Técnicas anestésicas: Neurofisiologia

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Técnicas anestésicas: Neurofisiologia 
 
Anestesia local: 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. 
Característica importante: produção da perda de sensibilidade sem indução da perda de 
consciência. 
 
Métodos: 
1. Trauma mecânico (compressão dos tecidos) 
 2. Baixa temperatura 
 3. Anóxia (ausência de oxigênio, um agravante da hipóxia) 
4. Irritantes químicos 
 5. Agentes neurolíticos, como álcool ou fenol 
 6. Agentes químicos, como os anestésicos locais 
Obs: apenas os métodos com propriedades reversíveis e transitória são utilizados na 
clínica. 
 
Propriedades desejáveis em um anestésico local: 
1. Não deve ser irritante para o tecido no qual é aplicado. 
2. Não deve causar qualquer alteração permanente na estrutura dos nervos. 
3. Sua toxicidade sistêmica deve ser baixa. 
4. Deve ser eficaz, independentemente de ser infiltrado no tecido ou aplicado localmente 
nas membranas mucosas. 
5. O tempo de início da anestesia deve ser o mais breve possível. 
6. A duração de ação deve ser longa o suficiente para possibilitar que se complete o 
procedimento, porém não tão longa que exija uma recuperação prolongada. 
7. Deve ter potência suficiente para proporcionar anestesia completa sem o uso de soluções 
em concentrações nocivas. 
 8. Deve ser relativamente isento quanto à produção de reações alérgicas. 
 9. Deve ser estável em solução e prontamente submetido à biotransformação no corpo. 
 10. Deve ser estéril ou capaz de ser esterilizado pelo calor sem deterioração. 
A toxicidade sistêmica é fundamental porque todos os anestésicos locais injetáveis e a 
maioria dos anestésicos tópicos são finalmente absorvidos de seu local de administração 
para o sistema cardiovascular. Fator importante em sua consideração para uso como 
anestésico local, variando entre os anestésicos que são utilizados atualmente. 
 
Embora seja uma característica desejável, nem todos os anestésicos locais em uso clínico 
hoje satisfazem o critério de serem eficazes, independentemente de se a droga é injetada 
ou aplicada topicamente. 
Anestésicos locais injetáveis mais potentes (p. ex., procaína, mepivacaína), demostram-se 
ineficazes quando aplicados de maneira tópica nas membranas mucosas. Para serem 
eficazes como anestésicos tópicos, essas drogas devem ser aplicadas em concentrações 
que se mostram localmente irritantes aos tecidos. 
A diclonina, um anestésico tópico potente, não é administrada por injeção por causa de 
suas propriedades irritantes aos tecidos. 
 a lidocaína e a tetracaína são anestésicos eficazes quando administradas por injeção ou 
aplicação tópica em concentrações clinicamente aceitáveis 
. A duração clínica de ação varia consideravelmente entre as drogas, porém a maioria 
satisfaz essa categoria. Esta é uma consideração importante na seleção de um anestésico 
local. 
 
Fundamento da geração e da transmissão de impulsos: 
 
O conceito por trás das ações dos anestésicos locais é 
simples: eles impedem a geração e a condução de um 
impulso nervoso. 
 Os anestésicos locais estabelecem um bloqueio da via 
química entre a origem do impulso e o cérebro. Portanto, o 
impulso abortado, impedido de chegar ao cérebro, não pode 
ser interpretado como dor pelo paciente. 
 
Neurônio: 
O neurônio, ou célula nervosa, é a unidade estrutural do sis 
tema nervoso. Ele é capaz de transmitir mensagens entre o 
sistema nervoso central (SNC) e todas as partes do corpo. 
Há dois tipos básicos de neurônios: sensoriais (aferentes) e 
motores (eferentes). 
 
Membrana: 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. 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. 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. 
 
 
Fisiologia dos Nervos Periféricos 
 A função de um nervo é carregar mensagens de uma parte do corpo para outra. Essas 
mensagens, sob a forma de potenciais de ação elétricos, são denominadas impulsos. Os 
potenciais de ação são despolarizações transitórias da membrana que decorrem de um 
breve aumento na permeabilidade da membrana ao sódio e geralmente também de 
aumento tardio na permeabilidade ao potássio 
 
Eletrofisiologia da Condução Nervosa 
Um nervo possui um potencial em repouso, é um potencial elétrico negativo de –70 mV. O 
interior do nervo é negativo em relação ao exterior. 
 
 
 
 
 
 
 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 (Fig. 1-7, Etapa 1A). 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 (Fig. 1-7, Etapa 1B). 
C. Essa fase de despolarização rápida 
resulta em uma inversão 
 do potencial elétrico através da membrana 
nervosa (Fig. 1-7, Etapa 1C). O interior do 
nervo agora é eletricamente positivo em 
relação ao exterior. Existe um potencial 
elétrico de +40 mV no interior da célula 
nervosa.11 
 
 
 
O processo inteiro (Etapas 1 e 2) exige 1 milissegundo (ms); a despolarização (Etapa 1) 
leva 0,3 ms; a repolarização (Etapa 2) leva 0,7 ms. 
 
Estado de Repouso. 
Em seu estado de repouso, a membrana nervosa se mostra: • Discretamentepermeável
aos íons sódio (Na+) •Livremente permeável aos íons potássio
(K+) • Livremente permeável aos íons cloreto (Cl–). 
 
(geralmente ocorre difusão passiva de uma região de maior concentração para uma de 
concentração menor). 
 
Excitação ​da membrana​ Despolarização​. A excitação de um segmento do nervo provoca 
aumento na permeabilidade da membrana celular aos íons sódio 
Repolarização​. O potencial de ação é encerrado quando a membrana se repolariza. Isso é 
causado pela extinção (inativação) do aumento de permeabilidade ao sódio. 
a repolarização são passivos (não exigem gasto de energia), porque cada íon se move ao 
longo de seu gradiente de concentração 
 
Imediatamente depois de um estímulo ter iniciado um potencial de ação, um nervo é 
incapaz, por algum tempo, de responder a outro estímulo, independentemente de sua força. 
Isso é denominado período refratário absoluto e tem a duração aproximada da parte 
principal do potencial de ação 
 
Canais de Membrana 
 estruturas moleculares que medeiam sua permeabilidade ao sódio. Consiste em um poro 
aquoso abrangendo toda a membrana estreito o suficiente pelo menos em um ponto para 
separar os íons sódio dos outros. A presença desses canais ajuda a explicar a 
permeabilidade ou impermeabilidade da membrana a determinados íons. 
 
Evidências indicam que existe especificidade de canal, pois os canais de sódio diferem dos 
de potássio.15 Os portões nos canais de sódio estão localizados próximo à superfície 
externa da membrana do nervo, enquanto aqueles nos canais de potássio estão localizados 
próximo à superfície interna da membrana nervosa. 
 
Propagação de Impulsos 
 
O estímulo rompe o equilíbrio de repouso da membrana do nervo. mudando o interior da 
célula de negativo para positivo. 
 
Em decorrência desse fluxo de corrente, o interior da área adjacentetorna-se menos 
negativo e seu exterior menos positivo. 
 a onda de despolarização pode se propagar somente em uma direção. 
 
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. 
Estabeleceu-se que os efeitos primários dos anestésicos locais ocorrem durante a fase de 
despolarização do potencial de ação. 
 
Onde Agem os Anestésicos Locais? A membrana nervosa é o lugar em que os anestésicos 
locais exercem suas ações farmacológicas 
 
Evidências atuais indicam que o potencial de repouso da membrana nervosa não é alterado 
pelos anestésicos locais (eles não se tornam hiperpolarizados) e que os anestésicos locais 
convencionais agem dentro dos canais de membrana, e não na superfície desta. 
 
Duas outras teorias, a da expansão da membrana e a do receptor específico, recebem um 
certo crédito atualmente. ​Dessas duas, a teoria do receptor específico é mais 
amplamente sustentada​. 
A teoria da expansão da membrana​ afirma que as moléculas de anestésico local se 
difundem para regiões hidrofóbicas das membranas excitáveis, provocando um distúrbio 
geral da estrutura da membrana, expandindo-se para algumas regiões críticas na 
membrana e impedindo aumento da permeabilidade aos íons sódio.22,23 Os anestésicos 
locais que são altamente lipossolúveis podem penetrar facilmente na parte lipídica da 
membrana celular, produzindo alteração na 
configuração da matriz lipoproteica da membrana do 
nervo. Isso resulta em diminuição no diâmetro dos 
canais de sódio, acarretando inibição da condutância 
do sódio e da excitação neural (Fig. 1-12). A teoria da 
expansão da membrana funciona como uma possível 
explicação para a atividade anestésica local de uma 
droga como a benzocaína, que não existe na forma 
catiônica, embora ainda exiba atividade anestésica 
tópica potente. Demonstrou-se que as membranas 
nervosas, de fato, expandem-se e tornam-se mais 
“fluidas” quando expostas a anestésicos locais. 
Entretanto, não há evidência direta de que a 
condução nervosa seja inteiramente bloqueada pela expansão da membrana em si. 
 
 
A teoria do receptor 
específico​, a mais aceita 
hoje em dia, propõe que 
os anestésicos locais 
agem ligando-se a 
receptores específicos 
nos canais de sódio (Fig. 
1-13).24 A ação da droga 
é direta, não mediada por 
alguma alteração nas 
propriedades gerais da membrana celular. Estudos bioquímicos e eletrofisiológicos têm 
indicado que existe um receptor específico para os anestésicos locais no canal de sódio em 
sua superfície externa ou na superfície toxoplásmica interna. 25,26 Assim que o anestésico 
local tem acesso aos receptores, a permeabilidade aos íons sódio é diminuída ou eliminada 
e a condução nervosa é interrompida. 
 
. Parece que as drogas podem alterar a condução nervosa em pelo menos quatro locais no 
canal de sódio (Fig. 1-13): 
 1. Dentro do canal de sódio (anestésicos locais que são aminas terciárias) 
 2. Na superfície externa do canal de sódio (tetrodotoxina, saxitoxina) 
3 e 4. Em portões de ativação ou inativação (veneno de escorpião) 
 
 O único local em que as moléculas do anestésico local têm acesso à membrana nervosa é 
nos nodos de Ranvier, onde os canais de sódio são encontrados em abundância. 
 é necessário que pelo menos dois ou três nodos imediatamente adjacentes à solução 
anestésica sejam bloqueados para assegurar uma anestesia eficaz 
 
Os anestésicos locais produzem diminuição discreta e virtual mente insignificante na 
condutância de potássio (K+) através da membrana nervosa. 
 
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. 
 
FORMAS ATIVAS DE ANESTÉSICOS LOCAIS 
 Moléculas dos Anestésicos Locais 
 
 Anestésicos locais sem parte hidrofílica não são adequados para injeção, mas são bons 
anestésicos tópicos (p. ex., a benzocaína). 
Preparados em laboratório, os anestésicos locais são compostos básicos pouco solúveis 
em água e instáveis à exposição ao ar. 30 Seus valores de pKa variam de 7,5 a 10. 
 por serem fracamente básicos, eles se combinam prontamente com ácidos para formar 
sais de anestésico local, forma em que são muito solúveis na água e comparativamente 
estáveis. 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. 
 
Clinicamente, esse pH mais baixo tem mais probabilidade de produzir sensação de ardência 
na infiltração, bem como início da anestesia um pouco mais lento. 
 O bicarbonato de sódio ou o dióxido de carbono acrescentados à solução anestésica 
imediatamente antes da infiltração proporcionam maior conforto e início de anestesia mais 
rápido. 
 
os extracelulares, o pH no interior de um nervo permanece estável. O funcionamento normal 
de um nervo, portanto, é muito pouco afetado pelas alterações no ambiente extracelular. No 
entanto, a capacidade de um anestésico local de bloquear impulsos nervosos é 
profundamente alterada por alterações no pH extracelular. 
 
RNH R NH + ++ 
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 RNH >+ ++ 
À medida que diminui a concentração do íon hidrogênio (pH mais alto), o equilíbrio se 
desloca para a forma da base livre: 
Dos dois fatores − difusibilidade e ligação − responsáveis pela eficácia do anestésico local, 
o primeiro deles é extremamente importante na prática atual. A capacidade de um 
anestésico local se difundir através dos tecidos em torno de um nervo tem uma significância 
crítica, porque em situações clínicas o anestésico local não pode ser aplicado diretamente 
na membrana do nervo, como pode ser feito no ambiente do laboratório. As soluções de 
anestésicos locais com maior capacidade de se difundir através dos tecidos moles 
proporcionam uma vantagem na prática clínica. 
 
 o pH do líquido extracelular determina a facilidade com que um anestésico local se desloca 
do local de sua administração para o axoplasma da célula nervosa. O pH intracelular 
permanece estável e independente do pH extrace lular, porque íons hidrogênio (H+), como 
os cátions dos anestésicos locais (RNH+), não se difundem com facilidade através dos 
tecidos. O pH do líquido extracelular, portanto, pode diferir daquele da membrana do nervo.