halogenados

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1. HALOGENADOS Diego Escarramán Martínez Departamento Anestesiología Hospital de Especialidades “La Raza” Maestro en Ciencias de la Salud e Investigación Miembro de Sistema Nacional de Investigación Estudiante Ingeniería Física Grupo de ventilación AVENTHO-Anestesia
2. ANTECEDENTES - HALOGENADOS 1846 Morton “Utiliza éter por primera vez ” 1990 “Desflorano” 1996 “Sevoflorano” 1847 “Se introduce cloroformo ” 1962 “Se introduce metoxiflurano ” 1950 “Halotano ” 1973 “Enflurano ” 1984 “Isoflorano ”
3. HALOGENADOS - GENERALIDADES Hidrocarburos en los que algunas partes de la molécula se han sustituido en grados diversos por un átomo de halógeno (bromo, cloro y flúor Isoflurano Peso molecular 184.50 g/mol Formula: C3 H2 CIF5 O Sevoflurano Peso molecular 200.055 g/mol Formula: C4 H3 F7 O Desflurano Peso molecular 168.038 g/mol Formula: C3 H2 F6 O
4. HALOGENADOS - GENERALIDADES Hidrocarburos en los que algunas partes de la molécula se han sustituido en grados diversos por un átomo de halógeno (bromo, cloro y flúor Isoflurano 1ml isoflurane = 194ml gas Sevoflurano 1ml sevoflurane = 183ml gas Desflurano 1ml desflurano = 204ml gas Depende de peso molecular y punto de ebullición
5. HALOGENADOS - CARACTERÍSTICAS GENERALES Clasificación Metiletil - éteres Isoflurano, desflurano Isopropil - éter Sevoflurano Peso molecular (KDa) Punto ebullición (ToC) Presión de vapor saturante (20oC) Coeficiente de partición aceite / gas Sevoflurano 200.053 58.5 159.97 53 Desflurano 168.036 23.5 663.97 19 Isoflurano 184.491 48.5 238.95 91
6. HALOGENADOS - COEFICIENTE DE PARTICIÓN Describe la solubilidad relativa de un agente entre dos estructuras adyacentes Sangre - gas Coeficientes sangre - tejidos Agente Sangre - cerebro Sangre - músculo Sangre - grasa Isoflurano 1.46 1.57 2.92 52 Sevoflurano 0.68 1.70 3.13 55 Desflurano 0.42 1.29 2.02 30 Agente halogenado se distribuye primero a órganos muy vascularizados (cerebro), después al compartimento músculo- piel y, por último, al tejido adiposo, escasamente vascularizado
7. HALOGENADOS - FARMACOCINÉTICA Depende de liposolubilidad - depende de sustitución de un átomo de hidrógeno por átomo de bromo, flúor o cloro Ley de Meyer - Overton Liposolubilidad suele ser proporcional a potencia anestésica Constante de tiempo CT = CRF + sistema (vol total) FGF Tiempo necesario para lograr concentración homogénea Volumen del sistema relacionado con el flujo de gas fresco menos la captación del halogenado por los componentes del sistema CT = 6 lts = 1.2 x 3 = 3.6 min 5 lts CT = 3 lts = 6 x 3 = 12 min 0.5 lts Se necesitan 3 CT para obtener un equilibrio entre la fracción inspirada y espirada de halogenado
8. HALOGENADOS - FARMACOCINÉTICA Captación alveolar Distribución tisular Presión parcial de gas 1.- Concentración proporcionada por el vaporizador 2.- Ventilación alveolar 3.- Capacidad residual funcional 4.- Reinhalación Diferencia de presión parcial de gas entre la sangre y el tejido Solubilidad Coeficiente de partición sangre - gas Coeficiente de partición sangre-tejido Flujo sanguíneo Pulmar Tisular Gasto cardiaco
9. HALOGENADOS - FARMACOCINÉTICA Histéresis Transferencia de halogenado de la sangre al cerebro se produce con un retraso que se cuanti fi ca por una constante de transferencia - (retraso del efecto respecto a la causa) 0 5 10 15 20 25 30 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Minutos Isoflurano Sevoflurano Desflurano Evolución de su concentración alveolar (FAA ) respecto a su concentración inspiratoria (FII ) Coeficiente partición sangre - músculo FA /FI baja = captación continua (ˢ liposolubilidad) FA /FI alta = captación lenta (ˣ liposolubilidad)
10. HALOGENADOS - CAM VS FE Concentración alveolar minima (CAM) + Concentración requiere para prevenir movimiento en respuesta a un estímulo quirúrgico en el 50% de los pacientes Concentración alveolar telespiratoria Concentración intracerebral (profundidad anestésica) puede evaluarse por la medición de la concentración alveolar teleespiratoria (fracción espirada) del agente utilizado. Válido solo en situación de equilibrio CAM-BAR = 1.5 CAM Bloqueo adrenérgico CAM-despertar = 0.3 CAM CAM-intubación = 1.5 - 2 CAM FEsevo
11. HALOGENADOS - CAM Concentración alveolar minima Introducido por Merkel y Eger en modelo canino Posterior Saidman y Eger = pacientes anestesiados Sooner (2002) = utilizó modelo de regresión logística para el calculo de CAM Se ha sugerido sustituirlo Concentración anestésica mediana al final de la espiración 0 No movimiento 1 Movimiento CAM Probabilidad de movimiento Concentración halogenado
12. HALOGENADOS - CARACTERÍSTICAS GENERALES CAM (1Atms) Niños (>4años) Geriátricos Halotano 0.77 0.90 0.64 Enflurano 1.68 2 - 2.5 1.55 Isoflurano 1.15 1.60 1.05 Desflurano 6.0 8.00 5.17 Sevoflurano 2.02 2.60 1.45
13. HALOGENADOS - MECANISMO DE ACCIÓN 20% 20% 20% 20% 20% α β γ α β + + + + + - - - - - Cl- Se fi jan a sitio alostérica situado en bicapa lipídica de membrana celular Efecto aditivo con otros gabaérgicos (hipnóticos) ˣ liberación de catecolaminas y/o glutamato Enflurano = ˢ liberación glutamato (2.5%) Perdida de conciencia = efecto cortical Ausencia nocicepción = efecto talámico Amnesia anterograda = efecto en hipocampo y amígdala Sistema nervios periférico = inhibe asta posterior
14. HALOGENADO - METABOLISMO Y ELIMINACIÓN Metabolismo hepático y eliminación renal Desalquilación deshalogenación Metabólitos Hexafluoro-isopropanol (sevoflurano) Ácido trifluoroacético (isoflurano y desflurano) Compuesto A Clase de las olefinas Sevoflurano ˠ hígado (glutatión-S- transferasa) ˠ dipeptidasa + gamma- glutamil-transferasa ˠ nueva desintoxicación ˠ N-acetiltransferasa Metabolismo Sevoflurano 2% - 5% Isoflurano 0.2% Desflurano 0.02%
15. HALOGENADO - DEGRADACIÓN POR LA CAL Bases fuertes (hidróxido de sodio e hidróxido de potasio) Cal sodada No mantener flujo de gas fresco elevado Sevoflurano (hidrolizado) + compuesto A = ácido hidrofluórico y formaldehído ˠ metanol Metanol + Compuesto A = compuesto B Cal baritada Isoflurano y desflurano = monóxido de carbono Formación trifluorometano Misma longitud de onda que enflurano (censado por analizador de gases) Degradación depende de concentración, temperatura e hidratación de la cal
16. HALOGENADOS - FARMACODINAMIA Oxido nitrico, metoxiflurano = efecto analgésico Neuroprotector Recuperación más rápida de depósitos adenosintrifosfato y reducción del tamaño de lesiones por isquemia ˢ expresión proteínas antiapoptósicas Cerebrales ˢ flujo sanguíneo cerebral Mantiene respuesta a CO2 hasta 2CAM Isoflurano > sevoflurano > desflurano Autorregulación cerebral hasta PaCO2 ≈ 56mmHg ˣ consumo metabolico de oxígeno y de glucosa cerebral ˣ actividad eléctrica cerebral Electroencefalograma Ritmo α se sustituye progresivamente por ondas rápidas θ y después por ondas lentas δ seguidas de silencio Enflurano = epileptigénico
17. HALOGENADOS - FARMACODINAMIA Circulación coronaria ˢ fl ujo sanguíneo coronario por reclutamiento reserva coronaria Iso fl urano = robo coronario Preacondicionamiento y postacondicimionamiento Función sistólica y diastólica Efecto inotrópico - ˣ in fl ujo de Ca2+ y e fl ujo K+ ˣ consumo metabólico de oxígeno Beta bloqueadores = ˣ gasto cardiaco Desflurano > sevoflurano > isoflurano General ˣ presión arterial (dosis dependiente) Vasodilatación periférica Isoflurano > sevoflurano > desflurano ˣ postcarga ventriculo izquierdo = mantiene gasto cardiaco (hasta 2CAM) Taquicardia reactiva (>1.5CAM) Sevoflurano, isoflurano = activación bararreflejos Desflurano = activación simpática Bradicardia 1.- Efecto batmotrópico - 2.- Parasimpaticolítico 3.- Parasimpaticomimético
18. Isoflurano Sevoflurano Desflurano Flutter auricular Si Si Si Fibrilación auricular Si Si Si Taquicardia sinusal Si Si Si Wolff-Parkinson-White No Si Si QT largo congénito No No Si Bloqueo auriculoventricular de 2. Mobitz 2 No No No HALOGENADOS - FARMACODINAMIA
19. HALOGENADOS - FARMACODINAMIA Vía aérea Colapso faríngeo (concentraciones bajas) General Deprime frecuencia respiratoria y respuesta a hipoxia e hipercapnia (dosis dependiente) Desflurano > isoflurano > sevoflurano Centros respiratorios ˣ fuerza muscular diafragma > músculos intercostales > músculos abdominales Respiración paradójica Resistencias ˢ resistencias vía aérea ˢ trabajo respiratorio Broncodilatadores Isoflurano > desflurano > sevoflurano Acción sobre canales Ca2+ voltaje dependientes L y T y canales de K+ dependientes ATP ˣ broncocontricción hipóxica pulmonar (dosis dependiente) Volumenes y capacidades ˣ capacidad residual funcional = atelectasias ˣ volumen tidal
20. HALOGENADO - TOXICIDAD Hepática Inmunoalérgico: ácido trifluoroacético (isoflurano, desflurano) = heptano Produce inmunoglobulinas G dirigidas específicamente contra hepatocitos Hepatitis citolítica inmunoalérgica Renal Metoxiflurano y enflurano Neurológica Menores <4años Alteración de las adquisiciones cognitivas y de memorización Proceso inflamatorio mediado por interleucina 6 y el TNF-α
21. The influence of perioperative services on global warming Gertie Filippini. Journal of the World Federation of Societies of Anaesthesiologists. 2024. www.wfsahq.org/resources/update-in-anaesthesia Emisiones solares (espectro electromagnético) 0 ~ 10,000m Longitudes de onda cortas (0.1–1 μm) 342 W/m² promedio llegan a la superficie Vapor de agua Vapor de agua CO2 CO2 Gases fluorados N2 O N2 O CH4 Estratosfera Troposfera Absorción de radiación infrarroja y reemisión hacia la superficie terrestre Calentamiento solar Enfriamiento infrarrojo Tropopausa 2/3 disipados 1/3 reflejado Atmosfera Radiación infrarroja 1-100μm 2020 forzamiento radiativo neto +3.183 W/m²
22. Modern inhalation anesthetics: Potent greenhouse gases in the global atmosphere Martin K. Vollmer. Geophys. Res.Lett. doi:10.1002/2014GL062785 Se recolectaron muestras atmosféricas de 4 agentes anestésicos halogenados en sitios muy remotos durante una expedición en el Pacífico Norte y en una estación en la Antártida, así como en la estación Suiza de gran altitud Jungfraujoch Anestésicos inhalados contribuyen al calentamiento global, con un impacto dominado por el desflurano Aunque su efecto total es pequeño comparado con otros gases de efecto invernadero, representan una fuente de emisiones evitables
23. Métricas Slingo JM. Anaesthesia. 2024 Mar. PMID: 38205585 Concentración atmosferica (partes por millon) Tiempo de vida atmosférico (años) Forzamiento radiativo (Wm2) Potencial de calentamiento global Contribución efecto invernadero (%) Dióxido de carbono 420,000,000 >100 2.16 NA 20–25 Metano 1,920,000 12.4 0.54 NA 10–15 Óxido nitroso 336,000 123 0.21 264 5–6 Desflurano 0.37 14.1 0.00017 6,440 <1% Sevoflurano 0.16 1.4 0.00003 685 <1% Isoflurano 0.11 3.5 0.00006 1,800 <1%
24. Forzamiento radiativo Potencial de calentamiento global (GWP) Métricas Slingo JM. Anaesthesia. 2024 Mar. PMID: 38205585 Protocolo de Kioto - Estandarizar escala emisiones de gases Compara energía acumulada de un gas que añade al sistema climático a lo largo del tiempo (100 años) relativo a la que produciría 1 kg de CO2 Cuantifica desequilibrio energético generado por gases de efecto invernadero Diferencia entre la energía que entra al planeta (sol) y que sale (radiación infrarroja). Depende de vida media atmosférica y eficacia radioactiva No dice nada sobre calentamiento global real tampoco infiere cambio climático * No refleja concentraciones atmosféricas * Sobreestima efecto de gases de vida corta * No representa complejidad física del sistema climático en su conjunto Considera concentración atmosférica actual y eficiencia radiativa ˠ visión más real del impacto hoy Gases anestésicos contribuyen <0.01% del forzamiento radiativo neto ˠ efecto climático “prácticamente invisible”
25. SÍGUEME…….. DiegoEscarraman Diego Escarraman SociedadAcademicaMedicaLatinoamericana