Cardiac output and the pharmacology of general anesthetics: a narrative review

ABSTRACT

The relationship between cardiac output and anesthetic drugs is important to anesthesiologists, since cardiac output determines the speed with which a drug infused into the bloodstream reaches its target and the intensity of the drug's effect. But rather than focus on how anesthetic drugs affect cardiac output, this narrative review focuses on how changes in cardiac output affect the pharmacokinetics and pharmacodynamics of general anesthetics during the three phases of anesthesia. At induction, an increase in cardiac output shortens both the onset time of propofol for hypnosis and the neuromuscular blocking effect of rapid-acting neuromuscular blockers, favoring the conditions for rapid sequence intubation. During maintenance, changes in cardiac output are followed by opposite changes in the drug plasma concentration of anesthetic drugs. Thus, an increase in cardiac output followed by a decrease in the plasma concentration of the anesthetic could expose the patient to a real risk of intraoperative awakening, which can be avoided by increasing the dose of hypnotic drugs. At emergence, an increase in cardiac output secondary to an increase in pC02 allows for a more rapid recovery from anesthesia. The pC02 can be increased by adding CO2 to the respiratory circuit, lowering the ventilatory rate, or placing the patient on partial rebreathing. Finally, the reversal action of sugammadex for rocuronium-induced neuromuscular block can be shortened by increasing the cardiac output.

RESUMEN

La relación entre el gasto cardíaco y los fármacos anestésicos es importante para los anestesiólogos puesto que el gasto cardíaco determina la velocidad con la cual un medicamento que se infunde al torrente sanguíneo llega a su diana y la intensidad del efecto del agente. Pero en lugar de concentrarnos en cómo los fármacos anestésicos afectan el gasto cardíaco, esta revisión narrativa se enfoca en cómo los cambios en el gasto cardíaco afectan la farmacocinética y la farmacodinámica de los agentes anestésicos generales durante las tres fases de la anestesia. En el momento de la inducción, un incremento en el gasto cardíaco acorta tanto el tiempo de inicio del efecto del propofol para la hipnosis como el efecto del bloqueo neuromuscular causado por los bloqueadores neuromusculares de acción rápida, favoreciendo las condiciones para la intubación de secuencia rápida. Durante la fase de mantenimiento, los cambios en el gasto cardíaco vienen seguidos de cambios opuestos en la concentración plasmática del medicamento de los agentes anestésicos. Por lo tanto, un aumento del gasto cardíaco, seguido de una reducción en la concentración plasmática del anestésico, podría exponer al paciente a un riesgo real de despertar intraoperatorio, lo cual puede evitarse aumentando la dosis de los fármacos hipnóticos. En la educción, un aumento en el gasto cardíaco secundario al incremento en el pCO2 permite una recuperación más rápida de la anestesia. El pCO2 puede aumentar agregando CO2 al circuito de la respiración, reduciendo la tasa ventilatoria, o colocando al paciente en re-inhalación parcial. Finalmente, la acción de reversión de sugammadex en caso de bloqueo neuromuscular inducido por rocuronio, puede acortarse aumentando el gasto cardíaco.