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Farmacología y anestesia

II

La corriente de circuito local se extiende rápidamente en

un axón mielinizado a lo largo de la longitud aislada entre nódulos

(v.

fig. 20-3 )

y gran cantidad de nódulos de Ranvier son despolarizados

de modo consecutivo y con poco retraso intermedio, hasta hacerles

alcanzar el umbral. Los impulsos individuales no saltan de nódulo en

nódulo de forma aislada, sino que la despolarización activa ocurre

simultáneamente a lo largo de varios centímetros en los axones de

mayor longitud (v.

fig. 20-3 )

. De hecho, la corriente de circuito local es

tan potente que puede saltarse dos nódulos totalmente inexcitables

(p. ej., bloqueados por un anestésico local) y excitar con éxito a un

tercero. Si la excitabilidad se encuentra parcialmente reducida, como

ocurre cuando algunos de los canales de Na

+

están inhibidos, la ampli-

tud de los impulsos en los nódulos sucesivos disminuye de manera

progresiva, un proceso que puede continuar a lo largo de varios cen-

tímetro

s 10,11

. Esta situación parece tener lugar durante ciertas fases de

la anestesia local, como se expondrá más adelante. Sin embargo,

cuando se bloquea un número suficiente de canales de Na

+

,la corriente

de circuito local es incapaz de llevar las regiones adyacentes al umbral

en fase de reposo, por lo que el potencial se extingue por completo.

Mecanismo de acción

de los anestésicos locales

(farmacodinámica)

Forma activa

Los anestésicos locales básicos son poco o moderadamente solubles

en agua, pero son bastante solubles en solventes orgánicos relativa-

mente hidrofóbicos. Por tanto, para mejorar su efectividad, desde el

punto de vista bioquímico, la mayor parte de estos fármacos se

comercializan como sales clorhidrato. La p

K

a

del fármaco y el pH del

tejido determinan la cantidad de fármaco que se encuentra en solu-

ción en forma de base libre o en forma catiónica cargada positiva-

mente cuando se inyectan en un tejido vivo (v. más arriba). Además,

la asimilación del fármaco en el tejido, debido en gran parte a la

adsorción lipofílica, también alterará su actividad al disminuir la p

K

a

y favorecer por tanto la forma básica neutra, y al limitar la difusión

del anestésico fuera del punto de inyección. Para una misma concen-

tración, los anestésicos locales moderadamente hidrofóbicos actúan

más rápidamente que los hidrofílicos o que los muy hidrofóbicos.

Ello se debe a que los anestésicos locales moderadamente hidrofíli-

cos, como la lidocaína, se unen menos a los tejidos que los fármacos

muy hidrofóbicos (p. ej., la tetracaína), pero atraviesan mejor las

membranas que los más hidrofílicos (p. ej., la 2-cloroprocaína). Los

anestésicos locales más hidrofóbicos son a su vez los que poseen una

mayor potencia intrínseca (v.

tabla 20-2

), por lo que se emplean a

concentraciones más bajas y el inicio de su acción es más lento.

¿Qué forma del anestésico local (catiónica cargada o base

neutra) es la responsable del bloqueo de los potenciales? Las solucio-

nes más alcalinas de los anestésicos locales bloquean la conducción

nerviosa de un modo más efectivo. En un nervio desprovisto de sus

vainas, el grado de inhibición de los anestésicos con aminas terciarias

es superior en un pH externo alcalino que en uno neutr

o 12 ,

ya que la

penetración de la membrana, más favorecida por las bases que por

los cationes, determina la tasa de acceso a los sitios de unión. El

control directo del pH axoplásmico (o la perfusión interna con

aminas cuaternarias homólogas, permanentemente cargadas) pone

en evidencia que la fuerza dominante deriva de las especies catiónicas

que actúan sobre la superficie citoplasmátic

a 13,14

. Sin embargo, la base

no cargada también posee actividad farmacológica intrínseca, lo que

explica la eficacia de la benzocaína como anestésico local tópico.

El efecto electrofisiológico

de los anestésicos locales

El potencial de reposo de la membrana de un nervio es poco afec-

tado por los anestésicos locales. El incremento de la concentración

del anestésico local aplicada al nervio se acompaña de una dismi-

nución de la tasa de despolarización y de la amplitud pico del

potencial de acción hasta que este último es suprimido.Sin embargo,

no es posible obtener datos directos acerca de la unión del anesté-

sico local a los canales de Na

+

a partir de las medidas de los cambios

en los impulsos nerviosos.

Las corrientes de Na

+

y su inhibición por parte de los anes-

tésicos locales pueden estudiarse directamente mediante técnicas

de «fijación de voltaje»

( fig. 20-8 A

). La membrana de las neuronas

aisladas se despolariza con rapidez a un valor constante y se observa

la evolución de las corrientes iónicas. Las corrientes de sodio

durante la despolarización inicial se ven reducidas mediante el

empleo de dosis subclínicas de anestésicos locales (p. ej., lidocaína

0,2mM) y se suprimen por completo con dosis clínicas (p. ej.,

lidocaína al 1% o 40mM). Si la prueba de la despolarización se

realiza de un modo repetido, por ejemplo a frecuencias superiores

a 5Hz (5 pulsos por segundo), la corriente de sodio parcialmente

deprimida (inhibición

tónica

) se reduce aún más de un modo

gradual con cada pulso, hasta que se alcanza un nuevo nivel de

inhibición en equilibrio estacionari

o 15,16

. Esta inhibición depen-

diente de la frecuencia, también conocida como

inhibición fásica

,

queda anulada cuando la estimulación se ralentiza o se interrumpe

y las corrientes vuelven al nivel de inhibición tónica observado en

el nervio en condiciones de reposo. El bloqueo «dependiente del

uso» de los potenciales de acción durante el funcionamiento fisio-

lógico normal es similar a la inhibición fásica de las corrientes de

Na

+

en las membranas en las que se fija el voltaje (v.

fig. 20-8 B

).

La capacidad de los anestésicos locales de producir una inhi-

bición tónica o fásica depende de su estructura, sus propiedades

hidrofóbicas y su p

K

a

. El planteamiento más sencillo es que parece

existir un único sitio de unión para el anestésico local en el canal

de Na

+

, con una afinidad «tónica» en reposo y un aumento de la

afinidad «fásica» como resultado de la despolarización. Por tanto,

el modelo de bloqueo fásico puede ser empleado para mostrar la

cinética verdadera de la unión del anestésico local al receptor fun-

cional, el canal de Na

+

propiamente dicho.

Las acciones fásicas son una manifestación de la afinidad

selectiva de los anestésicos locales por las conformaciones que pre-

sentan los canales de Na

+

durante la despolarización. Los canales,

tanto en las formas «abiertas» como en las «inactivadas», fijan las

moléculas del anestésico local con mayor avidez que los que se

encuentran en estado de reposo. Las despolarizaciones repetidas

incrementan por tanto el número de canales unidos a fármacos. La

disociación de estas moléculas unidas suele ser un proceso más

lento que la recuperación normal del estado de inactividad (v. más

arriba), lo que se traduce en la acumulación dependiente del uso de

canales en estado de bloqueo y en el fenómeno de bloqueo fásico.

La unión selectiva entre el anestésico local y el canal,en función

de su estado, estabiliza dicho estado. Por tanto, durante el bloqueo

fásico se encuentran más canales inactivados unidos a las moléculas

del fármaco y,de modo recíproco,puede haber menos activación.Esta

relación entre la afinidad dependiente del estado y la modificación de

las transiciones entre los estados por medio de la unión del fármaco

se conoce como el modelo del «receptor modulado

» 17

. Por tanto, la

despolarización de la membrana en su conjunto aumenta la unión

del anestésico por dos razones: durante la fase de activación

se hacen

accesibles más puntos de unión

(modelo del «receptor protegido»), y

la

separación

del fármaco de los canales inactivados es

más lenta

que

en los canales en reposo (modelo de receptor modulado).