Sulfato de magnesio: un adyuvante esencial en anestesiología

Gilberto Duarte-Medrano¹ ,Natalia Nuño-Lámbarri^2,3, Vania Cabal-Ruiz MD.⁴, Marissa Minnuti-Palacios¹, Analucia Dominguez-Franco¹, José Guillermo Dominguez-Cherit¹

Información y Correspondencia

✉Gilberto Duarte-Medrano | ORCID

Filiaciones

¹ Anesthesiology Department of Hospital Medica Sur. Mexico City, Mexico.² Traslational Research Unit PhD, Medica Sur Clinic & Foundation. Mexico City, Mexico.³ Department of Surgery, Faculty of Medicine, The National Autonomous University of Mexico (UNAM). Mexico City, Mexico.⁴ Gynecology Department of Hospital Central Sur de Alta Especialidad. Mexico City, México.

Recibido: 16-08-2023
Aceptado: 24-03-2024
©2024 El(los) Autor(es) – Esta publicación es Órgano oficial de la Sociedad de Anestesiología de Chile

Revista Chilena de Anestesia Vol. 53 Núm. 5 pp. 488-494|https://doi.org/10.25237/revchilanestv53n5-08
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Magnesium sulfate: an essential adjuvant in anesthesiology

Abstract

Magnesium has been described as a fundamental element that participates in basic reactions at the cellular level. Over the last decades, various studies have demonstrated its use in various clinical scenarios such as the treatment of arrhythmias or status epilepticus. Due to their analgesic properties, efficacy and safety, adjuvant drugs such as magnesium sulfate could be considered essential for therapeutic use, improvement and patient satisfaction in the preoperative period.

Resumen

El magnesio se ha descrito como un elemento fundamental que participa en reacciones básicas a nivel celular. A lo largo de las últimas décadas diversos estudios han demostrado su empleo en diversos escenarios clínicos como en el tratamiento de arritmias o estatus epiléptico. Debido a sus propiedades analgésicas, eficacia y seguridad, fármacos coadyuvantes como el sulfato de magnesio, podrían considerarse esenciales para uso terapéutico, mejoría y satisfacción del paciente en el preoperatorio.

• Introducción

El uso, eficacia y seguridad del sulfato de magnesio se ha descrito a lo largo de la historia en ciertas áreas clínicas; sin embargo, el reciente interés de su aplicación deriva de la tendencia de la “anestesia multimodal”, donde el uso de fármacos coadyuvantes a nivel de sistema nervioso central permite la reducción en dosis de otros agentes; por consiguiente, minimiza los efectos secundarios y promueve una mejor anestesia y analgesia. El objetivo de este artículo es proporcionar las bases, usos previos y tendencias actuales de la aplicación del sulfato de magnesio en diversos escenarios en anestesiología y el perioperatorio.

• Material y Métodos

Se realizó una búsqueda bibliográfica en las bases de datos PubMed y Cochrane utilizando los siguientes términos: “Magnesium Sulfate”, “Anesthesia”, “Perioperative management” y “analgesia”. Posteriormente, se realizó un escrutinio de los resultados encontrados, se incluyeron estudios publicados entre enero de 2011 y enero de 2023 que evaluaron la aplicación del sulfato de magnesio en diversos escenarios en anestesiología. Se analizaron los datos de los estudios, incluyendo dosificacion, efectos adversos y los resultados clínicos. Finalmente, se seleccionaron 40 estudios con la mejor metodología.

• Magnesio (Mg)

El Mg participa en una serie de reacciones enzimáticas en diversos sistemas del organismo, sobresale su función como cofactor en las reacciones de transmisión neuroquímica y la excitabilidad muscular. También participa en los procesos de síntesis de energía, metabolismo de nutrientes, excitabilidad miocárdica y la síntesis de material genético[1]. El Mg representa uno de los principales iones a nivel sistémico, ocupando el cuarto lugar y el segundo como catión intracelular con 24 gramos en una persona adulta promedio[2]. Su concentración plasmática normal es de 1,7 a 2,4 mg/dl el cual se distribuye así: 50% en tejido óseo, muscular 27% y tejidos blandos 19%; a pesar de ello un sesgo importante a mencionar es su concentración sérica, siendo esta menor del 1%, con una composición de fracción ionizada del 60%, acoplados con aniones 7% y unido a proteínas 33%[2](Tabla 1). El mantenimiento de la homeostasis del magnesio está regulado en gran medida por la absorción intestinal y la excreción renal. Se estima un consumo diario recomendo de 420 mg para hombres, 320 mg para mujeres y de 100 a 150 mg adicional en niños y pacientes obstétricas[3].

Los canales de transporte de magnesio se encuentran en el íleon y el colon y está regulado por proteínas transmembranales pequeñas llamadas claudinas[4]. Su excreción es principalmente renal, en la que existe una ultrafiltración previa de alrededor de 2.400 mg por los glomérulos, con la que se elimina solo 100 mg 65% de este proceso ocurre en el asa ascendente de Henle y 30% en el tubo contorneado distal. La excreción urinaria diaria es 5 mmol/L que puede variar hasta 0,5 mmol/L en casos de privación de Mg causada por patología extra renal[5]. Otros de los sistemas reguladores para la regulación del Mg son la hormona paratiroidea y la vitamina D que estimulan la reabsorción renal e intestinal de magnesio, respectivamente, mientras que la insulina puede disminuir la excreción renal de magnesio y mejorar su absorción celular[2](Tabla 2).

• Alteraciones del Mg:

• Hipomagnesemia/hipermagnesemia

La hipomagnesemia es definida como una concentración plasmática menor de 0,7 mmol/L y es catalogado como severa cuando es menor a 0,5 mmol/L, lo cual puede ser derivado de un aporte diario inadecuado, alguna patología gastrointestinal o renal asociada[6]. Los síntomas clínicos incluyen náusea, vómito, debilidad, convulsiones, tetania, fasciculaciones musculares y cambios en el electrocardiograma, entre ellos intervalo PR o QT prolongado, disminución de la onda T o arritmias de mayor severidad como torsades de pointes. El régimen para restaurar el déficit moderado de Mg es con administración oral de 5 a 15 mmol/día y esta puede incrementarse a 15 – 28 mmol/ día, la dosis IV es de 25 mmol/día administrado en perfusión por 24 h. En cambio, el tratamiento para la hipomagnesemia severa es en perfusión de 1 a 2 g/h durante 3-5 h[6].

Por otro lado, la hipermagnesemia que su incidencia es mucho menor que la hipomagnesemia se define como el incremento de las concentraciones séricas > 1,6 mmol/L[7]. Ocurre principalmente en pacientes con insuficiencia renal o durante la administración terapéutica de fármacos que contienen magnesio. La hipermagnesemia puede clasificarse como moderada o severa. La moderada es secundaria a la liberación de Mg por la rabdomiólisis o posterior al uso excesivo de antiácidos o laxantes y la grave se observa principalmente en el tratamiento agudo de ciertas patologías (infusiones a dosis alta). Las principales manifestaciones clínicas son rash, náusea y/o vómito y somnolencia hasta el coma profundo[8]. Los reflejos tendinosos profundos pueden reducirse o perderse por completo y las manifestaciones cardiovasculares pueden incluir hipotensión por vasodilatación periférica y trastornos de la conducción[9].

Tabla 2. Características Farmacodinámicas del Mg

Se han descrito alteraciones en las concentraciones plasmáticas de Mg en el perioperatorio dependientes del tipo de cirugía, siendo la cirugía cardíacas, abdominales, trasplantes renales y ortopédicas las principales. Aglio et al., realizaron un estudio en pacientes llevados a cirugía cardíaca con una población de 101 pacientes, en el cual recolectaron cuatro muestras sanguíneas: posterior a la inducción, previo a entrar a bypass, inmediatamente al salir del bypass y 24 h posterior a la cirugía y encontraron que la hipomagnesemia estuvo presente en 71,0% de los pacientes posterior al bypass[10].

• Magnesio en anestesiología

• Intubación

El uso de Mg durante el manejo avanzado de la vía aérea se ha descrito en diversos escenarios; uno de ellos es como prevención primaria de la liberación de catecolaminas y alteraciones hemodinámicas secundarias al proceso de laringoscopia. Honarmand et al., publicaron en 2015 un ensayo clínico doble ciego en el que incluyeron 120 pacientes llevados a cirugías electivas y estratificados en 4 grupos: los que recibieron sulfato de magnesio (MgSO₄) (30 mg/kg, 40 mg/kg, 50 mg/kg) y los que recibieron solución salina en el grupo control. Describieron los parámetros hemodinámicos a los 1, 3 y 5 minutos posteriores a la laringoscopia demostrando una disminución de las presiones (sistólica, diastólica y presión arterial media) en los grupos que recibieron MgSO₄, sugiriendo que el uso de Mg a dosis menores a 50 mg/kg puede ser efectivo para reducir la inestabilidad cardiovascular[11].

Su aplicación como coadyuvante durante la intubación de secuencia rápida (ISR) ha sido descrita en diversos estudios, Mi- Hyun Kim et al., compararon la administración de MgSO₄ (50 mg/kg) 10 minutos previo al comienzo de la ISR, permitiendo ejectuar el abordaje de vía aéra de manera adecuada[12]. Algunos autores han demostrado su utilidad para la intubación sin el uso de bloqueador neuromuscular (BNM).

• Odinofagia post intubación

Dentro de los principales efectos adversos posteriores a la extubación, se posiciona como la más frecuente la odinofagia post intubación (OPI), la cual tiene una incidencia estimada de 18%-65% en los procedimientos de manejo avanzado de la vía aérea. Kamel et al., en su ensayo clínico en 2020 identificaron que el uso de MgSO₄ nebulizado (250 mg) en 2,5 mililitros de solución salina disminuye la incidencia y severidad de la OPI durante las primeras 24 h postquirúrgicas[13].

• Bloqueadores neuromusculares

Entre los principales beneficios que se han descrito en la literatura del uso de MgSO₄ es su utilidad como coadyuvante con bloqueadores neuromusculares y particularmente con el rocuronio, ya que el Mg actúa como un bloqueador de los canales de calcio a nivel presináptico, disminuyendo la liberación de acetilcolina en la placa terminal motora, disminuyendo de

esta manera la excitabilidad de la fibra muscular, traduciéndose en una potenciación del bloqueo neuromuscular. En un metaa- nálisis realizado por el equipo de Zun et al., en que evaluaron la eficacia del uso de MgSO₄ en conjunto con rocuronio, demostraron la prolongación clínica del bloqueo neuromuscular con el uso de magnesio a dosis de 30-60 mg/kg, lo cual logró extender su duración en aquellos estudios en la que su administración se realizó de manera continua en el perioperatorio[14].

• Antihipertensivo

El Mg se ha descrito en la literatura como un fármaco anti- hipertensivo seguro, con una aplicación usual en el período transoperatorio. Entre los múltiples mecanismos propuestos se encuentra la modulación intracelular del tono del músculo liso vascular (MLV) y su interacción antagonista a los canales de calcio extracelular. El Mg compite con el Na+ por sitio de unión en el MLV, aumentando los niveles de prostaglandinas E, induciendo vasodilatación dependiente de endotelio[15]. Vickovic et al., describieron los efectos en la estabilidad cardiovascular en pacientes hipertensos sometidos a anestesia general posterior a un bolo de 30 mg/kg inmediatamente después de la inducción y manteniéndolos con una perfusión de 10 mg/kg/h. Se revisó registro de parámetros cardiovasculares cada 5 minutos, identificando cambios estadísticamente significativos en los valores de la presión arterial media, sugiriendo al MgSO4 como un adyuvante eficaz para disminuir los cambios hemodinámicos durante el período perioperatorio[16]. Gracias a esta propiedad, el magnesio ha sido empleado como fármaco base para establecer una hipotensión controlada en procedimientos que requieran una reducción en el sangrado transoperatorio.

• Broncodilatador

El efecto broncodilatador del MgSO₄ se atribuye a diversos mecanismos como el bloqueo de los canales de calcio en el musculo liso de las vías respiratorias y por un efecto antiinflamatorio; así como, la supresión de la liberación de radicales libres y la estabilización de células T. En un metaanálisis para determinar la eficacia del uso del Mg en el tratamiento del asma; todos los pacientes tuvieron tratamiento con p2 agonistas y es- teroide sistémico. En pacientes adultos, la administración intravenosa de MgSO₄ fue asociada con una mejoría en la función respiratoria (p = 0,002), concluyendo que el uso de este debería considerarse como tratamiento adicional en aquellos pacientes de difícil respuesta al tratamiento base[17].

• Antiarrítmico

La terapia antiarrítmica del Mg se describió en los años 30’s por Zwillinger et al., durante eventos de taquicardias paroxísti- cas y extrasístoles ventriculares. Posterior a ello se ha establecido como un seguro antiarrítmico secundario a intoxicación por digoxina y su importante acción terapéutica para la torsade de pointes[18]. Actualmente, se conducen estudios en los que se combina el MgSO₄ con un antiarrítmico clase IC para pacientes con fibrilación auricular, como lo demostraron Gilardi et al., que administraron 2 g de MgSO₄ y flecainida 2 mg/kg en pacientes que presentaron síntomas de fibrilación auricular FA en el servicio de urgencias, concluyendo que la administración

de MgSO₄ puede jugar un papel vital en la cardioversión de fibrilación auricular en servicios de urgencia, por la disminución del consumo de antiarrítmicos y cardioversión eléctrica y una mejor estabilidad de perfil hemodinámico[18].

• Analgesia perioperatoria

El magnesio es un antagonista del receptor de N-metil D- aspartato (NMDA) no competitivo con efectos analgésicos, mecanismo similar a otros coadyuvantes anestésicos como la ketamina. Este efecto analgésico está relacionado con la prevención de la sensibilización central causada por la lesión del tejido periférico. Los receptores de NMDA se caracterizan por funciones esenciales a nivel sináptico, regulando el flujo celular de Na⁺ y Ca²⁺ y la salida de K⁺. Diversos muestran que su uso perioperatorio mejoran el dolor en diversas disciplinas quirúrgicas. El grupo del Dr. Amor fue de los primeros que lo utilizaron en cirugía general, en una serie de pacientes llevados a cirugía abdominal, utilizando una perfusión de 0,5 g/h posterior a una dosis de bolo de MgSO₄ de 50 mg/kg, los cuales mejoraron significativamente tanto el consumo de morfina como la escala del dolor[19]. Por otro lado, Bahía et al., en pacientes sometidos a colecistectomía abierta, realizaron como intervención magnesio en perfusión a 15 mg/kg previo a una dosis de carga de 50 mg/kg a peso ideal, describiendo una mejoría del dolor y comodidad durante la primera hora postquirúrgica; sin embargo, no disminuyó el consumo de opioides de rescate posterior a la cirugía[20]. De las últimas publicaciones en la literatura sobre el uso de magnesio en el perioperatorio, se tiene la del grupo de Choi, un metaanálisis de ensayos clínicos controlados en los que utilizaban el MgSO₄ durante el perioperatorio para la analgesia postquirúrgica, con resultados controversiales en los que aunque la mayoría de las revisiones sistemáticas incluidas y el metaanálisis actualizado mostraron una mejora significativa en los resultados relacionados con el dolor después de la cirugía, la evidencia revela una confianza limitada en el efecto beneficioso del magnesio perioperatorio sobre el dolor postquirúrgico[21].

• Náusea y vómito

Resultaría sencillo entender el mecanismo por el cual el uso intraoperatorio del MgSO₄ beneficiaría en la disminución de la náusea y vómito post quirúrgico (NVPQ), siendo este derivado de su función como ahorrador de opioides. A pesar de ello, diversos estudios en múltiples escenarios no logran exponer una evidencia clara en este contexto. El grupo de Peng-fei Gao et al.[22], en 2020 realizaron un estudio de pacientes sometidas a histeroscopia en el que evaluaron la utilidad del MgSO₄ como coadyuvante perioperatorio. En relación con la NVPQ no encontraron diferencias estadísticas, al igual que Wang et al., en pacientes a las que se les práctico cesárea[23]. Aun cuando existe evidencia moderadamente robusta de su escasa utilidad para la NVPQ, diversos autores han puntualizado su beneficio, tal es el caso de Peng et al., quienes estudiaron en 2018 el uso de MgS0₄ en intervenciones ortopédicas en 535 pacientes y describieron una menor incidencia [RR(0,32)][24]. En cirugía bariátrica Fathy et al.[25], evaluaron el uso de la inyección pi- lórica con lidocaína simple al 2% (100 mg) más MgSO₄ (100 mg) demostrando una disminución de la incidencia de NVPQ significativa (p = 0,0001).

• Anestesia regional

Entre las nuevas tendencias en anestesia regional, la que ha manifestado un mayor crecimiento son los bloqueos guiados con ultrasonido. La aplicación de anestésicos locales para dichos bloqueos se ha vinculado con una mejoría en analgesia en comparación con aquella basada únicamente en opioides. A pesar de ello existe una limitación importante que es la duración del efecto, la cual se traduce en un control del dolor postoperatorio insuficiente.

El uso de fármacos adyuvantes se refiere a la administración de agentes junto con anestésicos locales alrededor de un nervio periférico, plexo o plano fascial con el objetivo de mejorar las propiedades de analgesia y duración del bloqueo. Nuevamente el uso de MgSO₄ se ha posicionado como uno de los principales adyuvantes, el mecanismo propuesto tras su administración perineural es su acción sobre la carga divalente positiva en la membrana neuronal[7].

En un metaanálisis publicado por Mengzhu Li et al.[26], para determinar la eficacia y seguridad del MgSO₄ como adyuvante en bloqueos periféricos, se evaluaron 493 pacientes en los que demostraron una mayor duración de analgesia posoperatoria, al igual que mayor duración de bloqueo sensitivo y motor (p = < 0,0001) y una instauración más rápida del bloqueo motor (p = 0,001). A pesar de estos resultados, algunos pacientes requirieron analgesia complementaria por el tiempo de instauración del bloqueo sensitivo.

Entre los bloqueos más habituales en la práctica se encuentran: el bloqueo del plano transverso abdominal (TAP), bloqueos de plexo braquial, bloqueo de nervio femoral, ciático y poplíteo, al igual que bloqueos paravertebrales y bloqueo del cuadrado lumbar (BCL). En un estudio publicado por Peng et al., comprobaron la disminución de consumo de opioides, una mejoría en analgesia y satisfacción (p = < 0,05) del BCL al utilizar MgSO₄ (200-400 mg) en combinación con ropivacaína[27]. Para los bloqueos de miembro inferior, en especial el bloqueo femoral, Hossan et al., encontraron una disminución en el consumo de AINEs y una mejoría en la analgesia postquirúrgica al combinar bupivacaina con 500 mg de MgS0₄[28]. Es mandatorio el tener que equilibrar el beneficio y posibles daños de amalgamar adyuvantes con AL, como el bloqueo motor prolongado hasta una neurotoxicidad.

• Neuroprotección

• Vasoespasmo cerebral

El vasoespasmo cerebral (VEC) posee una incidencia alrededor del 65%-70% de los pacientes con hemorragia subaracnoi- dea aneurismática, posicionándola como una de las etiologías principales de mortalidad en estos pacientes[29]. De los estudios realizados en la última década han demostrado el uso de MgSO₄ para disminuir el VEC mediante el bloqueo de receptores NMDA y antagonismo de los canales de Ca²⁺ dependientes de voltaje[30]. Para lograr dicho efecto se requiere la ingesta de dosis de 64 mmol/día[29].

• Hemorragia subaracnoidea

Los pacientes con hemorragia subaracnoidea sometidos a clipaje quirúrgico u oclusión endovascular pueden desarrollar isquemia cerebral retardada siendo esta la principal causa de

muerte y déficit neurológico. Existe evidencia actual sobre la aplicación de MgSO₄ y la disminución del riesgo de isquemia cerebral retardada, así lo describió Golan et al.[31], en un me- taanálisis que incluyeron 2.401 pacientes. En 2022 Hong-Ba et al., condujeron un estudio para actualizar los resultados de estudios previos del uso de MgSO₄ y realizar un análisis exploratorio de las estrategias de aplicación, incluyendo 28 estudios previos, de los cuales se demostró una disminución en el riesgo de ICR (p = 0,01) al igual que un decremento en la presencia de VEC (p = 0,01) y analizando un subgrupo en el que se aplicó MgSO4 junto con hidrogeno intravenoso encontraron resultados positivos en la recuperación del paciente (p = 0,01)[32].

• Pacientes obstétricas

La preeclampsia complica aproximadamente del 2%-8% de los embarazos e incrementa el riesgo de desarrollar eclampsia en especial en aquellas pacientes con preeclampsia con criterios de severidad[33]. El sulfato de magnesio se ha usado en la obstetricia como pilar en el tratamiento de la preeclampsia y eclampsia en la prevención y control de las convulsiones, disminuyendo 50% el riesgo de presentar eclampsia en las pacientes con preeclampsia[34], siendo imprescindible en el manejo debido a la gran morbimortalidad que presentan estas patologías.

Dentro de sus efectos adversos debido a ser relajante del musculo liso se tiene la abolición de reflejos osteotendinosos (al tener niveles de 10 mEq/L), depresión respiratoria (15 mEq/L) y el paro cardiaco (> 15 mEq/L)[33]. Debido a ello, a lo largo de la historia se han implementado diferentes esquemas para lograr el efecto terapéutico esperado con el menor riesgo de presentar eventos adversos; dentro de los más señalados tenemos el esquema Pritchard (10 g intramuscular de inicio combinados con una dosis de carga intravenosa de 4 g, con 5 g intramuscular cada 4 h como mantenimiento)[35], Zuspan (4 g de impregnación en 5 minutos intravenoso más 10 g intramusculares con una dosis de mantenimiento de 1 g/h)[36], Zuspan modificado (4 g de impregnación diluidos en 250 cc en 20 minutos intravenoso con una dosis de mantenimiento de 1 g/h) y Sibai (6 g de impregnación con una dosis de mantenimiento de 2 g/h)[37]. Hoy en día el más utilizado es el esquema de Zuspan modificado debido a que se alcanza el efecto terapéutico deseado y la seguridad que ha demostrado en cuanto a los efectos adver- sos[33].

En la Tabla 3, se describen las diversas dosificaciones de MgSO₄ en los principales escenarios clínicos.

• Contraindicaciones

Existen diversos factores a considerar previo a la administración del MgSO₄ principalmente a nivel renal y neuromuscular; la falla renal establece una disminución en la tasa de excreción, traduciéndolo en un supuesto escenario fisiológico a uno de toxicidad. En pacientes con enfermedad neuromuscular, como miastenia gravis, el MgSO₄ inhibe la liberación de acetilcolina, lo que podría determinar un deterioro significativo de la función motora[38].

• Efectos adversos

El espectro de los efectos adversos del MgSO₄ posterior a su administración se encuentran asociadas a su impacto a nivel neuromuscular y cardiovacular, de los cuales los más frecuentes que se cita en la literatura son: hipotensión, vasodilatación, disminución de los reflejos, dolor abdominal, diarrea, flatulencia y entre las reacciones críticas se describen la falla cardiovascular, despresión respiratoria, hipotermia, depresión de la función cardica y edema pulmonar[39].

• Toxicidad

La toxicidad derivada de la administración ó concentraciones elevadas de Mg. A concentraciones por encima de los 6 mEq/L, los cambios electrocardiográficos como la prolongación del PR, ensanchamiento del QRS y ondas T picadas son más evidentes, ocurriendo el escenario crítico de falla cardíaca con niveles séricos por encima de 10 mEq /dl[40]. En la Tabla 3, se describen la sintomatología dependiendo de la concentración plasmática de Mg. El abordaje terapeutico para la intoxicación por Mg incluye: administración de calcio, diuresis o hemodi- laisis para paciente con falla renal, siendo la dosis clásica de gluconato de calcio es de 1-2 g durante 5 a 10 minutos en hipermagnesemia sintomática[40]. Manteniendo una estrecha vigilancia en el soporte ventilatorio y cardiovascular en aquellos escenarios de hipermagnesemia grave. En la Tabla 4, se describen signos y síntomas según la concentración plasmática de magnesio.

Tabla 4. Intoxicación por magnesio

• Conclusiones

El MgSO₄ es una agente eficaz, seguro y con diversos roles sistémicos de gran utilidad para el anestesiólogo. Su correcta aplicación y dosificación dependerá del escenario al que se encuentre su operador y las condiciones basales del paciente. A pesar de ello investigaciones adicionales son requeridas para establecer guías o consensos adecuados en su manejo para los actuales retos del anestesiólogo.

Disclosure: None of the authors have any financial relationships relevant to this publication.

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