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Anestesia: A anestesia local foi definida como a perda da sensação em uma área circunscrita do corpo causada pela depressão da excitação nas terminações nervosas ou pela inibição do processo de condução nos nervos periféricos. A membrana é descrita como uma estrutura não distensível flexível constituída de duas camadas de moléculas de lipídeos (bicamada de fosfolipídeos) e proteínas, lipídeos e carboidratos associados. Os lipídeos estão orientados com suas extremidades hidrofílicas (polares) voltadas para a superfície externa e suas extremidades hidrofóbicas (não polares) projetando-se para o meio da membrana. As proteínas são consideradas os elementos primários de organização das membranas. As proteínas são classificadas como proteínas de transporte (canais, transportadoras ou bombas) e como sítios receptores. As proteínas canais são consideradas poros contínuos através da membrana, permitindo o fluxo passivo de alguns íons (Na+, K+, Ca++), enquanto outros canais são providos de “portões”, permitindo o fluxo de íons apenas quando o portão se encontra aberto.4 A membrana nervosa situa-se na interface entre o líquido extracelular e o axoplasma. Etapa 1. Um estímulo excita o nervo, levando à sequência de eventos: A. Uma fase inicial de despolarização lenta. O potencial elétrico no interior do nervo torna-se discretamente menos negativo. B. Quando o potencial elétrico em declínio atinge um nível crítico, resulta em uma fase extremamente rápida de despolarização. Isso é denominado potencial de limiar ou potencial de descarga. C. Essa fase de despolarização rápida resulta em uma inversão do potencial elétrico através da membrana nervosa. O interior do nervo agora é eletricamente positivo em relação ao exterior. Existe um potencial elétrico de +40 mV no interior da célula nervosa. Eletroquímica da Condução Nervosa: A sequência anterior de eventos depende de dois fatores importantes: a concentração de eletrólitos no axoplasma (interior da célula nervosa) e nos líquidos extracelulares e a permeabilidade da membrana nervosa aos íons sódio e potássio. Existem diferenças significativas entre as concentrações intra e extracelulares dos íons. Esses gradientes iônicos diferem porque a membrana nervosa exibe permeabilidade seletiva. Estado de Repouso. Em seu estado de repouso, a membrana nervosa se mostra: • Discretamente permeável aos íons sódio (Na+) • Livremente permeável aos íons potássio (K+) • Livremente permeável aos íons cloreto (Cl–) O potássio permanece dentro do axoplasma, apesar de sua capacidade de se difundir livremente através da membrana nervosa e de seu gradiente de concentração. Porque a carga negativa da membrana nervosa restringe os íons com cargas positivas por atração eletrostática. O cloreto permanece fora da membrana nervosa em vez de se mover para dentro da célula nervosa segundo seu gradiente de concentração, porque a influência eletrostática oposta. praticamente equivalente, força a migração para fora. O resultado final é a ausência de difusão de cloreto através da membrana. O sódio migra para dentro porque tanto concentração, quanto o gradiente eletrostático, favorecem tal migração. Somente o fato de a membrana nervosa em repouso ser relativamente impermeável ao sódio impede um influxo maciço desse íon. MODO E LOCAL DE AÇÃO DOS ANESTÉSICOS LOCAIS: É possível que os anestésicos locais interfiram no processo de excitação da membrana nervosa por uma ou mais das seguintes maneiras: 1. Alterando o potencial de repouso básico da membrana do nervo 2. Alterando o potencial de limiar (nível de descarga) 3. Diminuindo a taxa de despolarização 4. Prolongando a taxa de repolarização Estabeleceu-se que os efeitos primários dos anestésicos locais ocorrem durante a fase de despolarização do potencial de ação. 18 Esses efeitos incluem diminuição na taxa de despolarização, particularmente na fase de despolarização lenta. Por causa disso, a despolarização celular não é suficiente para reduzir o potencial de membrana de uma fibra nervosa até seu nível de descarga, não se desenvolvendo um potencial de ação propagado. Não há alteração acompanhando a taxa de repolarização. A ação primária dos anestésicos locais na produção de bloqueio de condução consiste em diminuir a permeabilidade dos canais iônicos aos íons sódio (Na+). Os anestésicos locais inibem seletivamente a permeabilidade máxima do sódio, cujo valor é normalmente é cerca de cinco a seis vezes maior que o mínimo necessário para a condução dos impulsos (p. ex., há um fator de segurança para a condução de 5× a 6 × ). Os anestésicos locais reduzem esse fator de segurança, diminuindo a taxa de elevação do potencial de ação e sua velocidade de condução. Quando esse fator de segurança cai abaixo da unidade, a condução falha e ocorre bloqueio nervoso. Os anestésicos locais produzem diminuição discreta e virtualmente insignificante na condutância de potássio (K+) através da membrana nervosa. Aos íons cálcio (Ca ++), que existem na forma ligada no interior da membrana celular, é atribuído um papel regulador no movimento de íons sódio através da membrana nervosa. A liberação dos íons cálcio ligados ao sítio receptor do canal iônico pode ser o fator primário responsável pelo aumento da permeabilidade da membrana nervosa ao sódio. Isso representa a primeira etapa na despolarização da membrana do nervo. As moléculas de anestésico local podem agir por antagonismo competitivo com o cálcio em algum local na membrana do nervo. A sequência a seguir é um mecanismo proposto de ação dos anestésicos locais: 1. Deslocamento de íons cálcio do sítio receptor dos canais de sódio, o que permite... 2. A ligação da molécula de anestésico local a esse sítio receptor, o que então produz... 3. O bloqueio do canal de sódio, e uma... 4. Diminuição na condutância de sódio, que leva à...5. Depressão da taxa de despolarização elétrica, e a... 6. Falha em obter o nível do potencial de limiar, juntamente com uma... 7. Falta de desenvolvimento dos potenciais de ação propagados, o que é chamado... 8. Bloqueio de condução. Em sua maioria, os anestésicos locais injetáveis são aminas terciárias. Apenas alguns (p. ex., a prilocaína e a hexilcaína) são aminas secundárias. A parte lipofílica é a maior porção da molécula. Aromática em estrutura, é derivada do ácido benzoico, da anilina ou do tiofeno (articaína). Todos os anestésicos locais são anfipáticos, ou seja, possuem tanto características lipofílicas quanto hidrofílicas, geralmente em extremidades opostas da molécula. A parte hidrófila é um amino derivado do álcool etílico ou do ácido acético. Anestésicos locais sem parte hidrofílica não são adequados para injeção, mas são bons anestésicos tópicos (p. ex., a benzocaína). A estrutura do anestésico se completa com uma cadeia intermediária de hidrocarboneto contendo uma ligação éster ou uma ligação amida. Outras substâncias químicas, especialmente os bloqueadores da histamina e os anticolinérgicos, compartilham essa estrutura básica com os anestésicos locais e comumente exibem propriedades anestésicas locais fracas. Os anestésicos locais são classificados como aminoésteres ou aminoamidas, de acordo com suas ligações químicas. Os anestésicos locais ligados a ésteres (p. ex., a procaína) são prontamente hidrolisados em solução aquosa. Os anestésicos locais ligados a amidas (p. ex., a lidocaína) são relativamente resistentes à hidrólise. Sabe- se bem que o pH de uma solução de anestésico local (e o pH do tecido em que é infiltrado) influencia muito sua ação no bloqueio do nervo. A acidificação do tecido diminui a eficácia do anestésico local. Resulta em anestesia inadequada quando os anestésicos locais são infiltrados em áreas inflamadas ou infectadas. O processo inflamatório gera produtos ácidos: o pH do tecido normal é de 7,4; o pH de uma área inflamada é de 5 a 6. O pH das soluções sem adrenalina é aproximadamente 6,5; soluções contendo adrenalinatêm pH em torno de 3,5. Clinicamente, esse pH mais baixo tem mais probabilidade de produzir sensação de ardência na infiltração, bem como início da anestesia um pouco mais lento. A elevação do pH (alcalinização) de uma solução de anestésico local acelera o início de sua ação, aumenta sua eficácia clínica e torna sua infiltração mais confortável. Dissociação dos Anestésicos Locais os anestésicos locais estão disponíveis para uso clínico como sais ácidos (geralmente cloridrato). O sal de anestésico local, tanto hidrossolúvel quanto estável, é dissolvido em água destilada estéril ou em soro fisiológico. Nessa solução, existem simultaneamente moléculas sem carga (RN), também conhecidas como base, e moléculas com cargas positivas (RNH+), o chamado cátion. A proporção relativa de cada forma iônica na solução varia com o pH da solução ou dos tecidos em torno. Na presença de alta concentração de íons hidrogênio (pH baixo), o equilíbrio se desloca para a esquerda, e a maior parte da solução anestésica existe na forma catiônica: RNH R> + N H + + À medida que diminui a concentração do íon hidrogênio (pH mais alto), o equilíbrio se desloca para a forma da base livre: Ações sobre as Membranas de Nervos Esse processo é explicado no seguinte exemplo: 1. Mil moléculas de um anestésico local com pKa de 7,9 são injetadas nos tecidos fora de um nervo. O pH do tecido é normal (7,4) 2. Com base na Tabela 1-4 e na equação de Henderson-Hasselbalch, pode ser determinado que em pH de tecido normal, 75% das moléculas do anestésico local estão presentes na forma catiônica (RNH+) e 25% na forma de base livre (RN). 3. Teoricamente, todas as 250 moléculas RN lipofílicas se difundirão através da bainha do nervo para chegar ao interior (axoplasma) do neurônio. 4. Quando isso acontece, o equilíbrio extracelular entre RNH+ ⇌ RN é alterado pela passagem das formas de base livre para o interior do neurônio. As 750 moléculas RNH+ extracelulares remanescentes irão agora estabelecer um novo equilíbrio de acordo com o pH do tecido e o pKa da droga: RNH (570) R N (180) H+ + + 5. As 180 moléculas RN lipofílicas recém-criadas se difundem para dentro da célula, começando todo o processo (Fase 4) novamente. Teoricamente, isso continua até que todas as moléculas de anestésico local tenham se difundido para o axoplasma. A realidade, porém, é um pouco diferente. Nem todas as moléculas de anestésico local chegam ao interior do nervo por causa do processo de difusão (as drogas irão se difundir em todas as direções possíveis, não apenas para o nervo) e porque parte da droga será absorvida pelos vasos sanguíneos e os tecidos moles extracelulares no local da infiltração. 6. O interior do nervo deve ser visto a seguir. Depois da penetração da bainha nervosa e da entrada no axoplasma pela forma RN lipofílica do anestésico, há no interior do nervo um novo equilíbrio porque um anestésico local não pode existir unicamente na forma RN em pH intracelular de 7,4. Setenta e cinco por cento daquelas moléculas RN presentes dentro do axoplasma revertem à forma RNH +; os 25% restantes permanecem na forma RN sem carga. 7. A partir do lado axoplásmico, os íons RNH+ entram nos canais de sódio, ligam-se ao sítio receptor do canal e são finalmente responsáveis pelo bloqueio da condução que resulta. Um anestésico local com um valor elevado de pKa tem muito poucas moléculas disponíveis na forma RN a um pH tecidual de 7,4. O início da ação anestésica dessa droga é lento porque existem muito poucas moléculas de base disponíveis para se difundirem através da membrana do nervo (p.ex., procaína, com pKa de 9,1). A taxa de início de ação do anestésico está relacionada com o pKa do anestésico local . Um anestésico local com pKa inferior (< 7,5) tem um número maior de moléculas lipofílicas com base livre disponível para se difundir através da bainha do nervo; entretanto, a ação anestésica dessa droga é inadequada porque, em pH intracelular de 7,4, apenas um número muito pequeno de moléculas de base se dissocia de volta para a forma catiônica, necessária para a ligar-se ao sítio receptor. A maioria das soluções de anestésicos locais preparadas comercialmente sem um vasoconstritor tem pH entre 5,5 e 7. Quando injetadas nos tecidos, a ampla capacidade de tamponamento dos líquidos teciduais rapidamente faz o pH retornar aos 7,4 normais no local de injeção. As soluções de anestésico local contendo vasopressor (p. ex., adrenalina) são acidificadas pelo fabricante pela adição de (meta)bissulfito de sódio para retardar a oxidação do vasoconstritor, prolongando assim o período de eficácia da droga. Processo de Bloqueio. Após o depósito do anestésico local o mais próximo possível do nervo, a solução se difunde em todas as direções de acordo com os gradientes de concentração que prevalecem. Uma parte do anestésico local infiltrado se difunde em direção ao nervo e nele penetra. No entanto, uma parte significativa da droga infiltrada se difunde também para longe do nervo. Ocorrem então as seguintes reações: 1. Uma parte da droga é absorvida por tecidos não neurais (p. ex., músculo, gordura). 2. Uma parte é diluída pelo líquido intersticial. 3. Uma parte é removida por capilares e vasos linfáticos do local de infiltração. 4. Os anestésicos do tipo éster são hidrolisados. A soma total desses fatores incide para diminuir a concentração de anestésico local fora do nervo; entretanto, a concentração de anestésico local no interior do nervo continua a aumentar à medida que progride a difusão. Esses processos continuam até que resulte equilíbrio entre as concentrações intra e extraneurais de solução anestésica. Processo de Bloqueio. Após o depósito do anestésico local o mais próximo possível do nervo, a solução se difunde em todasas direções de acordo com os gradientes de concentração que prevalecem. Uma parte do anestésico local infiltrado se difunde em direção ao nervo e nele penetra. No entanto, uma parte significativa da droga infiltrada se difunde também para longe do nervo. Ocorrem então as seguintes reações: 1. Uma parte da droga é absorvida por tecidos não neurais (p. ex., músculo, gordura). 2. Uma parte é diluída pelo líquido intersticial. 3. Uma parte é removida por capilares e vasos linfáticos do local de infiltração. 4. Os anestésicos do tipo éster são hidrolisados. A soma total desses fatores incide para diminuir a concentração de anestésico local fora do nervo; entretanto, a concentração de anestésico local no interior do nervo continua a aumentar à medida que progride a difusão. Esses processos continuam até que resulte equilíbrio entre as concentrações intra e extraneurais de solução anestésica. UFPA: AMANDA BENEVENUTO BEZERRA.