usaban como relajantes el éter, óxido nitroso y cloroformo en los procedimientos quirúrgicos, el estado de relajación muscular se alcanzaba en un estado profundo de analgesia cuando ya se estaba al borde de la muerte. Empezando el siglo 20 Hunt hizo el descubrimiento de la acetilcolina, Luego se dan cuenta que en la naturaleza hay sustancias que tienen estos mismos efectos que esta. Entonces el químico Dale identificó los efectos de la muscarina en 1914 obtenía a partir de un hongo que una vez sale de tierra en 6 horas crece llamado Amanita muscaria, también se descubre que la atropina bloquea los efectos de esa muscarina e igualmente se identifica el papel de la nicotina como facilitador de la actividad nerviosa. También se identifica la existencia de un fermento (termino que se usaba para hablar de las enzimas) y era una esterasa que era capaz de partir la acetilcolina en colina y ácido acético (el ácido acético recuerde que es la base del vinagre) esta esterasa luego se llamara acetilcolinesterasa. Todo eso paso prácticamente hace 100 años. En 1930, otro bioquímico Loewi identifica específicamente la función de la acetilcolinesterasa, y lo que se sabe de esta enzima es que tiene un sitio activo donde va una serina que hace parte del enlace que une la acetilcolina y luego se queda con el acetato. En este sentido la acetilcolinesterasa pertenece a la gran familia de serin-esterasas. La primera ves que se usa curares fue en 1942 esto propicio grandes avances en cirugías. Estructura de la sinapsis neuromuscular Recordemos como está organizado la transmisión neuromuscular básica, si hablamos del sistema que hace sinapsis con placa motora somática hay una motoneurona cuyo axón hace contacto en el musculo y ese contacto transmite a través de la acetilcolina sobre un receptor, decimos que esta sinapsis es colinérgica con receptores nicotínicos. Y aquí es donde van a actuar medicamentos relajantes periféricos como los derivados del curare. Pero hay otro tipo de sinapsis para recordar, el sistema nervioso autónomo tiene dos ramas simpáticas y para simpática. La neurona que nace de la medula espinal hace contacto ganglionar transmitiendo también con acetilcolina sobre receptores también nicotínicos. Los ganglios están lejanos de la placa motora somática y usualmente están encerrados en estructuras conjuntivas, de tal manera que la cantidad de medicamento que llega a la placa motora esquelética no impacta grandemente sobre la sinapsis preganglionar, aunque hay unos medicamentos que alcanzan a llegar a este nivel y van a tener por lo tanto manifestaciones autónomas colinérgicas (parasimpáticas) o simpáticas. Con respecto al simpático la neurona postganglionar (que hace sinapsis sobre el musculo) donde los axones transmiten principalmente por catecolaminas. La noradrenalina es la que se libera en la placa motora sobre receptores de tipo alfa 1,2 o beta 1,2. La adrenalina también impacta sobre estos receptores adrenérgicos. La vía parasimpática, la vía preganglionar encuentra el ganglio muy cerca del órgano blanco. También usan acetilcolina, pero a diferencia de los receptores nicotínicos que se encuentran en la sinapsis preganglionar, los receptores postganglionares son muscarínicos. Esta es la imagen histológica de un axón que va hasta la único muscular donde se ramifica produciendo la unión por los botones sinápticos. Los botones sinápticos están rodeados de serosa que sella la hendidura y, además, esta hendidura tiene una serie de pliegues que aumentan la disposición de receptores para recibir las neurotransmisiones liberados en las vesículas del botón sinápticos. Es importante recordar que la liberación del neurotransmisor se hacer a partir de la despolarización que llega a la membrana del botón terminal y abre los canales propios de calcio. El calcio que entra va a permitir que se ensamblen los sistemas de microtúbulos, que forman los rieles por los cuales se desliza la vesícula sináptica que tiene el neurotransmisor. Luego se genera la unión de la vesícula y la membrana del botón terminal el neurotransmisor se libera y, por difusión, atraviesa la corta distancia de la hendidura sináptica para abrir los canales postsinápticos (nicotínicos) que son inotrópicos que van a permitir la despolarización de la membrana muscular. Cada uno de estos procesos al ser bloqueado o inhibido puede propiciar que la membrana postsináptica no se despolarice y por lo tanto el musculo este inactivo. La liberación de acetilcolina ocurre a partir de estas vesículas que contienen cantidades, más o menos, conocidas y constantes de moléculas de neurotransmisor. Por lo tanto, se de la liberación de paquetes de neurotransmisor que contienen de 6000 a 10000 moléculas, que son suficientes para iniciar el proceso de despolarización de la membrana postsináptica muscular. Sin embargo, en condiciones normales cuando el potencial de acción viaja por el botón terminal se liberan masivamente 300 a 400 paquetes lo que genera una lluvia molecular sobre los receptores postsinápticos. En estado de reposo, normalmente se liberan vesículas que mantienen moléculas de acetilcolina estimulando el receptor y generando lo que se conoce como “tono muscular basal” y ese potencial de plata mantiene la membrana muy cerca del umbral, cuando llega la tormenta el musculo ya esté preparado para responder rápidamente a esa despolarización. Se estima que hay alrededor de 10000 a 30000 receptores de acetilcolina por micra^2 en la placa terminal, y hay alrededor de 30 a 50 micras^2 en la unión sináptica. Estos receptores de acetilcolina nicotínicos postsinápticos son ionotrópicos, tipo catiónicos dejando pasar todo el potasio y están hechos de 5 subunidades, de las cuales las alfas son el sitio donde se acomoda la acetilcolina. La presencia de la acetilcolina va a mantener los canales abiertos, el pliegue protéico del canal funciona como una válvula que lo inactiva cuando ocurre ese cambio de la polaridad a través de la membrana. Los receptores de ACh del musculo adulto tiene una subunidad especial llamada épsilon, a diferencia de los receptores que hay en la etapa fetal que es una subunidad gamma. Esto es importante por que los receptores fetales son de respuesta más lenta y, en la etapa adulta, es posible que un musculo vuelva a expresar subunidades gammas. Estos receptores fetales se producen cuando hay poco estimulo. Los relajantes musculares se clasifican como, medicamentos sobre el neuro eje que son de acción central que afectan tono muscular. Y como relajantes de acción periférica que son los que se usan en anestesia. Los hay no despolarizantes (derivados del curare: rocuronio, vecuronio, pancuronio, atracurio o cisatracurio) y despolarizantes que solo nombramos uno “Succinil- colina” análogo estructural de la acetilcolina. Medicamentos periféricos Tenemos tres formas de actuar en la periférica: 1. Inhibiendo la síntesis de acetil colina en la zona presináptica, solo hay un medicamento que tiene este mecanismo la hemicolin, este medicamento no se usa farmacológicamente. 2. Inhibición de la liberación de acetilcolina. El magnesio es un catión parecido al calcio que compite por el canal catiónico presináptico, y si en lugar de calcio entra magnesio al botón terminal, este no es útil en el ensamble de las proteínas que permiten la liberación de la vesícula. También encontramos el efecto de la toxina botulínica que generaun efecto con las proteínas de liberación de las vesículas. Los venenos de cobra y aminoglucósidos que también presentan este mecanismo. 3. Los medicamentos que más se usan como relajantes musculares son los que interfieren con la acetilcolina que ya se ha liberado. Estos se pueden clasificar como despolarizantes (succinilcolina) y no despolarizantes (derivados del curare). Farmacodinamia: Lo normal es que la acetilcolina se una a las dos subunidades alfa y esto propicia la apertura del canal y eso lleva a uqe la mambrana postsinaptica se despolarice y lleve el potencial de acción. La enzima Acetilcolinesterasa (AChE) se encuentra en la vecindad de los canales nicotínicos, puede estar o haciando parte de los componentes de la membrana postsinaptica o haciendo parte de la trama de proteinas enredadas en la hendidura sináptica. Despolarizantes: La succinilcolina compite por el sitio activo del canal neurotrópico, por su estructura amarra las dos subunidades alfa permaneciendo ligado al canal dejándolo abierto. Si deja el canal abierto se cuela todo el sodio y la membrana queda permanentemente despolarizada. En el caso normal, la AChE rápidamente destruye las moléculas de acetilcolina y hay tiempo para que el canal se cierre. Con la succinilcolina, no se destruye por la acetilcolinesterasa sino por una pseudocolinesterasa plasmática que es sintetizado en el hígado y tiene que llegar del hígado a la sangre y de la sangre a la hendidura sináptica, lo que permite mantener el canal abierto por más tiempo. Pregunta: ¿Ese efecto no produce una contractura muscular inicial? RTA//Si, puede durar 5-8 min. Las moléculas de succinilcolina van propiciando la despolarización de la membrana y provocando contractura de fasciculación, hasta que los músculos quedan relajados, quedan relajados hasta que la psudocolinesterasa hidroliza la succinilcolina. (Esto no me pareció que tenia sentido, según Goodman la relajación se da por un bloqueo de la transmisión neuromuscular (denominado bloqueo de fase 1) y es debió a que los canales de sodio que se encuentras cercanos a la unión neuromuscular se cierran y no se vuelven a abrir hasta que se repolariza la placa terminal y se repolariza hasta que la pseudocolinesterasa hidroliza a la succinilcolina). La succinilcolina es un medicamento de acción muy rápida pocos segundos. Pero si se pone succinilcolina como único relajante, mientras las moléculas llegan a todas las unidades motoras ocurren estas fasciculaciones. Una manera de evitarlo es colocando un relajante muscular no despolarizante que bloquean el sitio de acción de la ACh que se eliminan por otro mecanismo, que se quedan mas tiempo bloqueando el receptor y que evitan que la succinilcolina habrá todos los receptores de manera asincrónica. Entonces, la colocación de relajantes no despolarizantes evita las fasciculaciones de los despolarizantes. Cuando comparamos la estructura de la succinil colina con la ACh vemos que la succinil colina son como dos ACh pegadas, entonces el grupo amino cuaternario (sitio de unión con el receptor) puede reconocer a dos subunidades alfa. No despolarizantes: Evitan que el canal ser abra, ocupa el receptor nicotínico, por lo que disminuye la unión del receptor con la ACh. Para eliminar este medicamento y terminar el efecto se puede usar inhibidores de AChE que van a aumentar las concentraciones de ACh en la hendidura y van a poder desplazar a los derivados del curare del sitio de unión en el receptor. La estructura de los fármacos no despolarizantes es diferente a la ACh pero tiene el mismo grupo amino cuaternario de reconocimiento al receptor. Tienen un núcleo esteroideo y pueden llegar a tener tamaños inmensos. Tienen un tiempo de inicio rápido 60s a 90s. Su vida media puede estar entre 20 y 50 min. No presenta fasciculaciones. Estos medicamentos pueden hacer penetración a los ganglios vegetativos y presentar manifestaciones simpáticas y parasimpáticas por el bloqueo ganglionar. Metabolismo genera moléculas que se eliminan por vía renal 30% y vía biliar el 70%. Estas moléculas tienen una característica especial, por su tamaño y por la manera como están ensambladas, son frágiles a la temperatura corporal y son frágiles ante el pH sanguíneo. La molécula en estas condiciones se fragmenta lo que se denomina eliminación de Hoffman generando un fragmento de laudanosino que va a ser eliminado por vía renal o biliar. En comparación, el relajante despolarizante, su efecto es muy rápido menos de 30s hay flacidez suficiente para entubar la vía aérea. Su tiempo de acción van a ser 5-8min y su efecto y va a producir fasciculaciones. Como el canal esta abierto el potasio se sale lo que puede producir hiperkalemia llevando a arritmias cardiacas, por lo tanto, en un paciente con enfermedad renal se prefiere no usar este medicamento. Si uno bloquea la AChE en presencia de relajante despolarizante va a haber ACh y succinilcolina actuando sobre los canales y por lo tanto el efecto se va a prolongar. La ruptura de la Succinilcolina va a ser por la acción de la pseudocolinesterasa que es de acción muy rápida, por lo tanto, también explica porque el tiempo de acción de la succinilcolina es corto. En los pacientes con enfermedad hepática, tiene menos producción de pseudocolinesterasa y por lo tanto va a aumentar la duración de la succinilcolina. Los relajantes re pueden clasificar según su tiempo de acción, los intermedios son los mas utilizados en la práctica. La colinesterasa es una serin-colinesterasa que fundamentalmente libera el acetato y la colina. Esta puede ser bloqueada de forma reversible, bloquean parcialmente la enzima. Estos son los medicamentos que se le dan a personas con Miastenia gravis, para que allá suficiente ACh para impactar sobre los receptores que pueden estar alterados por la presencia de anticuerpos. En anestesia se usan para bloquear transitoriamente la AChE y facilitar que la acetilcolina desplaza al relajante no despolarizante con lo que se recupera la fuerza muscular. Esto con el objetivo de recuperar los centros respiratorios. Estos bloqueadores reversibles son endovenosos, tiene un efecto rápido que permite la recuperación. Hay inhibidores de la ACh irreversibles, que dañan la enzima, en este grupo se encuentran sustancias tóxicas, la mayoria son organofosforados. La AChE se deja reactivar de manera temprana (cuando no hay mucho bloqueadores irreversibles) con la pralidoxima, una molécula capaz de revertir parcialmente a la AChE cuando es bloqueada de manera irreversible, hay que usarlo tempranamente y en dosis grandes. Sugammedex: Es una ciclodextrina que funciona como un imán que atrae al relajante neuromuscular no despolarizante arrancándolo del sitio de unión al receptor nicotínico. Este sugammadex se utiliza en dosis de 1-8mg/kg y revierte la acción del relajante no despolarizante en 1-4 min. Dejando sin necesidad de inhibir la AChE, entonces el problema con el uso de bloqueadores reversibles de AChE es que aumenta la ACh en todo lado, aumentando secreciones respiratorias y propicia el broncoespasmo. La solución para ese efecto es usar atropina. Cuando se termina la cirugía y se busca la recuperación del paciente se usa bloqueador reversible y atropina. Po lo tanto, con el sugammadex no tenemos este problema por que no se inhibe la AChE. Cuando se compara el efecto de la neostigmina (bloqueador reversible de AChE) con el sugammadex. Con el sugammadex se recupera la fuerza rápida y completamente, con el uso de la neostigmina el tiempo de recuperación es más prolongado. Tren de cuatro (Train of four TOF): Se usa para evaluar la recuperación funcional. Consiste en la aplicación de cuatro corrientes eléctricas en el trayecto de un nervio para generar cuatro contracturas. Esta prueba puede producir cuatroestímulos de la misma potencia o puede producir estímulos en decaimiento (el primero grande, el siguiente mas pequeños, hasta que el ultimo sea el más pequeño de todos). Con el sugammadex el tren de cuatro resulta con los cuatro estímulos con el mismo potencial, con la neostigmina se producen cuatro contracciones cuya fuerza va disminuyendo, indicando que no todos los receptores están libres. Monitoreo de funcion muscular: Los músculos que más fácil se relajan son los de la vía aérea superior, luego el masetero. El anestesiólogo, cuando administra el medicamento, mueve la mandíbula para percibir si el efecto ha relajado los músculos de la vía aérea superior y poder entubar al paciente. Luego se va a disminuir el tono de los músculos abdominales, las extremidades, músculos faciales. El ultimo es el diafragma. El monitorea de la función neuromuscular utiliza estimuladores de nervio periférico que, con dos contactos o electrodos en el trayecto de un nervio, permite general unos estímulos en serie del que ya hablamos (tren de cuatro). Dependiendo del tipo de relajante neuromuscular cambia el resultado, si es despolarizantes todos los cuatro estímulos se acortan en la misma proporción, si es no polarizantes la atenuación de la fuerza de contracción es en escalón. Usualmente buscamos que, con el efecto del relajante muscular no despolarizante, tengamos una ocupación del 80 al 90% de los receptores, es decir, que solo quede un 10-20% de respuesta. Otros efectos Los relajantes musculares no solo actúan en el musculo esquelético, sino también pueden manifestar efectos ganglionares vegetativos. Eliminación de hoffman: el atracurio ante el pH y temperatura corporal se fragmenta en un laudanosio y un monocrilato cuaternario que van a ser eliminados por vía renal o biliar. En la tabla se ven los diferentes derivados del curare con sus caracteristicas de dosis y elimincación. Relajantes de acción central Tiene que ver con vía motora principalmente asociados a los segmentos medulares donde se establecen los arcos reflejos o a las vías corticoespinales pasando por los sistemas estriados los núcleos subtalámicos, en donde de la corteza al núcleo estriado el glutamato es el principal neurotransmisor, luego hacia la medula y los nucleos subtalámicos se utiliza GABA y glutamatos como los principales neurotransmisores. Sobre estos terrenos es que actúen los espasmolíticos o relajantes musculares de acción central: Diazepam, Baclofeno y Tizanidina. El dibujo muestra una musculo la forma en que actúan estos medicamentos: 1. Benzodiacepinas: actuando sobre el receptor postsináptico abriendo un receptor de tipo GABA A hiperpolarizando esa neurona, no fluyen potenciales de acción hacia el musculo. 2. Tizanidina: Neurona corticoespinal que hace contacto con la motoneurona espinas, allí la tizanidina inhibe la liberación de glutamato y ese efecto va a silenciar la motoneurona. 3. Baclofeno: actúa sobre receptores GABA de tipo B, el receptor de tipo B en la neurona corticoespinal va a inhibir la liberación de glutamato. Y el baclofeno actuando sobre el receptor GABA B directamente sobre la motoneurona hiperpolariza la membrana evitando la formación de potencial de acción. Tiene un efecto doble. Aquí lee las diapositivas y no dice más, por favor leanlas :3 Neurona corticoespinal Motoneurona alfa Neurona Gabaergica 2 3 1 Tienen efectos sedantes y efectos antimuscarínicos. Esto son los que usualmente el medico general formula en caso de contracturas musculares como lumbalgia. Y también en sedación en personas ansiosas que mantienen tonos musculares altos. Estos se pueden dar de forma oral a diferencia de los periféricos que son intravenosos. Las reacciones adversas son producto de la activación muscarínica, mareo, vértigo, visión borrosa, ataxias, cefalea, insomnio, hipotensión, asma. Estos medicamentos no se pueden ingerir junto con alcohol, por la potenciación del efecto GABA. Medicamentos con Acción directa en el musculo No intervienen en el neuro eje o en la hendidura sináptica. Dantroleno: Es un medicamento que bloquea el receptor de rianodina, que es un canal de calcio que está en el retículo sarcoplásmico. Al bloquear el canal de rianodina disminuye la liberación de calcio al citoplasma, por lo tanto, menos contracción muscular. El dantroleno es un derivado la dantoina su mecanismo es sobre el musculo, disminuyendo el acople electromecánico muscular, por bloqueo de liberación de calcio. Tiene una vida media de 8 horas, su uso es de 25 a 100mg/kg y puede producir astenia muscular generalizada. Hipertermia maligna: La hipertermia maligna se define como una condición hipermetabólica en pacientes genéticamente susceptibles tras la exposición a un agente analgésico desencadenante Esta condición ligada a una enfermedad hereditaria dominantes asociada al cromosoma 19, que afecta a los canales de rianodina lo que disminuye la recaptación de calcio al retículo sarcoplásmico necesaria para la terminación de la contracción muscular. En consecuencia, se mantiene una contracción muscular produciendo un sindrome hipermetabólico que incluye: taquicardia, acidosis, hipercapnia, hipoxemia e hipertermia. El dantroleno se usa por sus efectos en el bloqueo del canal de rianodina lo que disminuye la liberación de Ca++ al citoplasma. Se debe administrar de 1- 2,5mg/kg intravenoso que debe repetirse cada 5 o 10 min hasta lograr una concentración de 10mg/kg. Toxina botulínica: En amarillo se encuentra la región presináptica, y las tiras azules son las proteínas que permiten la fusión de los lípidos de la vesícula con los lípidos de la membrana para liberar el neurotransmisor. Esto es lo normal. En presencia de toxina botulínica (imagen de abajo) que es incorporada por endocitosis, y al liberarse dentro del citoplasma, esta toxina fragmenta la sinaptobrevina, la sintaxina de tal manera que no se ensamblan la proteína que propician la liberación del neurotransmisor. Como es una proteína se va a degradar más lentamente y porque degrada las proteínas de la unión sináptica va a ser de larga duración. Por esto, puede tener semanas de relajación muscular.
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