Miércoles, marzo de 02 2011 16: 24

Gases anestésicos residuales

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El uso de anestésicos inhalatorios se introdujo en la década de 1840 a 1850. Los primeros compuestos que se utilizaron fueron el éter dietílico, el óxido nitroso y el cloroformo. El ciclopropano y el tricloroetileno se introdujeron muchos años después (alrededor de 1930-1940), y el uso de fluoroxeno, halotano y metoxiflurano comenzó en la década de 1950. A finales de la década de 1960 se utilizaba el enflurano y, finalmente, se introdujo el isoflurano en la década de 1980. El isoflurano se considera ahora el anestésico de inhalación más utilizado, aunque es más caro que los demás. En la tabla 1 se muestra un resumen de las características físicas y químicas del metoxiflurano, enflurano, halotano, isoflurano y óxido nitroso, los anestésicos más utilizados (Wade y Stevens 1981).

Tabla 1. Propiedades de los anestésicos inhalatorios

 

isoflurano,
Forano

enflurano,
etran

halotano,
Fluotano

metoxiflurano,
pentrano

óxido de dinitrógeno,
Óxido nitroso

El peso molecular

184.0

184.5

197.4

165.0

44.0

Punto de ebullición

48.5 ° C

56.5 ° C

50.2 ° C

104.7 ° C

-

Densidad

1.50

1.52 (25 ° C)

1.86 (22 ° C)

1.41 (25 ° C)

-

Presión de vapor a 20 °C

250.0

175.0 (20 ° C)

243.0 (20 ° C)

25.0 (20 ° C)

-

Olor

agradable, agudo

Agradable, como el éter

agradable, dulce

agradable, afrutado

agradable, dulce

Coeficientes de separación:

sangre/gas

1.40

1.9

2.3

13.0

0.47

Cerebro/gas

3.65

2.6

4.1

22.1

0.50

Grasa/gas

94.50

105.0

185.0

890.0

1.22

hígado/gases

3.50

3.8

7.2

24.8

0.38

músculo/gas

5.60

3.0

6.0

20.0

0.54

Gas de petróleo

97.80

98.5

224.0

930.0

1.4

agua/gas

0.61

0.8

0.7

4.5

0.47

Goma/gasolina

0.62

74.0

120.0

630.0

1.2

Tasa metabólica

0.20

2.4

15-20

50.0

-

 

Todos ellos, a excepción del óxido nitroso (N2O), son hidrocarburos o éteres líquidos clorofluorados que se aplican por vaporización. El isoflurano es el más volátil de estos compuestos; es el que se metaboliza a menor velocidad y el que es menos soluble en sangre, en grasas y en el hígado.

Normalmente, N2El O, un gas, se mezcla con un anestésico halogenado, aunque en ocasiones se utilizan por separado, según el tipo de anestesia que se requiera, las características del paciente y los hábitos de trabajo del anestesista. Las concentraciones normalmente utilizadas son del 50 al 66% de N2O y hasta un 2 o 3% del anestésico halogenado (el resto suele ser oxígeno).

La anestesia del paciente generalmente comienza con la inyección de un fármaco sedante seguido de un anestésico inhalado. Los volúmenes que se dan al paciente son del orden de 4 ó 5 litros/minuto. El paciente retiene partes del oxígeno y de los gases anestésicos de la mezcla, mientras que el resto se exhala directamente a la atmósfera o se recicla en el respirador, dependiendo, entre otras cosas, del tipo de máscara utilizada, de si el paciente está intubado o no. y sobre si hay o no un sistema de reciclaje disponible. Si se dispone de reciclaje, el aire exhalado puede reciclarse después de limpiarlo o puede ventilarse a la atmósfera, expulsarse del quirófano o aspirarse mediante una aspiradora. El reciclaje (circuito cerrado) no es un procedimiento común y muchos respiradores no tienen sistemas de escape; todo el aire exhalado por el paciente, incluidos los gases anestésicos de desecho, por tanto, acaba en el aire del quirófano.

El número de trabajadores ocupacionalmente expuestos a gases anestésicos residuales es elevado, ya que no sólo están expuestos los anestesistas y sus auxiliares, sino todas las demás personas que pasan tiempo en los quirófanos (cirujanos, enfermeras y personal de apoyo), los odontólogos que realizar cirugía odontológica, el personal de salas de partos y unidades de cuidados intensivos donde los pacientes puedan estar bajo anestesia inhalatoria y los cirujanos veterinarios. Asimismo, se detecta la presencia de gases anestésicos residuales en las salas de recuperación, donde son exhalados por los pacientes que se recuperan de una cirugía. También se detectan en otras zonas adyacentes a los quirófanos porque, por motivos de asepsia, los quirófanos se mantienen a presión positiva y esto favorece la contaminación de las zonas aledañas.

Efectos en la salud

Los problemas por la toxicidad de los gases anestésicos no fueron seriamente estudiados hasta la década de 1960, aunque pocos años después de que se generalizara el uso de anestésicos inhalatorios, la relación entre las enfermedades (asma, nefritis) que afectaron a algunos de los primeros anestesistas profesionales y sus ya se sospechaba del trabajo como tal (Ginesta 1989). En este sentido la aparición de un estudio epidemiológico de más de 300 anestesistas en la Unión Soviética, la encuesta de Vaisman (1967), fue el punto de partida de varios otros estudios epidemiológicos y toxicológicos. Estos estudios, principalmente durante la década de 1970 y la primera mitad de la década de 1980, se centraron en los efectos de los gases anestésicos, en la mayoría de los casos óxido nitroso y halotano, en personas expuestas a ellos en el trabajo.

Los efectos observados en la mayoría de estos estudios fueron un aumento de abortos espontáneos entre mujeres expuestas durante o antes del embarazo, y entre mujeres parejas de hombres expuestos; un aumento de malformaciones congénitas en hijos de madres expuestas; y la aparición de problemas hepáticos, renales y neurológicos y de algunos tipos de cáncer tanto en hombres como en mujeres (Bruce et al. 1968, 1974; Bruce y Bach 1976). Si bien los efectos tóxicos del óxido nitroso y del halotano (y probablemente también de sus sustitutos) en el organismo no son exactamente iguales, comúnmente se estudian juntos, dado que la exposición generalmente ocurre simultáneamente.

Parece probable que exista una correlación entre estas exposiciones y un mayor riesgo, particularmente de abortos espontáneos y malformaciones congénitas en hijos de mujeres expuestas durante el embarazo (Stoklov et al. 1983; Spence 1987; Johnson, Buchan y Reif 1987). Como resultado, muchas de las personas expuestas han expresado gran preocupación. Sin embargo, un riguroso análisis estadístico de estos datos arroja dudas sobre la existencia de tal relación. Estudios más recientes refuerzan estas dudas mientras que los estudios cromosómicos arrojan resultados ambiguos.

Los trabajos publicados por Cohen y colaboradores (1971, 1974, 1975, 1980), quienes realizaron extensos estudios para la American Society of Anesthetists (ASA), constituyen una serie bastante extensa de observaciones. Las publicaciones de seguimiento criticaron algunos de los aspectos técnicos de los estudios anteriores, particularmente con respecto a la metodología de muestreo y, especialmente, la selección adecuada de un grupo de control. Otras deficiencias incluyeron la falta de información confiable sobre las concentraciones a las que los sujetos habían estado expuestos, la metodología para tratar los falsos positivos y la falta de controles para factores como el consumo de tabaco y alcohol, antecedentes reproductivos e infertilidad voluntaria. En consecuencia, algunos de los estudios ahora incluso se consideran inválidos (Edling 1980; Buring et al. 1985; Tannenbaum y Goldberg 1985).

Los estudios de laboratorio han demostrado que la exposición de los animales a concentraciones ambientales de gases anestésicos equivalentes a las que se encuentran en los quirófanos causa deterioro en su desarrollo, crecimiento y comportamiento adaptativo (Ferstandig 1978; ACGIH 1991). Sin embargo, estos no son concluyentes, ya que algunas de estas exposiciones experimentales involucraron niveles anestésicos o subanestésicos, concentraciones significativamente más altas que los niveles de gases residuales que generalmente se encuentran en el aire de la sala de operaciones (Saurel-Cubizolles et al. 1994; Tran et al. 1994).

Sin embargo, aun reconociendo que no se ha establecido definitivamente una relación entre los efectos deletéreos y las exposiciones a gases anestésicos residuales, lo cierto es que la presencia de estos gases y sus metabolitos se detecta fácilmente en el aire de los quirófanos, en el aire espirado y en fluidos biológicos. En consecuencia, dado que existe preocupación sobre su potencial toxicidad, y porque es técnicamente factible hacerlo sin un esfuerzo o gasto excesivo, sería prudente tomar medidas para eliminar o reducir al mínimo las concentraciones de gases anestésicos residuales en quirófanos y salas de operaciones. áreas cercanas (Rosell, Luna y Guardino 1989; NIOSH 1994).

Niveles máximos de exposición permitidos

La Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) ha adoptado un valor límite de umbral promedio ponderado en el tiempo (TLV-TWA) de 50 ppm para el óxido nitroso y el halotano (ACGIH 1994). El TLV-TWA es la pauta para la producción del compuesto, y las recomendaciones para los quirófanos son que su concentración se mantenga más baja, a un nivel por debajo de 1 ppm (ACGIH 1991). NIOSH establece un límite de 25 ppm para el óxido nitroso y de 1 ppm para los anestésicos halogenados, con la recomendación adicional de que cuando se usan juntos, la concentración de compuestos halogenados se reduzca a un límite de 0.5 ppm (NIOSH 1977b).

Con respecto a los valores en fluidos biológicos, el límite recomendado de óxido nitroso en orina después de 4 horas de exposición a concentraciones ambientales promedio de 25 ppm oscila entre 13 y 19 μg/L, y para 4 horas de exposición a concentraciones ambientales promedio de 50 ppm , el rango es de 21 a 39 μg/L (Guardino y Rosell 1995). Si la exposición es a una mezcla de anestésico halogenado y óxido nitroso, la medición de los valores del óxido nitroso se utiliza como base para el control de la exposición, ya que a medida que se utilizan concentraciones más altas, la cuantificación se hace más fácil.

Medición analítica

La mayoría de los procedimientos descritos para medir los anestésicos residuales en el aire se basan en la captura de estos compuestos por adsorción o en una bolsa o recipiente inerte, para luego ser analizados por cromatografía de gases o espectroscopia infrarroja (Guardino y Rosell 1985). La cromatografía de gases también se emplea para medir el óxido nitroso en la orina (Rosell, Luna y Guardino 1989), mientras que el isoflurano no se metaboliza fácilmente y, por lo tanto, rara vez se mide.

Niveles comunes de concentraciones residuales en el aire de los quirófanos

En ausencia de medidas preventivas, como la extracción de gases residuales y/o la introducción de un suministro adecuado de aire nuevo en el quirófano, se han medido concentraciones personales de más de 6,000 ppm de óxido nitroso y 85 ppm de halotano (NIOSH 1977 ). Se han medido concentraciones de hasta 3,500 ppm y 20 ppm, respectivamente, en el aire ambiente de los quirófanos. La implementación de medidas correctivas puede reducir estas concentraciones a valores por debajo de los límites ambientales citados anteriormente (Rosell, Luna y Guardino 1989).

Factores que afectan la concentración de gases anestésicos residuales

Los factores que más directamente inciden en la presencia de gases anestésicos residuales en el ambiente del quirófano son los siguientes.

método de anestesia. La primera cuestión a considerar es el método de anestesia, por ejemplo, si el paciente está intubado o no y el tipo de mascarilla que se utiliza. En cirugía dental, laríngea u otras formas en las que se excluye la intubación, el aire espirado por el paciente sería una fuente importante de emisiones de gases residuales, a menos que el equipo diseñado específicamente para atrapar estas exhalaciones se coloque adecuadamente cerca de la zona de respiración del paciente. En consecuencia, se considera que los cirujanos dentales y orales están particularmente en riesgo (Cohen, Belville y Brown 1975; NIOSH 1977a), al igual que los cirujanos veterinarios (Cohen, Belville y Brown 1974; Moore, Davis y Kaczmarek 1993).

Proximidad al foco de emisión. Como es habitual en higiene industrial, cuando existe el punto de emisión conocido de un contaminante, la proximidad a la fuente es el primer factor a considerar cuando se trata de una exposición personal. En este caso, los anestesistas y sus ayudantes son las personas más directamente afectadas por la emisión de gases anestésicos residuales, y se han medido concentraciones personales del orden de dos veces los niveles medios encontrados en el aire de los quirófanos (Guardino y Rosell 1985). ).

Tipo de circuito. Ni que decir tiene que en los pocos casos en los que se utilicen circuitos cerrados, con reinspiración tras la limpieza del aire y el reabastecimiento de oxígeno y los anestésicos necesarios, no habrá emisiones salvo en caso de mal funcionamiento del equipo o si se produce una fuga. existe En otros casos, dependerá de las características del sistema utilizado, así como de si es posible o no añadir un sistema de extracción al circuito.

La concentración de gases anestésicos.. Otro factor a tener en cuenta son las concentraciones de los anestésicos utilizados ya que, obviamente, dichas concentraciones y las cantidades que se encuentran en el aire del quirófano están directamente relacionadas (Guardino y Rosell 1985). Este factor es especialmente importante cuando se trata de procedimientos quirúrgicos de larga duración.

Tipo de procedimientos quirúrgicos. La duración de las operaciones, el tiempo transcurrido entre procedimientos realizados en el mismo quirófano y las características específicas de cada procedimiento, que muchas veces determinan qué anestésicos se utilizan, son otros factores a considerar. La duración de la operación afecta directamente la concentración residual de anestésicos en el aire. En los quirófanos donde los procedimientos se programan sucesivamente, el tiempo transcurrido entre ellos también influye en la presencia de gases residuales. Los estudios realizados en grandes hospitales con uso ininterrumpido de los quirófanos o con quirófanos de emergencia que se utilizan más allá de los horarios de trabajo estándar, o en quirófanos utilizados para procedimientos prolongados (trasplantes, laringotomías), muestran que los niveles sustanciales de gases residuales se detectan incluso antes el primer procedimiento del día. Esto contribuye a aumentar los niveles de gases residuales en los procedimientos posteriores. Por otro lado, existen procedimientos que requieren interrupciones temporales de la anestesia inhalatoria (donde se necesita circulación extracorpórea, por ejemplo), y esto también interrumpe la emisión de gases anestésicos residuales al ambiente (Guardino y Rosell 1985).

Características específicas del quirófano. Estudios realizados en quirófanos de diferente tamaño, diseño y ventilación (Rosell, Luna y Guardino 1989) han demostrado que estas características influyen mucho en la concentración de gases anestésicos residuales en la sala. Los quirófanos grandes y sin particiones tienden a tener las concentraciones medidas más bajas de gases anestésicos residuales, mientras que en quirófanos pequeños (p. ej., quirófanos pediátricos) las concentraciones medidas de gases residuales suelen ser más altas. El sistema de ventilación general del quirófano y su correcto funcionamiento es un factor fundamental para la reducción de la concentración de anestésicos de desecho; el diseño del sistema de ventilación también afecta la circulación de los gases residuales dentro del quirófano y las concentraciones en diferentes lugares ya varias alturas, algo que se puede verificar fácilmente tomando muestras cuidadosamente.

Características específicas del equipo de anestesia. La emisión de gases al ambiente del quirófano depende directamente de las características del equipo de anestesia utilizado. El diseño del sistema, si incluye un sistema para el retorno del exceso de gases, si se puede conectar a una aspiradora o ventilar fuera del quirófano, si tiene fugas, líneas desconectadas, etc., siempre se debe considerar al momento de determinar la presencia de gases anestésicos residuales en el quirófano.

Factores específicos del anestesista y su equipo. El anestesista y su equipo son el último elemento a considerar, pero no necesariamente el menos importante. El conocimiento del equipo de anestesia, de sus posibles problemas y del nivel de mantenimiento que recibe, tanto por parte del equipo como del personal de mantenimiento del hospital, son factores que inciden muy directamente en la emisión de gases residuales al aire del quirófano ( Guardino y Rosell 1995). Está claramente demostrado que, aun utilizando la tecnología adecuada, la reducción de las concentraciones ambientales de los gases anestésicos no se puede lograr si no existe una filosofía preventiva en las rutinas de trabajo de los anestesistas y sus auxiliares (Guardino y Rosell 1992).

Medidas preventivas

Las acciones preventivas básicas requeridas para reducir la exposición ocupacional a los gases anestésicos residuales de manera efectiva se pueden resumir en los siguientes seis puntos:

  1. Los gases anestésicos deben considerarse riesgos laborales. Si bien desde un punto de vista científico no se ha demostrado de manera concluyente que los gases anestésicos tengan un efecto deletéreo grave sobre la salud de las personas expuestas ocupacionalmente, existe una alta probabilidad de que algunos de los efectos aquí mencionados estén directamente relacionados con la exposición a los desechos. gases anestésicos. Por ello es conveniente considerarlos riesgos laborales tóxicos.
  2. Los sistemas de barrido deben utilizarse para los gases residuales. Los sistemas Scavenger son el hardware técnico más eficaz para la reducción de gases residuales en el aire del quirófano (NIOSH 1975). Estos sistemas deben cumplir dos principios básicos: deben almacenar y/o eliminar adecuadamente todo el volumen de aire espirado por el paciente, y deben estar diseñados para garantizar que no se vea afectada la respiración del paciente ni el correcto funcionamiento del equipo de anestesia. afectados—con dispositivos de seguridad separados para cada función. Las técnicas más comúnmente empleadas son: conexión directa a una salida de vacío con cámara de regulación flexible que permite la emisión discontinua de los gases del ciclo respiratorio; dirigir el flujo de los gases exhalados por el paciente al vacío sin conexión directa; y dirigir el flujo de gases provenientes del paciente al retorno del sistema de ventilación instalado en el quirófano y expulsar estos gases del quirófano y del edificio. Todos estos sistemas son técnicamente fáciles de implementar y muy rentables; Se recomienda el uso de respiradores instalados como parte del diseño. En los casos en que por las especiales características de un procedimiento no se puedan utilizar sistemas de eliminación directa de gases residuales, se puede emplear la extracción localizada cerca de la fuente de emisión siempre que no afecte al sistema de ventilación general ni a la presión positiva del quirófano. .
  3. Se debe garantizar una ventilación general con un mínimo de 15 renovaciones/hora en el quirófano. La ventilación general del quirófano debe estar perfectamente regulada. No solo debe mantener una presión positiva y responder a las características termohigrométricas del aire ambiente, sino que también debe proporcionar un mínimo de 15 a 18 renovaciones por hora. Además, debe existir un procedimiento de seguimiento para garantizar su correcto funcionamiento.
  4. El mantenimiento preventivo del circuito de anestesia debe ser planificado y regular. Deben establecerse procedimientos de mantenimiento preventivo que incluyan inspecciones periódicas de los respiradores. La verificación de que no se emiten gases al aire ambiente debe ser parte del protocolo seguido cuando se enciende el equipo por primera vez, y se debe verificar su correcto funcionamiento con respecto a la seguridad del paciente. Se debe verificar el correcto funcionamiento del circuito de anestesia revisando si hay fugas, reemplazando periódicamente los filtros y revisando las válvulas de seguridad.
  5. Se deben utilizar controles ambientales y biológicos. La implantación de controles ambientales y biológicos proporciona información no solo sobre el correcto funcionamiento de los distintos elementos técnicos (extracción de gases, ventilación general) sino también sobre si los procedimientos de trabajo son adecuados para reducir la emisión de gases residuales a la atmósfera. Estos controles hoy en día no presentan problemas técnicos y pueden implementarse económicamente, por lo que se recomiendan.
  6. La educación y capacitación del personal expuesto es crucial. Lograr una reducción efectiva de la exposición ocupacional a los gases anestésicos residuales requiere educar a todo el personal de quirófano sobre los riesgos potenciales y capacitarlos en los procedimientos requeridos. Esto es particularmente aplicable a los anestesistas y sus asistentes que están más directamente involucrados y los responsables del mantenimiento de los equipos de anestesia y aire acondicionado.

 

Conclusión

Aunque no se ha probado definitivamente, existe evidencia suficiente para sugerir que la exposición a gases anestésicos de desecho puede ser dañina para los trabajadores de la salud. Los mortinatos y las malformaciones congénitas en niños nacidos de trabajadoras y de cónyuges de trabajadores varones representan las principales formas de toxicidad. Dado que es técnicamente factible a bajo coste, es deseable reducir al mínimo la concentración de estos gases en el aire ambiente de los quirófanos y áreas adyacentes. Esto requiere no solo el uso y correcto mantenimiento de los equipos de anestesia y los sistemas de ventilación/aire acondicionado, sino también la educación y capacitación de todo el personal involucrado, especialmente los anestesistas y sus asistentes, quienes generalmente están expuestos a concentraciones más altas. Dadas las condiciones de trabajo propias de los quirófanos, el adoctrinamiento en los hábitos y procedimientos de trabajo correctos es muy importante para tratar de reducir al mínimo las cantidades de gases anestésicos residuales en el aire.

 

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Publicado en Sustancias químicas en el entorno del cuidado de la salud
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