ANESTÉSICOS INHALATORIOS

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1. ¿Cuáles son las propiedades de un gas anestésico ideal?
Un gas anestésico ideal debería ser predecible en el comienzo de acción y en el despertar;
proporcionar relajación muscular, estabilidad cardiovascular y broncodilatación; no provocar
hipertermia maligna u otros efectos secundarios importantes (como náuseas y vómitos); no
ser inflamable; no sufrir transformación en el organismo, y permitir una estimación fácil de la
concentración en el lugar de acción.
2. ¿Cuál es la estructura química de los gases anestésicos más habituales? ¿Por
qué ya no usamos los antiguos?
Isoflurano, desflurano y sevoflurano son los anestésicos halogenados empleados con mayor
frecuencia. Como demuestran sus estructuras moleculares, son éteres halogenados, excepto el
halotano, que es un alcano halogenado. Muchos agentes anestésicos antiguos tenían propieda-
des y efectos secundarios desfavorables, como la inflamabilidad (ciclopropano y fluroxeno), la
inducción lenta (metoxiflurano) y el riesgo teórico de convulsiones (enflurano) (Figura 10-1).
3. ¿Cómo se compara la potencia de los diferentes gases anestésicos?
La potencia de los gases anestésicos se compara usando la concentración alveolar mínima
(CAM), que es la concentración a una atmósfera que consigue la abolición de la respuesta
motora a una estimulación dolorosa (esencialmente, la incisión quirúrgica) en el 50% de los
pacientes. Concretamente, se necesitan 1,3 CAM para abolir esta respuesta en el 99% de
pacientes. Otras definiciones de CAM incluyen la CAM-RAB, que es la concentración que se
necesita para bloquear los reflejos autónomos a los estímulos nociceptivos (1,7-2 CAM), y la
CAM-despierto (CAM-awake), la concentración necesaria para bloquear los reflejos voluntarios
intencionados y mide la conciencia perceptiva (0,3-0,5 CAM). La CAM parece ser constante en
las diferentes especies. La medida de CAM asume que la concentración alveolar refleja directa-
mente la presión parcial del anestésico en el lugar de la acción, además del equilibrio entre las
distintas localizaciones.
Capítulo 10
II. FARMACOLOGÍA
© 2011. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos
Figura 10-1. Estructura molecular de los anestésicos inhalatorios actuales.
Capítulo 10 anestésiCos inhalatorios76 Capítulo 10 anestésiCos inhalatoriosCapítulo 10 anestésiCos inhalatorios Capítulo 10 anestésiCos inhalatorios
 4. ¿Qué factores influyen en la concentración alveolar mínima?
Las CAM más altas se dan en niños de 6-12 meses, y disminuyen tanto con la edad como en 
prematuros. Por grado centígrado de disminución de la temperatura corporal, la CAM disminuye 
aproximadamente un 2-5%. La hiponatremia, los opiáceos, los barbitúricos, los bloqueantes a2, 
los antagonistas del calcio, la intoxicación alcohólica aguda y el embarazo disminuyen la CAM. 
La hipertermia, el alcoholismo crónico y los estimulantes (cocaína) del sistema nervioso central 
(SNC) aumentan la CAM. Los factores que no afectan la CAM son la hipocapnia, la hipercapnia, 
el sexo, la función tiroidea y la hiperpotasemia. La CAM es aditiva. Por ejemplo, el óxido nitroso 
potencia los efectos de los anestésicos halogenados.
 5. Defina el cociente de partición. ¿Qué cocientes de partición son importantes?
Un cociente de partición describe la distribución de un determinado agente en equilibrio entre 
dos sustancias a la misma temperatura, presión y volumen. Así, el cociente sangre/gas describe 
la distribución del anestésico entre la sangre y el gas a la misma presión parcial. Un cociente 
sangre/gas mayor se correlaciona con una concentración del anestésico mayor en sangre (es 
decir, mayor solubilidad). Por tanto, una mayor cantidad de anestésico va a la sangre, que actúa 
como reservorio del agente, reduciendo la concentración alveolar y, así, ralentizando el ritmo de 
inducción. El equilibrio es relativamente rápido entre las presiones parciales del anestésico en 
los alvéolos y en el cerebro. Así, la concentración alveolar es, finalmente, el principal factor para 
determinar el comienzo de una acción.
Otros coeficientes de partición importantes incluyen cerebro/sangre, grasa/sangre, hígado/
sangre y músculo/sangre. A excepción del grasa/sangre, estos coeficientes están próximos a 1 
(equitativamente distribuidos). La grasa tiene coeficientes de partición para diferentes agentes 
halogenados de 30-60; esto significa que los anestésicos siguen siendo captados por la grasa 
por algún tiempo, tras el equilibrio con otros tejidos (Tabla 10-1).
 6. Comente la evolución en las hipótesis de cómo trabajan los anestésicos inha ­
 latorios.
	 A principios del siglo pasado, Meyer y Overton observaron independientemente que el coefi-
ciente de partición aceite/gas se correlacionaba con la potencia del anestésico. La teoría de la 
solubilidad lipídica de Meyer-Overton fue la más aceptada durante casi medio siglo hasta que 
se modificó.
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Isoflurano Desflurano Halotano
Óxido 
nitroso Sevoflurano
Peso molecular 184,5 168 197,5 44 200
Punto de ebullición (°C) 48,5 23,5 50,2 –88 58,5
Presión de vapor (mmHg) 238,0 664 241 39.000 160
Coeficientes de partición a 37 °C
Sangre/gas 1,4 0,42 2,3 0,47 0,69
Cerebro/sangre 2,6 1,2 2,9 1,7 1,7
Grasa/sangre 45 27 60 2,3 48
Aceite/gas 90,8 18,7 224 1,4 47,2
CAM (% a 1 atm) 1,15 6 0,77 104 1,7
CAM, concentración alveolar mínima.
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	 Franks y Lieb encontraron que un solvente anfofílico (octanol) se correlacionaba mejor con 
la potencia que la lipofilicidad, y dedujeron que el lugar de acción del anestésico debe tener 
tanto una zona polar como no polar.
	 Las modificaciones de las teorías de expansión de membrana de Meyer y Overton incluyen la 
teoría de volumen excesivo, en la que se crea anestesia cuando los componentes de la mem-
brana celular polar y los anestésicos anfofílicos crean sinérgicamente un volumen celular 
mayor que la suma de los dos volúmenes juntos.
	 En la hipótesis del volumen crítico, la anestesia aparece cuando el volumen celular en el 
lugar de la anestesia alcanza un tamaño crítico. Estas teorías se basan en los efectos de la 
expansión de membrana sobre los canales de iones.
	 Las teorías antes mencionadas simplifican el mecanismo de acción del anestésico, y se 
han abandonado por los siguientes motivos: los anestésicos inhalatorios conducen sólo 
a mínimos cambios en los lípidos, y los mismos cambios son reproducibles por cambios 
en la temperatura sin provocar cambios de comportamiento; además, las variaciones en 
tamaño, rigidez y localización del anestésico en la bicapa lipídica son similares a com-
puestos que no tienen actividad anestésica, lo que implica que existen lugares de acción 
específicos.
	 Nuevas teorías aceptadas proponen distintos objetivos moleculares y localizaciones anatómi-
cas de acción, más que acciones inespecíficas en el volumen o en la pared celular. Se cree que 
los anestésicos inhalatorios potencian los receptores inhibidores, como los receptores tipo A 
del ácido g-aminobutírico (GABA) o los receptores de la glicina.
	 También existe evidencia que apoya el efecto inhibitorio sobre canales excitatorios, como los 
receptores neuronales nicotínicos o de glutamato.
	 Es más probable que las acciones de inmovilidad y la amnesia se deban a mecanismos distin-
tos situados en diferentes localizaciones anatómicas. A nivel de la médula espinal, los anes-
tésicos suprimen las respuestas motoras nociceptivas, y son responsables de la inmovilidad 
del músculo esquelético. Los efectos supraespinales en el cerebro son responsables de la 
amnesia y la hipnosis. El tálamo y la formación reticular del cerebro están más deprimidos 
queotras zonas del cerebro.
 7. ¿Qué factores influyen en la velocidad de inducción?
Los factores que aumentan la velocidad de comienzo de la concentración alveolar del anestésico 
son:
	 Aumento de las concentraciones liberadas de anestésico.
	 Flujo alto en el circuito respiratorio.
	 Aumento de la ventilación minuto.
Los factores que disminuyen la concentración alveolar y producen un comienzo lento de la 
inducción inhalatoria son:
	 Aumento del gasto cardíaco.
	 Disminución de la ventilación minuto.
	 Alta liposolubilidad del anestésico.
	 Flujo bajo en el circuito respiratorio.
 8. ¿Qué es el efecto del segundo gas? Explique la hipoxia por difusión.
En teoría, este fenómeno debería acelerar el comienzo de la inducción anestésica. Ya que 
el óxido nitroso es insoluble en sangre, su rápida absorción desde los alvéolos provoca un 
aumento brusco en la concentración alveolar del anestésico halogenado acompañante. Sin 
embargo, incluso a concentraciones altas de óxido nitroso (70%), este efecto sólo se traduce 
en un ligero aumento de la concentración del anestésico halogenado. Cuando se cierra brus-
camente el óxido nitroso, su rápida difusión desde la sangre al alvéolo disminuye la tensión de 
oxígeno en el pulmón, conduciendo a un período breve de disminución de la concentración 
de oxígeno, conocido como hipoxia por difusión. La administración de oxígeno al 100% al 
final de la anestesia puede eliminar este efecto.
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 9. ¿Debería administrarse óxido nitroso a pacientes con neumotórax? ¿Existen 
otras situaciones en las que el óxido nitroso debería evitarse?
Aunque el óxido nitroso tiene un coeficiente de partición sangre/gas bajo, es 20 veces más solu-
ble que el nitrógeno (que supone el 79% de los gases atmosféricos). Así, el óxido nitroso puede 
difundirse dentro de los espacios cerrados 20 veces más rápidamente que la velocidad a la que 
sale, provocando la expansión de neumotórax, gas intestinal, embolismo gaseoso o aumento de 
la presión de las cavidades no expansibles, como el cráneo o el oído medio (Figura 10-2).
 10. Describa los efectos ventilatorios de los anestésicos inhalatorios.
La administración de gases anestésicos provoca una depresión dependiente de la dosis de la 
ventilación mediada directamente a través de los centros medulares, e indirectamente a través 
de efectos sobre la función de los músculos intercostales. El volumen minuto disminuye secun-
dariamente a las disminuciones del volumen corriente, aunque la frecuencia suele aumentar de 
forma dependiente de la dosis. El estímulo ventilatorio en respuesta a la hipoxia queda eliminado 
fácilmente con CAM de 1 y atenuado con CAM menores. La respuesta ventilatoria a la hipercap-
nia también se atenúa a medida que se aumenta la concentración administrada de anestésico.
 11. ¿Qué efectos tienen los anestésicos halogenados sobre la vasoconstricción 
pulmonar hipóxica, el calibre de la vía aérea y la función mucociliar?
La vasoconstricción pulmonar hipóxica (VPH) es una respuesta de la vascularización pulmonar, 
mediada localmente, a la disminución de la tensión de oxígeno alveolar, y sirve para equilibrar la 
ventilación y la perfusión. Los agentes inhalatorios disminuyen esta respuesta.
Todos los anestésicos halogenados parecen disminuir las resistencias de las vías aéreas por 
un efecto relajante directo sobre el músculo liso bronquial, y disminuyendo el efecto broncocons-
trictor de la hipocapnia. Los efectos broncoconstrictores de la liberación de histamina también 
parecen disminuir cuando se administra un anestésico inhalatorio.
1. La velocidad de comienzo de los anestésicos inhalatorios se incrementa aumentando la concen-
tración administrada del anestésico, aumentando el flujo de gas fresco, aumentando la ventila-
ción alveolar y usando anestésicos no liposolubles.
2. Los anestésicos inhalatorios disminuyen el volumen corriente y aumentan la frecuencia respi-
ratoria, provocando un patrón rápido y superficial de respiración.
3. La CAM disminuye con la edad o prematuridad, hiponatremia, hipotermia, opiáceos, barbitúri-
cos, bloqueantes a2, antagonistas del calcio, intoxicación alcohólica aguda y embarazo.
4. La CAM aumenta con hipertermia, alcoholismo crónico y estimulantes del SNC (cocaína).
5. Los anestésicos inhalatorios disminuyen la respuesta fisiológica a la hipoxia y la hipercapnia de 
forma dependiente de la dosis.
6. Debido a su insolubilidad en sangre y a la entrada rápida en espacios llenos de aire, el óxido 
nitroso no puede usarse en el contexto de neumotórax, obstrucción intestinal, neumocéfalo, o 
durante la cirugía del oído medio.
7. La degradación del desflurano y sevoflurano por absorbentes desecados puede conllevar la 
producción de monóxido de carbono, intoxicando gravemente al paciente.
8. La toxicidad por óxido nitroso es rara pero un peligro real en personas que abusan de él, 
en pacientes con deficiencia de vitamina B12 y posiblemente en fetos no nacidos debido a 
alteraciones en la síntesis de metionina que provoca secuelas neurológicas.
PUNTOS CLAVE: ANESTÉSICOS INHALATORIOS
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El aclaramiento mucociliar parece disminuir con anestésicos inhalatorios, principalmente por 
interferir con el movimiento ciliar. Los efectos de los gases secos inhalados, la ventilación con pre-
sión positiva y el alto contenido de oxígeno inspirado también contribuyen a la afectación ciliar.
 12. ¿Qué efectos tienen los anestésicos halogenados sobre la circulación?
Véase la Tabla 10-2.
 13. ¿Qué agentes anestésicos producen más arritmias cardíacas?
El halotano ha demostrado un aumento en la sensibilidad del miocardio a la adrenalina, provo-
cando extrasístoles ventriculares y taquiarritmias. El mecanismo puede estar relacionado con la 
prolongación de la conducción a través del sistema His-Purkinje, lo que facilita el fenómeno de 
reentrada y la estimulación de receptores b1-adrenérgicos en el corazón. En comparación con 
los adultos, los niños que se someten a anestesia con halotano parecen ser relativamente resis-
tentes a este efecto sensibilizador, aunque el halotano ha demostrado tener un efecto colinérgico 
bradicárdico inducido vagalmente en los niños.
 14. Comente la biotransformación de los anestésicos inhalatorios y la toxicidad de 
los metabolitos.
En la mayoría de ocasiones, el metabolismo oxidativo se produce en el hígado a través del 
sistema del citocromo P-450, y en menor medida, en los riñones, pulmones y tracto gastroin-
testinal. El desflurano y el isoflurano se metabolizan menos del 1%, mientras que el halotano 
se metaboliza más del 20% en el hígado. En condiciones hipóxicas, el halotano puede sufrir un 
metabolismo reductivo, produciendo metabolitos que pueden provocar necrosis hepática. La 
hepatitis por halotano es secundaria a una reacción autoinmune de hipersensibilidad.
Figura 10-2. Aumento de volumen del gas intrapleural durante la administración de 
óxido nitroso (cuadrados, círculos y triángulos vacíos) frente al cambio de volumen en 
la administración de oxígeno, además de haloteno. (Redibujado de Eger EI II, Saidman 
LJ: Hazards of nitrous oxide anesthesia in bowel obstruction and pneumothorax. 
Anesthesiology 26:61-68, 1965.)
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El flúor es otro producto potencialmente tóxico del metabolismo anestésico. El uso de metoxi-
flurano se asocia a disfunción renal por el flúor, y ha contribuido enormemente a la desaparición 
del metoxiflurano del mercado. El flúor producido por el sevoflurano no se ha implicado en la 
disfunción renal, tal vez porque el sevoflurano no es tan liposoluble como el metoxifluranoy el 
tiempo de exposición (carga de flúor) es mucho menor.
La cal sodada también puede degradar el sevoflurano. Uno de los metabolitos intermedios 
es un éter vinílico conocido también como Compuesto A. El Compuesto A ha demostrado ser 
nefrotóxico en ratas, pero no se ha experimentado ninguna disfunción orgánica asociada a su 
empleo clínico en los humanos. El Compuesto A puede acumularse en anestesias más largas, 
anestesia con bajos flujos, absorbentes secos, y con concentraciones de sevoflurano altas.
 15. Comente los efectos de los absorbentes de CO2 sobre los productos metabóli­
cos de los anestésicos inhalatorios.
El desflurano, mucho más que cualquier otro anestésico halogenado, se ha asociado con la 
producción de monóxido de carbono (CO). Existen una serie de condiciones clave. El compuesto 
halogenado debe contener un grupo difluorometoxi (desflurano, enflurano e isoflurano). Este 
grupo interacciona con un absorbente de CO2 fuertemente básico y desecado. Una abstracción 
de protones catalizada por una base forma un carbanión que puede reprotonarse por el agua 
para regenerar el anestésico original o formar CO cuando el absorbente está seco. Debido a la 
gran oportunidad para secarse del absorbente, la incidencia de la exposición de CO es mayor 
los lunes por la mañana, en la primera anestesia del día, o cuando las máquinas no se han 
empleado en algún tiempo, o cuando el flujo de gas fresco se ha dejado abierto durante un 
período prolongado. Las condiciones anteriores se encuentran a menudo, y son significativas en 
la mañana del lunes si el aparato no se ha utilizado durante el fin de semana. Los absorbentes 
deben ser sustituidos regularmente a pesar de la falta de cambio del color claro, y de supervisar 
los niveles de humedad.
Los absorbentes que contienen hidróxido de potasio (KOH) son las bases más fuertes, y 
ocasionan una mayor producción de CO. De mayor a menor, los absorbentes que contienen KOH 
son Baralyme (4,6%) > cal sodada clásica (2,6%) > cal sodada moderna (0%) > cal sodada de 
hidróxido de calcio (Amsorb) (0%). La elección del anestésico halogenado también determina la 
cantidad de CO producida y a igualdad de CAM, desflurano > enflurano > isoflurano. El sevo-
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Isoflurano/
desflurano
Sevoflurano Halotano Óxido nitroso
Gasto cardíaco 0 0 –* +
Frecuencia cardíaca ++/0 0 0 +
Presión arterial – –* – –* –* 0
Volumen sistólico –* –* –* –
Contractilidad – –* – –* – –* –*
Resistencia vascular sistémica – – – – 0 0
Resistencia vascular pulmonar 0 0 0 +
Flujo sanguíneo coronario + + 0 0
Flujo sanguíneo cerebral + + ++ 0
Flujo sanguíneo muscular + + – 0
Niveles de catecolaminas 0 0 0 0
*, dependiente de la dosis; +, aumento; ++, aumento importante; 0, sin cambio; –, disminución; 
– –, disminución importante.
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flurano, que se creía inocuo, recientemente también ha resultado implicado cuando se expone a 
un absorbente seco (especialmente si contiene KOH). Esto conduce a la producción de CO y a un 
rápido aumento de la temperatura del absorbente, a la generación de ácido fórmico que provoca 
una irritación intensa de las vías respiratorias, y a una menor concentración eficaz en el circuito 
de sevoflurano suministrado en comparación con la concentración en el vaporizador.
 16. ¿Qué agente anestésico ha demostrado ser teratogénico en animales?
El óxido nitroso, administrado a ratas gestantes en concentraciones mayores del 50% durante 
más de 24 horas, ha demostrado aumentar las deformidades esqueléticas. El mecanismo está 
probablemente relacionado con la inhibición de la síntesis de metionina, que es necesaria para la 
síntesis; el mecanismo también puede ser secundario a los efectos fisiológicos de una disminu-
ción del flujo sanguíneo uterino por el óxido nitroso. Aunque no se han detectado efectos directos 
en los humanos, sería prudente limitar el empleo de óxido nitroso en mujeres embarazadas.
Varias encuestas han intentado cuantificar el riesgo relativo de la exposición del personal de 
quirófano a los gases anestésicos no evacuados. Se encontró que las mujeres embarazadas 
tenían un aumento del 30% de riesgo de aborto espontáneo y un 20% de aumento de riesgo de 
anomalías congénitas. Sin embargo, en estos estudios, los sesgos debidos a la población que 
participó y la falta de control de otros factores de exposición peligrosos pudieron influir en los 
resultados.
El óxido nitroso es tóxico para los humanos debido a su capacidad para impedir que la co-
balamina (vitamina B12) actúe como coenzima de la metionina sintasa. En general, los efectos 
tóxicos se ven en personas que abusan del óxido nitroso durante períodos largos de tiempo 
(p. ej., mielinopatías, degeneración de la médula espinal, alteración del estado mental, pares-
tesias, ataxia, debilidad, espasticidad). Otros pacientes pueden estar expuestos a la toxicidad 
durante el uso rutinario de anestésicos nitrosos, presentando anemia perniciosa o deficiencia 
de vitamina B12. Los pacientes sometidos a cirugías en las que se utiliza un 70% de óxido ni-
troso durante más de 2 horas han demostrado tener más complicaciones postoperatorias, como 
atelectasia, fiebre, neumonía e infecciones de la herida. Parece prudente, pues, limitar el uso del 
óxido nitroso en intervenciones largas.
BiBliografía reComendada
1. Campagna JA, Miller KE, Forman SA: Mechanisms of actions of inhaled anesthetics. N Engl J Med 
348:2110–2124, 2003.
2. Coppens MJ, Versichelen LFM, Rolly G, et al: The mechanism of carbon monoxide production by inhalational 
agents. Anaesthesia 61:462–468, 2006.
3. Eger EI II, Saidman LJ: Hazards of nitrous oxide anesthesia in bowel obstruction and pneumothorax. 
Anesthesiology 26:61–68, 1965.
4. Myles PS, Leslie K, Chan MTV, et al: Avoidance of nitrous oxide for patients undergoing major surgery. 
Anesthesiology 107:221–231, 2007.
5. Sanders RD, Weimann J, Maze M: Biologic effects of nitrous oxide. Anesthesiology 109:707–722, 2008.