RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 2 - ISOFLURANO - MARCOS EDUARDO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
MOLÉCULAS, CÉLULAS, GÊNESE E NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO
DISCIPLINA: FARMACOLOGIA
MARCOS EDUARDO FERREIRA DOS SANTOS
Relatório de Aula Prática: Isoflurano
BELÉM-PA
2022
MARCOS EDUARDO FERREIRA DOS SANTOS
MATRÍCULA: 202209740051
TURMA: D22
Relatório de Aula Prática: Isoflurano
Relatório apresentado à Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Pará – Campus Belém, sob orientação do Prof. Dr. Moisés Hamoy, como requisito de obtenção de conceito parcial no módulo de Moléculas, Células, Gênese e Níveis de Organização, o qual integra a disciplina de Farmacologia.
BELÉM-PA
2022
10
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	3
2.	OBJETIVOS	5
3.	METODOLOGIA	6
3.1	MATERIAIS UTILIZADOS	6
3.2	COBAIA ANIMAL NÃO HUMANO	7
3.3	FÁRMACO ADMINISTRADO	7
3.4	DOSE ADMINISTRADA	7
3.5	VIA DE ADMINISTRAÇÃO	7
4.	RESULTADOS	8
5.	DISCUSSÃO	8
6.	CONSIDERAÇÕES FINAIS	15
REFERÊNCIAS	16
1. INTRODUÇÃO
Os Anestésicos Inalatórios (AI) foram descritos pela primeira vez para uso em anestesia geral por volta de 1850, sendo o clorofórimio um dos primeiros agentes empregados. Sua ação foi descrita como “envenenamento”, e a ele foi atribuída grave toxicidade hepática e renal. Nos anos posteriores, os AI foram investigados e estudados intensamente, e hoje são amplamente empregados na prática anestésica. Sabe-se que a maioria dos mecanismos pelos quais os AI provocam seus efeitos tóxicos envolve seus metabólitos, que são produtos da biotransformação mediada pelo citocromo P-450 (Kenna, 1995). Os AI atualmente usados são o halotano, o enflurano, o isoflurano (CHF2-O-CHCL-CF3) e o sevoflurano.
É preciso distinguir claramente entre anestésicos voláteis e gasosos, ambos os quais são administrados por inalação. Os anestésicos voláteis (halotano, enflurano, isoflurano, desflurano, sevoflurano) têm baixas pressões de vapor e, portanto, pontos de ebulição elevados, de modo que são líquidos em temperatura ambiente (20ºC) e na pressão ao nível do mar, já os anestésicos gasosos (óxido nitroso, xenônio) possuem altas pressões de vapor e pontos de ebulição baixos, de modo que ocorrem na forma de gases em temperatura ambiente. Em virtude de suas características especiais, é necessário que os anestésicos voláteis sejam administrados por meio de vaporizadores (Katzung; Trevor, 2017).
Em se tratando do Isoflurano, este AI é administrado por via inalatória nas fases de indução e manutenção da anestesia geral e, em baixas doses, induzem hipnose, analgesia, amnésia, euforia, excitação e hiporreflexia. Com concentrações mais altas, promovem sedação profunda, relaxamento muscular e redução das respostas motoras e autonômicas ao estímulo nocivo (Ferreira, 2004).
O isoflurano é um líquido volátil em temperatura ambiente que não é inflamável nem explosivo em misturas de ar ou de O2. A indução da anestesia pode ser obtida em menos de 10 minutos com uma concentração inalada de 1,5 a 3% de isoflurano em O2. Tal concentração é reduzida para 1 a 2% (1-2 CAM) para manutenção da anestesia. O uso de agentes adjuvantes, como opioides ou óxido nitroso, reduz a concentração de isoflurano necessária para a anestesia cirúrgica (GOODMAN; GILMAN, 2019).
Os AI são metabolizados primariamente no fígado, mas também o são em outros tecidos, como rins e pulmões. O isoflurano é submetido à oxidação do alfa- carbono, provavelmente pelo citocromo P-450 2E1 e 3A (Miller, 2000). Mais de 99% do isoflurano inalado é excretado de modo inalterado pelos pulmões, por intermédio na mesma via de administração (GOODMAN; GILMAN, 2019).
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2. OBJETIVOS
O objetivo inicial da utilização da aula prática gira em torno da necessidade de melhoria do processo de aprendizagem de um conteúdo naturalmente denso, que exige grande dedicação. Perante isso, a aula prática objetiva a fixação dos conteúdos ministrados em aula teórica e, serve, ademais, para aumentar a visão acerca do que é ministrado, de modo a ampliar o senso de conexão do discente com o conteúdo da unidade curricular. Além do mais, a interpretação prática dos conceitos ministrados em aula costuma aguçar a curiosidade dos estudantes, levando-nos a tomar iniciativa em estudar e compreender as inúmeras vertentes da farmacologia médica.
Em se tratando da aplicação do isoflurano, o objetivo da aula prática foi realizar conexões entre o conhecimento farmacológico e a aplicabilidade deste no campo de atuação da medicina. E, por meio da interligação do conhecimento teórico obtido em sala de aula com a ação prática, foi possível entender o conteúdo, por diferentes óticas, e aplicar conhecimentos de farmacocinética relacionados ao anestésico inalatório utilizado para observação da ação no organismo vivo em questão, de forma análoga ao que ocorre no ser humano.
Por meio desses experimentos em aula prática, os discentes entram em contato cada vez mais cedo com a aplicação da farmacologia médica, essencial para o entendimento do processo de aplicação de anestésico volátil por via inalatória, comum no cotidiano dos profissionais da medicina, em especial os anestesistas. Portanto, é imprescindível que o estudante obtenha conhecimento e domínio em relação às reações advindas da aplicação destes AI, seja de uso clínico ou efeitos colaterais, como observa-se nos animais que são selecionados para estudo, e, dessa forma, desenvolva expertise, enquanto futuro médico, para a aplicabilidade nos pacientes.
3. METODOLOGIA
Após a abordagem teórica acerca das vias de administração de medicamentos, fomos encaminhados, com o auxílio do monitor Luiz Henrique, para o Laboratório de Neurofarmacologia do Instituto de Ciências Biológicas (ICB), onde ocorreu o experimento utilizando animal não humano, orientado pelo professor Dr. Moisés Hamoy.
No início da aula prática, o docente informou à turma que iríamos visualizar a atuação no organismo do rato do anestésico volátil de administração por via inalatória isoflurano, o qual se trata de um líquido de alta pressão de vapor, um halogenado, que possui flúor e um cloro em sua molécula, conforme visualizado na Figura 1.
Figura 1 - Estrutura do anestésico inalatório Isoflurano.
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS
	QUANT.
	MATERIAIS
	1
	Vaporizador calibrado para isoflurano.
	1
	Jaleco para proteção individual.
	1
	Pincel e quadro branco, no qual foram feitos esquemas para a explicação sobre a Concentração Alveolar Mínima (CAM), Coeficiente de Partição Sangue/Gás, diferença entre potência e indução do anestésico, dos estágios de indução dos anestésicos voláteis, de Guedel, e atuação dos anestésicos de administração por via inalatória no corpo humano.
	2
	Ratos brancos/albinos Wistar, em gaiola, da espécie Rattus norvegicus (somente um destes foi utilizado como cobaia no experimento), criados na UFPA de Belém.
	1
	Anestésico Isoflurano, de CAM igual à 1,15 e Coeficiente de Partição Sangue/Gás igual a 1,4.
	1
	Celular para realizar pesquisas complementares e utilização da lanterna.
Tabela 1 - Materiais utilizados durante o experimento.
3.2 COBAIA ANIMAL NÃO HUMANO
O animal utilizado como cobaia não humano foi um rato albino Wistar, da espécie Rattus norvegicus.
3.3 FÁRMACO ADMINISTRADO
A droga administrada foi o Isoflurano.
3.4 DOSE ADMINISTRADA
Não se tem conhecimento a respeito da dose administrada, visto que o professor Hamoy utilizou um vaporizador para controlar a dosagem.
3.5 VIA DE ADMINISTRAÇÃO
A via de administração é a inalatória ou respiratória.
4. RESULTADOS
Os estágios e planos anestésicos de Guedel estão relacionados à indução, e é isto que iremos observar no rato. Para tal, o professor Hamoy iniciou o experimento expondo o animal ao isoflurano, por intermédio do vaporizador (que estava funcionando como um vaporizador universal e não como um vaporizador calibrado, pois não conhecíamos a concentração de isoflurano que estava sendo utilizada), com o intuito de observarmos os estágios de indução de Guedel, anteriormente explanados.
O professor orientou que, no primeiro momento, o rato vai apenas ter uma analgesia.Seria observado que o animal, assim que iniciada a exposição, começaria a apresentar pouco movimento (estágio 1). Era esperado que, após isso, o rato começasse a se movimentar muito, salivasse, urinasse ou defecasse, tivesse arritmia cardíaca, taquipneia, braquipneia, e outros sintomas característicos do estágio 2, de excitabilidade (desconforto). A seguir, o rato entraria no estágio 3 (estágio cirúrgico), começando a paralisia dos intercostais.
Na realidade, observamos que o animal induziu direto após a exposição ao isoflurano, sem passar pelo estágio da excitabilidade, apresentando somente o estágio 1 e indo direto para o estágio cirúrgico. Uma das justificativas do professor foi que o rato possui um ciclo circadiano e, no período da tarde, horário que ocorreu o experimento, ele pode não apresentar claramente os estágios de indução estudados.
No estágio 3, quando o professor retirou o animal da exposição ao isoflurano, percebemos a condição dele. Foi observado que a sua frequência respiratória foi aumentada e, quando se aumenta a FR, o animal vai começando a se recuperar, pois está eliminando o isuflurano pela via inalatória. A amplitude da respiração vai aumentando gradativamente, conforme o experimento de Guedel, e, com isso, vai ocorrendo a superficialização da anestesia. Essa superficialização rápida permite uma segurança maior na aplicação do anestésico volátil, havendo a necessidade de manutenção. Chega um momento onde ocorre a saturação do sangue do animal: a quantidade que chega no cérebro é maior, gerando um equilíbrio. A manutenção do anestésico é fundamental e devemos ter um bom entendimento sobre isso.
O professor atenta ao fato de que no ser humano, devemos avaliar a necessidade de manutenção do anestésico pela pupila. No plano 3 ela estará mais dilatada e no estágio 4 estará irresponsiva à luz. Para melhor compreensão, o professor Hamoy pediu para que ligássemos a lanterna de nossos celulares e focássemos no olho de um colega para verificarmos a resposta de sua pupila. Conforme solicitado, observamos a contração da pupila quando incidimos luz sobre ela, que é uma resposta do nosso sistema nervoso.
Ao final do experimento, observamos que o animal, quando começa a eliminar o fluorano pela via inalatória, passa novamente pelos estágios anteriores. Nesse momento, foi possível a verificação do estágio 2, de excitabilidade, que não havíamos verificado no início do experimento, no qual o animal começou a expelir uma secreção pulmonar pela via respiratória e, ainda, defecou.
No final da nossa aula prática, o professor pediu para que fizéssemos uma pesquisa a respeito da hipertermia maligna. Segundo proferido pela discente Lourena Camila Araújo: “hipertermia maligna é uma doença muscular hereditária, latente, potencialmente grave, de herança autossômica dominante, caracterizada por resposta hipermetabólica após exposição a anestésico inalatório, tais como, halotano, enflurano, isoflurano, ou exposição a um determinado relaxante muscular de nome succinilcolina”. Alguns pacientes podem ter este alelo e, ao entrar em contato com o anestésico volátil, começa a ter contrações musculares, só que este paciente não relaxa, ficando o tempo inteiro contraído, porque o cálcio da musculatura sai do retículo sarcoplasmático, fazendo com que ocorra gasto de ATP, e este ATP vira calor, no entanto, este calor não consegue ser dissipado, aumentando a temperatura corporal do paciente. Caso não haja a administração de um medicamento para parar isso, como o relaxante muscular dantrolene, a temperatura corpórea do paciente continuará aumentando e o paciente irá a óbito. Se alguém em sala tivesse hipertermia maligna, começaria a sentir-se mal assim que o professor abrisse o isoflurano.
5. DISCUSSÃO
O isoflurano é um líquido de alta pressão de vapor, um halogenado, com flúor e cloro em sua estrutura molecular. Possui alta pressão de vapor, logo, evapora com muita facilidade. Seu ponto de ebulição está na faixa de 30-36º C, começando a ferver a partir de 40 °C.
Nós temos medicamentos anestésicos voláteis que são drogas administradas por via inalatória, como o halotano, o isoflurano, enflurano, sevoflurano, metoxiflurano, desflurano, óxido nitroso. Todos esses anestésicos são captados pela via respiratória.
Existem algumas características destes anestésicos que precisamos aprender, para isso fomos orientados a pesquisar na internet, por meio de um dispositivo eletrônico, a Concentração Alveolar Mínima CAM do halotano (0,75), isoflurano 1,15, enflurano 2,0, sevoflurano 2,0, somente. A CAM é o mínimo necessário para que 50% das pessoas testadas tenham perda de reflexo ou de uma ação padrão, como pinçar o dedo sem que haja dor.
Foi solicitado para alguém pesquisar na internet e ler o conceito de CAM em voz alta. Conforme solicitado, a discente Luiza Helena Platilha proferiu: “É um conceito usado para comparar forças, ou potências, de anestésicos inalatórios. É definida como a concentração de vapor nos pulmões que é necessária para prevenir o movimento em 50% dos indivíduos em resposta a um estímulo cirúrgico”. Dessa forma, utilizando os valores pesquisados de CAM dos anestésicos inalatórios citados anteriormente, foi construída uma tabela relacionando o efeito e a dose ou a concentração, conforme mostra o esquema reproduzido na Figura 2.
Figura 2 - Dentre os exemplos, o halotano é o que possui maior potência e menor CAM.
O halotano é o mais potente de todos estes anestésicos inalatórios. O professor atentou a todos para que não confundíssemos potência com indução, já que não é porque o halotano é o mais potente que ele induz mais rápido. O éter etílico, por exemplo, é o mais potente de todos, mas precisamos ficar respirando-o bastante para que fique concentrado no sangue, ou seja, a inspiração vai concentrar uma quantidade de medicamento no sangue, só que se o anestésico tiver muita afinidade pelo sangue ele demora muita para saturá-lo.
Existe o que chamamos de coeficiente de partição sangue-gás (afinidade que o medicamento tem pelo sangue). Quando se tem uma razão entre a quantidade de gás que está sendo fornecida e a quantidade de gás que eu tenho no sangue, e ocorre a saturação rápida deste sangue, a indução é rápida demais, mas se este sangue não for rapidamente saturado será necessário ficar inalando o gás por mais tempo até que haja a saturação.
Partindo deste princípio, o professor solicitou que pesquisássemos o coeficiente de partição sangue/gás do halotano (2,4), isoflurano (1,4) e enflurano (1,8). Quanto maior a razão entre a quantidade de gás que está sendo fornecida e a quantidade de gás que se tem no sangue, mais gás será preciso. Quanto menor for a quantidade de gás no sangue pra eu anestesiar, a razão será menor, ou seja, aquele anestésico que tem o coeficiente de partição sangue/gás mais alto necessitará de uma inalação por mais tempo, até que eu seja anestesiado, enquanto que aquele que tiver o coeficiente menor vai anestesiar com poucas inaladas, pois satura o sangue mais rapidamente, conforme ilustra a Figura 3.
Figura 3 - O isoflurano possui maior afinidade Sangue-Anestésico.
Foi informado que utilizaríamos o isoflurano no experimento com o animal não humano, cujo qual possui uma CAM de 1,5 e induz relativamente rápido.
Ao induzir uma pessoa a uma anestesia é imprescindível ter uma segurança ao administrar este anestésico. Da mesma forma, para garantir a integridade do animal cobaia, foi utilizado um vaporizador calibrado para isoflurano, por onde chega oxigênio e sai isoflurano até chegar no paciente. Este vaporizador funciona por turbilhonamento e aquecimento, no qual as moléculas de oxigênio vão se chocando e perdendo energia na forma de calor, aquecendo meu sistema. Neste vaporizador é possível controlar a quantidade que será administrada no paciente.
Segundo o professor Hamoy, se quisermos, por exemplo, a indução do isoflurano, ela ocorre a 2 volumes %. Sabendo disso, podemos calibrar essa indução no vaporizador. Após anestesiar, altera-se o valor da indução para 1,5 volumes %, para mantero paciente anestesiado (manutenção), permitindo uma segurança muito grande para os anestesistas e paciente.
	Para melhorar o entendimento, o professor elaborou um esquema no quadro novamente para explicar como a absorção vai acontecer no organismo humano. A administração pode ser feita entubando o paciente ou não. É possível, ainda, manter este paciente anestesiado por meio de máscara. 
Se estamos fornecendo o isofluorano, ele está entrando por via inalatória e vai se difundindo no pulmão, por isso que se fala de pressão pulmonar no conceito de CAM. Do ventrículo esquerdo o sangue vai até o pulmão, através da artéria pulmonar, impregnando o gás no pulmão, e, em seguida, o sangue vai para o átrio direito, através da veia pulmonar. Aqui já se tem o anestésico. Este anestésico é bombeado pro ventrículo esquerdo e do ventrículo esquerdo sai para a grande circulação e, após, volta para a aurícula direita. Quando este gás é distribuído, vai começar a se concentrar nos tecidos, chegando no cérebro, que é ricamente vascularizado, nas vísceras, musculaturas, gordura, ossos, pele, etc, ou seja, ele vai ser distribuído.
O gás irá sair da mesma forma que entrou, por via respiratória, no entanto, ele vai saturando os tecidos, dessa forma, enquanto tiver condições de tá agregando no tecido cerebral, por exemplo, vai ser necessário agregar, até chegar um momento que ocorre o equilíbrio e, durante o equilíbrio, eu começo também a fazer a troca para o equilíbrio plasmático. Isso possibilita aprofundar a anestesia ou superficializar a anestesia.
Daí que vem a sacada de Guedel, em 1954, na qual ele pegou éter dietílico e colocou para um cavalo inalar, e observou que existiam várias fases de indução. Como o éter é potente e tem muita afinidade pelo sangue, então foi possível observar que gradativamente o cavalo ia entrando em planos anestésicos. Guedel observou que principalmente a respiração do cavalo ia mudando à medida que ele ia aprofundando o plano. Em um primeiro momento, foi observado que existia um primeiro estágio (estágio 1), no qual o cavalo tinha analgesia, mas o animal não perdia o reflexo de postura, não tinha diminuição da frequência cardíaca ou respiratória. O segundo estágio observado é o estágio 2, de excitabilidade, no qual o animal apresenta um desconforto, podendo defecar, urinar, dentre outros. Nos seres humanos observa-se vômito, convulsão, arritmia cardíaca, alteração na respiração, por exemplo. Este estágio de excitabilidade deve ser evitado, administrando-se drogas pré-anestésicas, como o diazepan ou o midazolan. Ao aplicar essas drogas, passamos direto do primeiro estágio para o estágio 3 (estágio cirúrgico), que é dividido em quatro planos:
· Primeiro plano: perda da consciência, reflexo de postura, volta da normalidade respiratória e de frequência cardíaca (FC). No entanto, este plano não me dá suporte para fazer qualquer tipo de cirurgia, somente procedimentos leves. Cirurgias cruentas não são possíveis;
· Segundo plano: ao passar pro segundo plano, já ocorre a diminuição da atividade dos intercostais, diminuição da Frequência Respiratória (FR) e cardíaca, a PA de CO2 começa a aumentar e a PA de O2 começa a diminuir. Há o início de uma discreta dilatação de pupila. Aqui já há a possibilidade de realização de algumas cirurgias, mas a respiração, que era costa-abdominal, passa a ser abdomino-costal, devido à paralisia dos músculos intercostais e funcionamento normal do diafragma.
· Terceiro Plano: no terceiro plano, temos uma diminuição mais profunda da FR, possível diminuição da FC, a PA de CO2 aumenta muito, enquanto a PA de O2 diminui muito, devido à paralisia dos intercostais, tonando a respiração mais abdominal, pelo diafragma (último músculo a paralisar). Neste plano ocorre o chamado “silêncio abdominal”, onde não serão ouvidos os movimentos peristálticos intestinais. Por isso, este é considerado o plano cirúrgico, podendo ser possível a realização de osteossíntese, abertura de cavidade abdominal ou craneana, por exemplo. Há uma dilatação maior da pupila neste plano.
· Quarto Plano: neste plano, o paciente pode apresentar paralisia bulbar, parada respiratória, PA de O2 cai ainda mais, enquanto a PA de CO2 aumenta absurdamente, alterando a cor do sangue para mais escurecido. Este plano não é utilizado para a realização de cirurgias, pois, muitas vezes, não se consegue recuperar o paciente.
No estágio 4 ocorre parada bulbar e morte, não sendo mais possível recuperar o paciente.
A partir desses conhecimentos, descobrimos a grande importância que o médico anestesista possui na cirurgia, podendo, assim, controlar até mesmo a hora de parar uma cirurgia. Descobrimos, ainda, que dificilmente o paciente irá morrer por erro do cirurgião. Segundo o professor, o que mais mata são erros anestésicos. Dessa forma, é importante que saibamos utilizar os anestésicos, visto que é uma responsabilidade muito grande do médico com a vida dos pacientes.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A união teórico-prática do estilo de ensino é capaz de potencializar a absorção de conhecimento, por meio de uma melhor adequação do processo de ensino-aprendizagem. Da mesma forma, a aula prática de farmacologia cumpriu com o seu papel ao unir estes tipos de ensino, a julgar a dinâmica desse processo que claramente instiga os estudantes a procurarem conhecer e entender mais sobre a atuação dos medicamentos anestésicos no organismo (que nesta segunda aula prática ocorreu por meio do isoflurano) e compreender os estágios de indução aos quais os pacientes podem ser induzidos.
A respeito do isoflurano, o conhecimento desse anestésico volátil é crucial para a sua administração. É necessário o conhecimento acerca da Concentração Alveolar Mínima (CAM), assim como do coeficiente de partição sangue/gás, potência e indução, conhecimentos, estes, que não devem ser confundidos.
O conhecimento a respeito da administração de analgésico volátil é de suma importância para que a vida do paciente seja preservada, haja vista que existe uma linha muito tênue entre um estágio de indução do medicamento para outro, e, dessa forma, o risco de induzir o paciente para um estágio que impossibilidade a recuperação deste paciente, ou mesmo realizar uma cirurgia em um nível de indução inadequado, é muito grande.
Outro ponto importante é o conhecimento sobre os pré-anestésicos, fundamentais na garantia da assepsia do ambiente cirúrgico, visto que estes medicamentos impedem que o paciente entre no estágio 2, de excitabilidade, no qual ele pode defecar, urinar ou entrar em um estado convulsivo, dificultando o processo cirúrgico.
Por fim, a transcrição da aula prática e conhecimentos teóricos, por meio deste relatório, é de fundamental importância no enriquecimento do aprendizado, principalmente através das literaturas diversas que agregam mais conhecimento sobre o assunto teórico-prático aqui relatado. E, por se tratar de conhecimento científico, estão o tempo todo sendo aprimorados, o que torna a pesquisa uma forma de atualização sobre o que está sendo discutido no ambiente acadêmico e no âmbito prático, proporcionando ao estudante de medicina aprimoramento contínuo das técnicas farmacológicas e médicas em geral.
REFERÊNCIAS
FERREIRA M.B. Anestésicos gerais. In: FUCHS, FD, WANNMECHER, L; FERREIRA, MBC. Farmacologia Clínica: Fundamentos da Terapêutica Racional. 3o Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. Cap 16. Pág 157-185.
GOODMAN & GILMAN. As bases farmacológicas da terapêutica. 13. ed. Porto Alegre: AMGH, 2019.
KATZUNG, Bertram G; TREVOR, Anthony J. Farmacologia – Base e Clínica. 13. ed. Porto Alegre: AMGH, 2017.
KENNA, et al. The organ toxixity of inhaled anesthetics. Anesthesia Analgesia 1995; 81(6S): 51s-66s.