Historia y generalidades de la anestesia cuantitativa

La práctica de la anestesia cuantitativa implica el empleo de la técnica de flujos bajos y circuito respiratorio cerrado. El origen de los flujos bajos y circuito cerrado es incierto, pero es evidente que en 1850 John S. Snow introdujo este concepto en la anestesia clínica usando hidróxido de potasio para la absorción del dióxido de carbono (CO2). Posteriormente, en 1924 Ralph Waters creó un sistema cerrado de “Vaivén” (To and Fró) empleando cal sodada para absorber el CO2. Brian Sword en 1930 diseñó y puso en práctica el sistema circular cerrado tal como lo conocemos en la actualidad con válvulas unidireccionales inspiratoria y expiratoria, absolvedor de CO2 con cal sodada, las dos mangueras y la bolsa respiratoria. Dicho sistema fue ideal para administrar en circuito cerrado, el ciclo propano y el éter, por su potencia explosiva e inflamabilidad, lo cual permitió que su empleo se difundiera ampliamente en el mundo de la anestesia.

Sin embargo, en 1950, cuando la anestesiología comenzó a ser reconocida como especialidad y la industria farmacéutica proporcionó los anestésicos halogenados, en especial el halothano presentado en su uso clínico por Raventos en 1956, comenzaron a emplearse los sistemas de altos flujos (de no reinhalación o reinhalación parcial) por ser anestésicos no explosivos y de gran potencia.

Al mismo tiempo aparecieron las máquinas de anestesia con vaporizadores, siendo los más usados el vaporizador de Copper Ketle y el Vernitrol, cuyo principio fundamental de funcionamiento es un sistema de arrastre con determinado flujo de oxígeno. En estas condiciones era necesario diluir unas pequeñas cantidades de flujo de gas de arrastre que salían de las cámaras de vaporización con grandes volúmenes de flujo de gas fresco para realizar las diluciones, y de acuerdo con las necesidades de la anestesia clínica, permitiendo practicar cálculos aproximados de la concentración de salida de los gases anestésicos. Sabiendo que los anestésicos empleados no eran inflamables, los vapores anestésicos  administrados en exceso o exhalados por el paciente se quedaban en el ambiente del quirófano, lo cual contribuyó a generar un alto grado de contaminación.

Esto motivó a muchos investigadores a estudiar  la toxicidad de los anestésicos halogenados y  demostrar que la “inhalación crónica de pequeñas cantidades de anestésicos es tóxica para el personal que labora en los quirófanos”. Adicionalmente, produce alteraciones celulares, tisulares, efectos teratogénicos y carcinogenéticos.

Los fabricantes de máquinas de anestesia solucionaron la contaminación de salas de cirugía, al adaptar válvulas (a nivel de la válvula de sobrepresión) que permitía sacar los gases sobrantes al exterior. Al mismo tiempo, los anestesiólogos  crean técnicas para administrar los gases anestésicos, mediante flujos de gas fresco bajos y teniendo en cuenta  los diferentes factores que determinan la oxigenación en anestesia y las características que regulan la vaporización de los anestésicos con sus respectivas propiedades físico-químicas, sistemas de administración, captación y eliminación de los mismos.

El doctor Harry J. Lowe demostró en 1970, en el libro ‘Práctica de la anestesia cuantitativa’, cómo, usando el circuito cerrado, se deben dosificar los anestésicos inhalados y la forma de captación por los órganos.

Básicamente la oxigenación en anestesia depende de:

1. Calidad del oxígeno inspirado
2. Cantidad o flujo de gas fresco
3. La forma de administrar (Híper o Hipo ventilación)

El punto más importante es el flujo de oxígeno que entra al circuito respiratorio y es utilizado de manera constante  por el paciente de acuerdo con sus necesidades metabólicas básicas. La cantidad así utilizada se puede cuantificar, utilizando la fórmula de Brody, quien en 1942 demostró que “el consumo de oxígeno es una función exponencial del peso del cuerpo” y, por lo tanto, se relaciona con la masa metabólicamente activa del organismo, la cual se define como el peso en Kilogramos elevado a las ¾ de potencia (Vo2= 10 x Kg ¾).

El oxígeno es consumido por el paciente según su metabolismo durante la anestesia general y es prácticamente constante salvo situaciones de hipermetabolismo. El consumo de oxígeno es aproximadamente de 3.5 ml / Kg / minuto, es decir unos 300 ml por minuto para un adulto. El flujo de gas fresco debe aportar al circuito respiratorio como mínimo este volumen de oxígeno. En la práctica de los flujos bajos no se utiliza el Óxido Nitroso (N2O), pues “no cabe” en el circuito cerrado.

Basados en el conocimiento de la farmacocinética, la potencia anestésica (rapidez anestésica, relación duración-dosis y concentración alveolar mínima –CAM-)  de los anestésicos halogenados y los conceptos emitidos por diferentes investigadores como Eger 1963, Virtue Weingarter, Aldrete, Lowe (1974), se comenzaron a emplear diferentes técnicas para administrar los anestésicos al circuito respiratorio empleando los flujos bajos.

1. Administración de dosis del  líquido anestésico al circuito en el lado expiratorio (inclusive en el canister). En estas condiciones se administra una cantidad exacta de agente anestésico independientemente de la presión y la temperatura del medio ambiente. Para introducir el líquido anestésico se crearon diversos adaptadores (de Lowe, Crosara, Tamsma y Parra Higuera) con diferentes ventajas y características. Estas técnicas están basadas en el cálculo de la dosis Unidad captada de cada agente anestésico, de acuerdo con la fórmula de Harry Lowe. Dosis Unidad = CAM X 1.3 x Coeficiente de solubilidad x el gasto cardiaco x √t (se refiere a la forma de captación de los anestésicos y que de acuerdo con lo demostrado por Harry Lowe se sucede en función  de √t).

Ejemplo: Paciente 70 Kg dosis de Isorane, reemplazando en la fórmula anterior sería:
Dosis Unidad = 1.3 x 1.5 x 1.4 x 50 dl = 94.3 ml de vapor anestésico. Si 1 ml de líquido de Isorane a 20°c produce al vaporizarse 197 ml de vapor, la dosis de 94 ml de vapor sería dada por 0.5 ml de líquido anestésico puesto en el circuito respiratorio donde comienza su vaporización, y su administración se realiza de acuerdo con la captación, es decir, en función de la √t de tal forma que los intervalos de tiempo en que se administra la dosis son la progresión aritmética de los números impares (0-1-3-5-7… etc.).

Para la práctica de esta técnica y con el fin de obviar los cálculos de la dosis unidad para cada paciente y determinado agente anestésico, se elaboró un esquema práctico como resultado del análisis estadístico del peso del individuo, la dosis unidad obtenida por la fórmula y la respuesta clínica observada. Esta técnica de flujos bajos y dosis cuantificadas se usó por varios años demostrando un mayor margen de seguridad, mínima contaminación del medio ambiente, permite conservar el calor y humedad de los gases inhalados y la disminución de la contaminación en los quirófanos.

2. Uso de vaporizadores termo-flujo-baro-compensados. Es evidente que la anestesia general con flujos bajos y el empleo de este tipo de vaporizadores y la introducción de la monitoría de gases inspirados y expirados por el paciente, permitieron emplear los flujos bajos disminuyendo los flujos de gas fresco en forma gradual hasta llegar a los flujos metabólicos. El objetivo de un vaporizador en anestesia es proporcionar una concentración prefijada y controlada de un agente anestésico que llega con el flujo de gas fresco al circuito respiratorio. El porcentaje de concentración es una medida cuantitativa y no exacta de los gases que llegan al circuito respiratorio, si cuantificamos este porcentaje como “mililitros x minuto” de gases que salen del vaporizador, podremos medir la cantidad de vapor anestésico en un tiempo determinado. En la actualidad, con la tecnología de las nuevas máquinas de anestesia dotadas de analizadores de gases en la fase inspiratoria y expiratoria, se facilita más la técnica de flujos bajos, pues el control del anestésico lo evaluamos, observando el porcentaje del gas expirado que es un reflejo de la CAM, siendo este el objetivo más importante de la anestesia con anestésicos halogenados, con flujos bajos y circuito cerrado.

En algunos lugares de nuestro medio ya se emplean las máquinas de anestesia de última generación con diferentes sistemas de entrega:

1. Inyección de anestésico líquido en el circuito cerrado usando flujos mínimos (Physioflex)
2. Inyección directa de flujo de vapor con dosificación completamente electrónica en forma independiente del gas fresco (DIVA)

Estos dos sistemas permiten entregas más seguras del gas anestésico con flujos mínimos.

Artículo proveniente del Suplemento Colombia de la edición Diciembre 2015-Enero 2016 con el código EH1215ANESTESIA.