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“DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA, DE DOS ANESTÉSICOS LOCALES UTILIZADOS CLÍNICAMENTE, LIDOCAÍNA Y BUPIVACAÍNA, APLICADO A RATONES (MUS MUSCULUS) DE

LABORATORIO”

DE NOVA CARBAJAL SANDRA, HERNÁNDEZ ESQUIVEL MIGUEL ÁNGEL, ORTEGA VILCHIS CRISTHIAN LEONARDO, RODRÍGUEZ ESPINOSA OSCAR

Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, Departamento de Ciencias Biológicas,

Sección de Bioquímica y Farmacología Humana; Laboratorio de Farmacología II, Semestre 2010 – I, Grupo 1752, Equipo 1.

ABSTRACT

A la hora de escoger un anestésico local subcutáneo, de uso clínico, para aplicarlo a una técnica determinada deben de

tomarse en cuenta varios factores, como el comienzo y la duración de efecto farmacológico, la potencia que tendrá, la

toxicidad y el metabolismo, así como también el costo que este tendrá. Es importante familiarizarse con los anestésicos

locales subcutáneos, puesto que estos se agrupan en fármacos de corta, intermedia y larga duración; pero lo más

importante es que, la absorción de los anestésicos locales depende del sitio de administración, la dosis, las propiedades

vasodilatadoras y la presencia de vasoconstrictor. El inicio de acción y el tiempo de latencia de los anestésicos locales

dependerán de la solubilidad en lípidos, morfología del nervio, pH del tejido y pKa del fármaco.

INTRODUCCIÓN

Los anestésicos locales son compuestos que bloquean

de manera reversible la conducción nerviosa en

cualquier parte del sistema nervioso a la que se

apliquen. Pasado su efecto, la recuperación de la

función nerviosa es completa.

Fig. 1: Estructuras de los anestésicos locales usados.

Se utilizan principalmente con la finalidad de suprimir o

bloquear los impulsos nociceptivos, sea en los

receptores sensitivos, a lo largo de un nervio o tronco

nervioso o en los ganglios, y tanto si la aferencia

sensorial discurre por nervios aferentes somáticos como

vegetativos. En ocasiones, el bloqueo sirve también

para suprimir la actividad eferente simpática de

carácter vasoconstrictor.

• Relación estructura–actividad de los anestésicos

locales.

La molécula de los anestésicos locales está estructurada

en un plano y constituida por un anillo aromático, en

general bencénico, y una amina terciaria o secundaria,

separados por una cadena intermedia con un enlace de

tipo éster o de tipo amida. La existencia de uno u otro

enlace condiciona la velocidad de metabolización y, por

lo tanto, la duración de la acción; de forma indirecta,

también influye sobre la toxicidad específica de cada

fármaco. El anillo aromático confiere lipofilia a esa

porción de la molécula, mientras que la región de la

amina terciaria es relativamente hidrófila. Todos los

anestésicos locales son bases débiles, con valores de

pKa entre 7,5 y 9, lo que implica que a pH fisiológico

están ionizados en una gran proporción, aunque no

completamente. La fracción no ionizada atraviesa las

vainas lipófilas que cubren el nervio y es responsable

del acceso de la molécula hasta la membrana axonal,

pero la forma activa es el catión cargado positivamente.

• Mecanismo de acción. Los anestésicos locales deprimen la propagación de los

potenciales de acción en las fibras nerviosas porque

bloquean la entrada de Na+ a través de la membrana en

respuesta a la despolarización nerviosa, es decir,

bloquean los canales de Na+ dependientes del voltaje.

Aunque a concentraciones elevadas pueden bloquear

canales de potasio, a las concentraciones utilizadas en la

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clínica el bloqueo de la conducción nerviosa no se

acompaña de alteraciones en la repolarización o en el

potencial de reposo.

La actividad de muchos de estos fármacos es mayor

cuando el nervio está sometido a estímulos repetidos o,

lo que es lo mismo, cuando mayor es la probabilidad de

apertura del canal en respuesta a un cambio de

potencial.

Todos estos datos indican que el sitio de fijación para

anestésicos locales está situado en la porción interna de

la región transmembrana del canal y que la forma no

ionizada del anestésico actúa como vehículo

transportador para atravesar la fase lipídica de la

membrana neuronal. Una vez que la molécula de

anestésico se halla en el interior del canal, la forma

ionizada es la responsable de la interacción con el

receptor y, por lo tanto, de la actividad farmacológica.

La fracción ionizada sólo puede acceder al sitio de

fijación para anestésicos locales desde el interior de la

célula, a través del poro axoplásmico del canal cuando

éste se encuentra abierto (Fig. 2). Si la frecuencia de

estimulación incrementa, la probabilidad de que los

canales de sodio se encuentren abiertos y, por lo tanto,

expuestos al anestésico local, también incrementa.

A nivel electrofisiológico, los anestésicos locales no

modifican el potencial de reposo, disminuyen la

velocidad de despolarización y, por lo tanto, la

velocidad de conducción; al bloquear el canal en su

forma inactiva, alargan el período refractario.

Como consecuencia, el número de potenciales de

acción que el nervio puede transmitir por unidad de

tiempo va disminuyendo a medida que aumenta la

concentración de anestésico hasta que el bloqueo es

completo y el nervio es incapaz de despolarizarse. La

interacción del anestésico local con el canal es

reversible y termina cuando su concentración cae por

debajo de un nivel crítico (concentración bloqueante

mínima).

El metabolismo depende de la naturaleza química. Los

ésteres son hidrolizados con rapidez por las esterasas

del plasma (colinesterasas) y del hígado. Puesto que el

LCR prácticamente no tiene colinesterasas, la

recuperación de la anestesia intratecal depende de su

absorción sanguínea. Los niveles plasmáticos de estos

agentes pueden estar incrementados en pacientes con

déficit de colinesterasas o con colinesterasa atípica. Las

amidas son metabolizadas por el microsoma hepático,

generalmente mediante un proceso de N-desalquilación

seguida de hidrólisis. La eliminación de los anestésicos

locales de tipo amida está disminuida en el recién

nacido, en la enfermedad hepática y en la insuficiencia

renal.

Los pacientes tratados con antihipertensivos pueden

experimentar efectos hipotensores aditivos durante la

anestesia epidural cono bupivacaína debido a la pérdida

del tono simpático. De igual forma, el uso de

anestésicos locales con vasodilatadores de acción rápida

como los nitratos puede ocasionar hipotensiones.

MATERIALES Y MÉTODOS: Se sexó a los ratones con ayuda de una regla midiendo la

distancia desde el ano hasta la papila genitourinario; se

marcaron los animales, con un frasco-gotero, que

contenga ácido pícrico y posteriormente se pesaron los

ratones en una balanza granataria con canasta para

animales.

Se realizó la distribución de los animales en 4 lotes (2 de

hembras y 2 de machos) mediante una curva “culebra

japonesa”, de los cuales, tanto un lote de machos y uno

de hembras, seleccionado al azar, fue destinado a

Lidocaína y el otro a Bupivacaína.

Los ratones fueron rasurados del muslo inferior

izquierdo en el sitio donde llevaría a cabo la

administración con ayuda de unas tijeras, pero también

es viable realizarlo con un rastrillo desechable.

La concentración de la Xylocaína (lidocaína) para que sea

la misma que de la Bupivacaína, fue ajustada tomando

2.5 mL. de Xylocaína con una pipeta volumétrica y se

Fig. 2: Interacción de los anestésicos locales con el canal de Na+.

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afora a 10 mL. utilizando un matraz aforado de dicho

volumen.

Momento antes de que se administrara el anestésico

local, se dio un pinchazo en el muslo (rasurado) de cada

animal con ayuda de un alfiler, con el propósito de

tomar como referencia esa reacción poder evaluar y

saber cuando el fármaco presentaría su efecto y cuando

no.

Se administró, por vía subcutánea, a cada animal las

dosis calculadas (posologicamente), utilizando una

jeringa con aguja de insulina, e inmediatamente se inicio

a contar el tiempo de latencia con un cronómetro.

Con ayuda de los alfileres se fue dando un pinchazo de

acuerdo a los tiempos propuestos (ver tablas de

resultados), el área rasurada; el motivo de rasurar una

porción del muslo, fue para asegurar que se estaba

pinchando el área administrada y de esta formar no

obtener resultados erróneos.

El llenado de las tablas de resultados, se realizó de la

siguiente manera: colocando x= no efecto o �= existe

efecto.

RESULTADOS

Tabla No.2 Resultados del Lote No. 1 (Machos) tratados con Lidocaína

Tiempo (min)

Ratón 0 2.30 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 % de efecto

CoPd × � � � � � � � � � � × × × 71.42

Md × � � � � × × × × × × × × × 28.57

Promedio - - - - - - - - - - - - - - 49.99

× No hay efecto

� Existe efecto

Tabla No.3 Resultados del Lote No. 2 (Hembras) tratados con Lidocaína

Tiempo (min)

Ratón 0 2.30 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 % de efecto

Ca × � � � × × × × × × × × × × 21.42

CaMi × � � � � � � × × × × × × × 42.85

Promedio - - - - - - - - - - - - - - 32.13

× No hay efecto

� Existe efecto

Tabla No. 1 Peso de los ratones (machos y hembras) del lote de Lidocaína

Lote No. 1

Machos

Lote No. 2

Hembras

Ratón Peso (g) Ratón Peso (g)

Md 31.3 Ca 25.3

CoPd 34.8 CaMi 28.8

Resultados del Lote No. 3 (Machos) tratados con Bupivacaína

Ratón 0 2.30 5 10

Pi × � � �

Ca × � � �

Promedio - - - -

× No hay efecto

� Existe efecto

Resultados del Lote No. 4 (Hembras) tratados con Bupivacaína

Ratón 0 2.30 5 10

Md × × � �

Co × � � �

Promedio - - - -

× No hay efecto

� Existe efecto

Peso de los ratones (machos y hembras) del lote de Bupivacaína

Lote No. 3

Machos

Ratón

Pi

Ca

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Machos

Pro

me

dio

de

l % d

e ef

ecto

Gráfica No. 1: Comparación del promedio de porcentajes de efecto en los diferentes lotes.

Tabla No. 5 Resultados del Lote No. 3 (Machos) tratados con Bupivacaína

Tiempo (min)

15 20 25 30 35 40 45 50

� � � � � � ×

� � � � � � � �

- - - - - - -

Tabla No. 6 Resultados del Lote No. 4 (Hembras) tratados con Bupivacaína

Tiempo (min)

15 20 25 30 35 40 45 50

� � � � � � ×

� � � � × × ×

- - - - - - -

Tabla No. 4 Peso de los ratones (machos y hembras) del lote de Bupivacaína

Lote No. 3

Machos

Lote No. 4

Hembras

Peso (g) Ratón Peso (g)

31.9 Md 28.8

40.5 Co 26.6

Machos

Hembras

Lotes

Gráfica No. 1: Comparación del promedio de porcentajes de efecto en los diferentes lotes.

4

Resultados del Lote No. 3 (Machos) tratados con Bupivacaína

50 55 60 % de efecto

× × × 64.28

� × × 78.57

- - - 71.42

Resultados del Lote No. 4 (Hembras) tratados con Bupivacaína

50 55 60 % de efecto

× × × 57.14

× × × 50

- - - 53.57

Peso de los ratones (machos y hembras) del lote de Bupivacaína

Peso (g)

28.8

26.6

Gráfica No. 1: Comparación del promedio de porcentajes de efecto en los diferentes lotes.

Lidocaína

Bupivacaína

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ANALISIS DE RESULTADOS

Observando los resultados promedios obtenidos, los

lotes tratados con Bupivacaína mostraron un mayor

tiempo de latencia, referido al efecto de anestesia local,

con respecto a los lotes tratados con Lidocaína, esto se

debe a la solubilidad en lípidos que presentan los

fármacos, ya que como es sabido, el aumento de la

liposolubilidad de los anestésicos locales facilita su

captación por el nervio, pues permite que el fármaco

penetre con mayor rapidez a través de la vaina

neuronal.

El coeficiente de partición de Bupivacaína es de 27.5,

que comparado con el de Lidocaína (2.9), resulta ser

muy elevado, lo que trae como repercusión, que los

lotes tratados con Bupivacaína penetro una mayor

cantidad del fármaco al nervio, y por ende, aumento el

tiempo de latencia, referido al efecto de anestesia local.

Otra razón importante por el cual se observo un mayor

tiempo de latencia en los lotes de Bupivacaína es el

porcentaje de unión a proteínas que tiene esta última

(95%), el cual también es mayor con respecto al

porcentaje que tiene la Lidocaína, por lo tanto, la

duración del efecto es mayor; esto es debido a la forma

en la cual se encuentran las anestésicos locales con

respecto al pH fisiológico, ya que, las proteínas son más

afines a sustancias acida, es así que la Bupivacaína es

más afín a la unión con proteínas porque se encuentra

disminuida en su forma no ionizada, lo cual es igual a un

aumento en su forma ionizada, la cual se comporta

como un acido y por ende, se da la fijación a proteínas,

que retardan el proceso de absorción del fármaco al

nervio, y es así como se da un incremento del tiempo de

latencia.

No fue posible detectar cuál de estos dos fármacos

presento con mayor rapidez el inicio de su efecto, esto

fue debido a la metodología propuesta y a las dosis

empleadas, ya que estas fueron mucho mayores que las

indicadas por las posologías de cada fármaco, lo que

con llevo a un inicio del efecto casi inmediato, puesto

que se observo que al momento de colocar al animal en

la jaula, este ya no movía su extremidad inferior

izquierda.

Pero, de acuerdo a los datos bibliográficas se puede

decir que la Lidocaína (pKa = 7.7) actúa más

rápidamente que la Bupivacaína (pKa = 8.1), ya que

cuanto más se aproxima el pKa de los fármacos al pH

fisiológico (7.4) mayor será la proporción de forma no

ionizada, que es la que penetra a través de la vaina del

nervio al interior de la membrana del mismo y así como

se lleva a cabo el efecto anestésico con mayor rapidez.

La potencia también se relaciona, como ya se había

dicho, con la liposolubilidad, pero, siempre y cuando el

fármaco tenga cierto grado de hidrosolubilidad ya que

se requiere para la difusión del fármaco en el sitio de

acción. La Lidocaína es más soluble que la Bupivacaína,

pero esta última es más potente y tiene una mayor

duración de efecto, por las razones expuestas

anteriormente.

También se puede observar que hubo un mayor tiempo

de latencia en los dos lotes que tenían ratones machos,

esto es debido a la cantidad de masa muscular

presentes en el género, la cual es mayor que la masa

muscular presente en las hembras, esto afecta ya que,

como se dijo anteriormente, la fijación del fármaco a

proteínas afecta de manera considerable la duración del

efecto farmacológico.

Por último, el sitio de administración es otro factor a

considerar en el efecto resultante de los anestésicos

locales, pero en nuestra situación no es un factor que

repercuta en los resultados ya que solo se administro en

la extremidad inferior izquierda en todos los lotes.

CONCLUSIONES El objetivo principal del proyecto se cumple de forma

satisfactoria, ya que al comparar la potencia de los

anestésicos, mediante la medición del tiempo de

latencia del efecto, el anestésico local Bupivacaína es él

más potente en comparación con Lidocaína, siendo de

esta forma que, sí clínicamente se busca obtener un

bloqueo de la sensibilidad reticular al dolor de

determinada zona del cuerpo, por mayor tiempo, el

mejor fármaco a elegir sería Bupivacaína.

Más allá de desarrollar un proyecto escolar, es muy

importante entender que el llevar a cabo un proyecto

de investigación siempre tendrá variadas

complicaciones, que deberán superarse y usarse como

experiencia profesional que serán útiles en un futuro.

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AGRADECIMIENTOS

� A la Doctora Luisa y Profesora Jazmín por facilitarnos

los animales de laboratorio a usar en el proyecto.

� A la Profesora Jazmín por las atenciones y el interés

mostrado hacia nosotros y nuestros demás

compañeros de la sección.

� A las Profesoras Amparo y Jazmín por el material de

laboratorio que nos fue proporcionado durante la

sesión del proyecto.

� A la Doctora Luisa por los conocimientos que nos

proporcionó referente a nuestro tema.

BIBLIOGRAFÍA

• FLOREZ, Jesús. (1997). Farmacología Humana. 3ª

edición. Ed. Masson Multimedia, Barcelona, España.

Págs. 295-301, 1206.

• KATZUNG, Bertran G. (2007). Farmacología Básica y

Clínica. 10ª edición. Editorial El Manual Moderno,

D.F., México. Págs. 344–345, 351–352, 407–409.

• KALANT, Harold. (2006). Principios de Farmacología

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