Diagnóstico presuntivo de metahemoglobinemia con infusión

Artículo de comunicación:
Rev.
Anest (2000), 58, 3: 144-150
caso Arg.
clínico
Artículo de comunicación:
caso clínico
Diagnóstico presuntivo de
metahemoglobinemia con
infusión intravenosa continua de
procaína al 1%.
La importancia del gráfico de
tendencias en anestesiología
Dres. * Juan José Capria
* * Marcelo Gómez Roca
“Pensar es el trabajo más arduo que existe,
lo que explica que haya tan pocas personas que se dediquen a ello.”
Henry Ford
Metahemoglobinemia
Desaturación
Procaína
Gráfico de tendencia
Palabras Clave
s
s s s
RESUMEN: Se describe un caso donde se utiliza anestesia intravenosa total
(midazolam-propofol-fentanilo-procaína) para la realización de una
colecistectomía. Durante el intraoperatorio se detecta desaturación de la
oxihemoglobina coincidentemente con la infusión de una solución de procaína
al 1% como complemento analgésico. Se analizan las causas que provocan la
caída de la saturación y la fisiopatología de la metahemoglobinemia. La detección del fenómeno fue posible gracias a la visualización gráfica de la caída constante de la saturación de la hemoglobina en porcentajes aislados no significativos. La asociación de procaína con desaturación acompañada o no de cianosis
debe hacer pensar en una posible metahemoglobinemia. Se destaca el valor del
gráfico de tendencias en el monitoreo anestésico y su importancia para la detección precoz de problemas intraoperatorios.
Presumptive diagnosis of methemoglobinemia. The graphic of
tendencies in anesthesiology
Methemoglobine
Desaturation
Procaine
Graphic of tendencies
s
s s s
SUMMARY: A case where intravenous anesthesia (midazolam-propofol-fentanilprocaine) was utilized for the realization of a colecistectomy is described. During
the intraoperative period, oxihemoglobine desaturation is detected coincidentally
with the infusion of a solution of procaine to 1 % as analgesic complement. The
causes that provoke the fall of the saturation and the physiopatology of the
methemoglobinemia are analysed. The detection of the phenomenon was
possible thanks to the graphic visualization of the constant fall of the saturation
of the hemoglobine in insignificant isolated percentages. The association of
procaine with desaturation accompanied or not of cianousis must make us think
in a possible methahemoglobinemia. The value of the graphic of tendencies in
the anesthesic monitoring and its importance for the precocious detection of
intraoperative problems must be highlighted.
* Jefe de la Sección Anestesia del Hosp. de Gastroenterología de Buenos Aires “Dr. Carlos Bonorino Udaondo”.
** Médico Anestesiólogo del Hosp. de Gastroenterología de Buenos Aires “Dr. Carlos Bonorino Udaondo”.
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Key Words
Diagnóstico presuntivo de
metahemoglobinemia
Diagnóstico presuntivo de metahemoglobinemia com infusão
intravenosa continua de procaína a 1%.
A importância do gráfico de tendências em anestesiologia
Dentro de las diferentes técnicas de anestesia balanceada utilizadas en nuestro Servicio, la anestesia intravenosa
ha tenido una gran aceptación. Cuando se requiere complementar la analgesia opioide, en algunas ocasiones es
utilizada una infusión intravenosa continua de procaína al
1%, permitiendo reducir significativamente los requerimientos de fentanilo a partir de la segunda hora de cirugía.
En otro orden de cosas, debemos indicar que desde 1994,
todas las máquinas de anestesia de nuestro Servicio cuentan con una pantalla (monitor de PC) donde se visualizan,
constantemente y en tiempo real, los gráficos de tendencias de las variables monitorizadas.
La aparición de un descenso leve pero gradual y sostenido de los valores de pulsioximetría detectado mediante
su graficación y su relación con la infusión de procaína
motiva la presentación de este caso y su correspondiente
análisis.
Descripción del caso
El paciente A. del C., sexo masculino, de 40 años de edad,
85 kg de peso, 48% de hematocrito, es intervenido
quirúrgicamente el 14 de octubre de 1997 en el Hospital
de Gastroenterología de Bs. As. “Dr. Carlos Bonorino
Udaondo”, realizándosele una colecistectomía programada a cielo abierto por presentar litiasis vesicular. En la visita
preoperatoria no refiere antecedentes patológicos ni
alérgicos, siendo ésta la primera intervención quirúrgica a
la que iba a ser sometido.
Técnica anestésica (figura 1): Luego del ingreso del paciente al área quirúrgica, se le colocó en una vena periférica
Key Words
s s s
Introducción
Metahemoglobinemia
Falta de saturação
Procaína
Gráfico de tendência
s
RESUMO: Descreve-se um caso onde é administrada anestesia intravenosa total (midazolam-propofol-fentanilo-procaína) para a realização de uma
colecistetomia. Durante o intra—operatório se detecta uma diminuição da
saturação da oxihemoglobina coincidentemente com a infusão de uma solução
de procaína a 1% como complemento analgésico. São analisadas as causas que
provocam a queda na saturação e a fisiopatologia da metahemoglobinemia. A
detecção do fenômeno foi possível graças à visualização gráfica da queda constante da saturação da hemoglobina em porcentagens isolados não-significativos. A associação de procaína à falta de saturação acompanhada ou não de
cianose supõe uma possível metahemoglobinemia. Destaca-se o valor do gráfico de tendências na monitoração anestésica e sua importância para a detecção
precoce de problemas intra—operatórios.
del pliegue del codo un catéter corto de teflón Nº 16G y se
inició el procedimiento con una infusión de solución de ClNa
al 0,9%. Se utilizaron como medicación anestésica previa
(MAP) 40 mg de ketorolac, 250 mg de fentanilo y 40 mg de
ketamina. Se comenzó con una infusión continua de
propofol a razón de 5 mg/kg/hora (9:56 hs). Para la inducción de la hipnosis se emplearon 12 mg de midazolam; se
facilitó la intubación endotraqueal (llamada ¬ en la ficha)
con 100 mg de succinilcolina IV (9:58 hs) y se abrió el
vaporizador de isofluorano, llegando a una fracción inspirada de 0.8 (según monitor de concentración de agentes
anestésicos Capnomac Ultima de Datex). El paciente fue
ventilado con un respirador Drager (volumen corriente =
600 ml, FR = 9 por minuto, fracción inspirada de oxígeno
100%, modo ventilatorio = ventilacion con presión positiva intermitente con circuito circular semicerrado, utilizándose un flujo de gases frescos de 4 litros por minuto). A las
10:07 hs se dio comienzo a la cirugía. Mantenimiento:
Ocho minutos después de iniciada la misma se administraron 200 mg de fentanilo. Luego de 20 minutos, el paciente
presentaba: TA = 148/97, FC = 100 x minuto, saturación
de O2 = 98%, ETCO2 = 36 mmHg, FR = 9 x minuto, FI de
isofluorano 0,8%, y se decide, para complementar la analgesia, comenzar con una infusión continua de procaína al
1%, diluyéndose 5000 mg de la droga en 500 ml de dextrosa en agua al 5% (10:31 hs, llamada ­ en la ficha), con
una velocidad de infusión de 0,6 mg/kg/minuto. Al notarse
una disminución en la presión arterial y de la frecuencia
cardíaca, se decide finalizar la administración del agente
inhalatorio, continuando la cirugía con una técnica
intravenosa total (propofol-procaína-fentanilo). Siete minutos después de haberse iniciado la infusión de procaína
(10:44 hs, llamada ® en la ficha) comienza una tendencia
descendente, gradual pero progresiva en el tiempo (del 99%
al 93% en 40 minutos), de la saturación de oxígeno del
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Artículo de comunicación:
caso clínico
Figura 1.
paciente medida por pulsioximetría y se plantea el diagnóstico diferencial de alguna complicación. Se realiza la verificación del circuito ventilatorio y de la máquina de anestesia, una meticulosa semiología respiratoria así como también la constatación de la correcta posición del tubo
endotraqueal. Ante la persistencia del descenso (véase ficha)
y la aparición de una leve cianosis peribucal, se solicita, a
las 11:22 hs, un análisis de gases en una muestra de sangre
arterial, para lo cual se punza la arteria radial derecha del
paciente. La sangre presenta a simple vista un color
achocolatado; se repite la punción ante la presunción de una
toma de sangre venosa, constatándose el latido de la misma.
A las 11:24 hs (llamada ¯ de la ficha) y ante la persistencia
del cuadro, se decide suspender la infusión de procaína y
ventilar al paciente con oxígeno al 100% en forma manual.
El resultado del estado ácido-base, informado a las 11:41 hs,
fue el siguiente: pH: 7.40, pCO2: 35 mmHg, pO2: 317 mm
de Hg. En los cuatro minutos posteriores a la suspensión de
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la infusión de procaína, se mantiene la tendencia (continúa
la desaturación del paciente, llamada ° de la ficha). Doce
minutos después, el paciente presenta una saturación del
96%, manteniéndose con valores normales el resto de la intervención; se reabre el agente halogenado a una concentración de 0.4% (llamada ± de la ficha) y se continúa así hasta
el final de la cirugía. El alta del quirófano, con un escore de
Aldrete de 9/10, se produce a las 11:55 hs.
Posteriormente se informa del episodio a los familiares del
enfermo y se sugiere la conveniencia de realizar una
interconsulta con un servicio de hematología. Ésta es realizada en el Hospital Francés de Buenos Aires, donde se le
efectúa un estudio completo de la hemoglobina, sin hallarse alteraciones patológicas. Los hematólogos aconsejaron
conservar la muestra de sangre extraída en el momento en
que se presentó el fenómeno patológico, dado que es la
única manera de detectar las modificaciones estructurales
de esta proteína sanguínea.
Diagnóstico presuntivo de
metahemoglobinemia
Discusión
HBFe2+
Análisis fisiopatológico
La aparición de desaturación de la oxihemoglobina
intraoperatoria, objetivada por un descenso de los valores
de la pulsioximetría, acompañada o no de cianosis
clínicamente detectable, requiere de un rápido diagnóstico
diferencial por parte del anestesiólogo (cuadro 1). Sus causas pueden ser desde una simple vasoconstricción periférica
localizada (por ejemplo, por frío), hasta catástrofes
cardiorrespiratorias como obstrucción de la vía aérea,
pneumotórax, arritmias graves (con compromiso hemodinámico)1 -3, etc. Con una incidencia muy baja, la aparición
de cianosis y desaturación puede ser también la resultante
de una alteración en la estructura de la hemoglobina que
es provocada por el contacto de ésta con algunos fármacos,
comprometiéndose así la capacidad de transporte de O2 de
la sangre4.
Según Perutz5, la hemoglobina modifica constantemente su arquitectura, manteniéndose en equilibrio entre dos
formas: una tensa (T), en la cual los “bolsillos” del grupo
hemo en las subunidades de la molécula están cerrados, no
permitiendo que el oxígeno ingrese y egrese libremente, y
una forma relajada (R), en la que estos bolsillos se hallan
abiertos lo suficiente como para permitir que el oxígeno se
una fácilmente al grupo hemo.
En circunstancias normales, sólo una pequeña fracción de
la hemoglobina dentro del eritrocito se halla oxidada, estando la molécula de hierro del grupo hemo en estado
férrico formando metahemoglobina (HbFe3+), la cual se
encuentra en equilibrio con la hemoglobina.
Cuadro 1
CAUSAS DE DESATURACIÓN
(en pacientes bajo anestesia general)
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
¨
Posición del brazo del paciente
Posición de retractores torácicos
Intubación esofágica
Intubación bronquial
Presencia de material o cuerpo extraño en la tráquea
Edema pulmonar
Embolismo pulmonar
Broncoespasmo
Pneumotórax
Atelectasias
Obstrucción de la vía aérea
Paro cardíaco
Arritmias graves (con brusca caída del volumen minuto)
Metahemoglobinemia y sulfhemoglobinemia
Malformaciones arterio-venosas de la circulación pulmonar
+
H2O
↔ HBFe3+ + OH–
En estado férrico, la sexta valencia del hierro se liga con
un grupo hidroxilo o con una molécula de agua y no puede
combinarse con el oxígeno.
Expresado en los términos del modelo de Perutz, en situaciones patológicas, la metahemoglobina es mantenida
como estructura T y no puede variar entre la forma T y la R
como sucede en la normalidad.
Se determina metahemoglobinemia cuando más del 1%
de la hemoglobina es metahemoglobina. Esto refleja la dificultad del pasaje de la forma T a la forma R en forma espontánea. Los infantes son especialmente susceptibles a la
metahemoglobinemia, ya que su capacidad metabólica
eritrocitaria se encuentra reducida al nacer y durante los
primeros meses de vida.
En la metahemoglobina, el átomo de hierro se oxida a la
forma férrica (Fe+3), por lo que la molécula es incapaz de
captar oxígeno. Hay pruebas que sugieren que cuando la
hemoglobina se oxigena durante el proceso de respiración,
se transfiere en forma parcial un electrón del átomo de hierro ferroso a la molécula unida de oxígeno. De ese modo,
en la oxihemoglobina, el hierro cuenta con algunas características del estado férrico (Fe+3), en tanto que el oxígeno
toma las características del anión superóxido (O 2–).
En circunstancias normales, al ocurrir la desoxigenación
de la molécula de hemoglobina, el electrón regresa al átomo de hierro y se libera la molécula de O2. La interferencia
con el regreso del electrón al átomo de hierro da por resultado la formación de metahemoglobina5.
Se conocen dos mecanismos intraeritrocitarios que reducen la metahemoglobina en hemoglobina. Cerca del 8090% de la capacidad de las células rojas de reducir la
metahemoglobina involucra al nicotín-amida dinucleótido
reducido (NADH), el cual es generado durante la oxidación
de la glucosa. La citocromo-B5-reductasa, también llamada NADH-dehidrogenasa o metahemoglobin-reductasa,
reduce al citocromo B5, usando al NADH como donante de
hidrogeniones, el cual reduce la metahemoglobina6. La
reconversión de NAD en NADH depende de la vía glucolítica
de Embden-Meyerhof, sobre todo en la reacción en la que
el gliceraldehído-3-fosfato es transformado en 1,3
difosfoglicerato por la enzima gliceraldehído-fosfatodeshidrogenasa6.
Un segundo mecanismo enzimático de reducción involucra
a la nicotinamida-adenina-dinucleótido-fosfato (NADP) que
se genera durante la conversión de glucosa-6-fosfato a 6fosfoglucosa7. Si la nicotinamida-dinucleótido-fosfato está
presente, la metahemoglobin-reductasa que depende de ella
reduce la metahemoglobina. Este mecanismo funciona sólo
cuando un cofactor o un transportador artificial de electrones, como el azul de metileno, está presente.
Las causas de metahemoglobina pueden ser hereditarias
(raro de ver en la práctica de la anestesiología) o adquiridas4 (cuadro 1). Las formas adquiridas son mucho más co-
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Artículo de comunicación:
caso clínico
niveles plasmáticos (m
mg/ml)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1
5
10
15
tiempo (minutos)
Fig. 2.- Tiempo que demora en caer la concentración plasmática de procaína.
munes que las hereditarias y son el resultado de la alteración de la tasa de oxidación de la hemoglobina, la cual excede la capacidad redutora del eritrocito.
La exposición a ciertas sustancias químicas como los
cloratos, nitrobenzenos y quinonas puede producir disminución en la oxidación de la hemoglobina4,8,9.
Los agentes antimaláricos cloroquina10 y dapsona11 y la
fenazopiridina4, un antiséptico del tracto urinario, han sido
consideradas posibles productoras de metahemoglobinemia. Se han reportado casos de metahemoglobinemia
producidos por nitroglicerina12,17 y nitroprusiato de sodio18,19.
Otras drogas que pueden producir el cuadro son el
resorcinol, el naftaleno, el ácido paraaminosalicílico y la
naftoquinona.
Un derivado de la toluidina, la prilocaína, es una droga
anestésica con gran capacidad de producir metahemoglobinemia2 0-22.
Otra explicación posible del incidente mencionado en este
caso clínico se debería a la propiedad de la procaína de
aumentar el “shunt” en pacientes que recibieron la droga
como complemento de la anestesia general. Se describe una
hipótesis de que la procaína, al abrir “atajos” pulmonares
arteriovenosos e incrementar así la admisión venosa, podría
aumentar la insaturación arterial23.
La permanencia de la procaína en el torrente circulatorio
tiene importancia no sólo por su efecto farmacológico como
anestésico sino porque genera también algunas manifestaciones tóxicas. La procaína desaparece en menos de 30
minutos desde que es suspendida la inyección y alcanza
niveles constantes únicamente después de los 10 minutos
de perfusión continua24. Manteniendo una velocidad de
administración constante de 2 mg/kg/min de procaína durante 5 minutos (dosis de carga), el pico de concentraciones varía, con grandes diferencias individuales. En condiciones de anestesia quirúrgica con un buen grado de analgesia es frecuente hallar niveles que van entre los 6 mg/ml y
40 mg/ml de plasma. El pico de concentraciones máximo se
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encuentra por debajo de las concentraciones comprobadas
en experimentación clínica, durante la aparición de convulsiones por la administración de procaína intravenosa como
único agente.
Las grandes variaciones individuales en la concentración
de procaína plasmática sugieren que ella depende de otros
factores además de los relacionados con dosis y velocidad
de inyección. Posiblemente uno de los fenómenos que más
inciden sobre este aspecto sea el tenor plasmático de la
seudocolinesterasa, enzima que hidroliza la procaína.
Como surge de la figura anterior, la concentración de
procaína disminuye durante los primeros cinco minutos en
forma muy marcada y luego más lentamente, hasta que
desaparece toda traza del fármaco, entre los 10 y 15 minutos de la administración de una dosis única. La elevación
concomitante de la concentración plasmática del ácido paraamino benzoico (PABA) sugiere que la hidrólisis de la
procaína es un factor importante en su descenso plasmático;
y de ambas formas de hidrólisis plasmática de procaína,
hidrólisis alcalina e hidrólisis enzimática, esta última es la
predominante.
Según los autores, se ha confirmado mediante experiencias clínicas que la procaína posee la característica de ser
metabolizada fundamentalmente en la sangre, siendo su
hidrólisis esencialmente enzimática, ya que su velocidad de
destrucción depende del tenor y de las características biológicas de la colinesterasa plasmática. Para el total del plasma circulante, la capacidad hidrolítica de la colinesterasa
plasmática sería de 19 mg/kg/minuto.
Como comentario de carácter clínico, puede afirmarse que
es interesante conocer algunas situaciones donde hay variación de la seudocolinesterasa, lo que implica un cambio
en el metabolismo de la procaína. La seudocolinesterasa es
sintetizada en el hígado conjuntamente con las seroalbúminas y permanece en circulación aproximadamente durante dos semanas. Es por ello que, aun con una necrosis hepática severa, su concentración no disminuye hasta después
Diagnóstico presuntivo de
metahemoglobinemia
de 8 días, lo que explica por qué en pacientes con daño
hepático agudo sin afección hepática previa grave el desdoblamiento de la procaína no está sustancialmente modificado.
Otro grupo de afecciones que pueden ir acompañados
por una reducción en el tenor de seudocolinesterasa son los
estados de desnutrición, los cánceres de aparato digestivo,
los embarazos en el tercer trimestre, el envenenamiento con
compuestos orgánicos fosforados, la inyección previa de
inhibidores de la enzima (hexafluorenium), las modificaciones genéticas de la enzima (seudocolinesterasa atípica) que
se presenta en una proporción de 1 caso cada 2.800 pacientes24.
Hay otro grupo de procesos que, en cambio, son acompañados por un aumento de colinesterasa plasmática y que,
por lo tanto, interesa conocer como posibles causantes de
mayor consumo de procaína durante la anestesia. Entre ellos
se destacan: hipertiroidismo, obesidad, nefrosis, psoriasis,
alcoholismo.
La dosis de procaína más comúnmente empleada en anestesia general está entre los 0,50 y 0,80 mg/kg/minutos.
El concepto de tendencia
Este caso ilustra la importancia que tiene para el anestesiólogo el análisis repetitivo de los signos vitales del paciente, graficando una tendencia en el tiempo, que permite
anticiparse a situaciones críticas de difícil resolución posterior.
Como puede observarse en la ficha anestésica (figura 1),
la desaturación de la hemoglobina nunca llegó a ser crítica
y los valores pueden ser considerados normales si se los
evalúa en forma aislada. Pero una tendencia que mantiene
un patrón a lo largo del tiempo permite predecir resultados
posteriores, de no mediar modificación alguna. Analizar la
evolución de las variables en forma de un gráfico de tendencias, ya sea en forma automática o en forma manual
como dibujo en una grilla, brinda al anestesiólogo una herramienta de gran utilidad para un adecuado manejo
intraoperatorio.
Del 70 al 80% del tiempo de trabajo del anestesiólogo se
emplea en el monitoreo de la funciones cardiovascular, respiratoria, del SNC y de los sistemas bioquímicos de los pacientes, así como en el del funcionamiento de los sistemas
de administración de agentes anestésicos. Aunque, muy
probablemente, en pocos años más se monitoreen también
niveles de ocupación de receptores como forma de detectar precozmente eventos clínicos indeseables. Finalmente,
el anestesiólogo debe actualizar, analizar y almacenar esos
datos24. Está demostrado que la recolección automática de
los datos y su adecuada presentación gráfica facilitan la
detección temprana de complicaciones intraoperatorias25,26
y que la recolección manual de las variables vitales del paciente distraen la atención del anestesiólogo24,27. El “goal”
del monitoreo es identificar las tendencias y prever eventos
indeseables24.
Como puede verse en la ficha anestésica que ilustra este
caso, la saturación de oxígeno nunca llegó a valores críticos;
sin embargo, y gracias a la tendencia gráfica de esos valores,
se realizó un rápido diagnóstico y se tomaron las medidas
correctivas necesarias. Queda claro que cuanto más precoz
es la detección de una complicación, menores son las posibilidades de que ésta afecte la integridad del paciente, evitando de esa manera catástrofes intraoperatorias irreversibles.
Conclusión
El fenómeno de desaturación de la oxihemoglobina puesto de manifiesto por una caída en los valores de la
pulsioximetría es un evento relativamente frecuente durante el intraoperatorio. La dinámica puesta en práctica en el
ejercicio permanente del diagnóstico diferencial debe ser la
norma para el anestesiólogo clínico.
La procaína intravenosa, muy utilizada en nuestro país
como complemento de la analgesia en la anestesia general,
es una de las drogas que afectaría, en ciertos casos, la estructura de la hemoglobina, lo que modifica la capacidad de ceder
oxígeno de esa proteína eritrocitaria, provocando la aparición
de metahemoglobinemia. En pacientes sanos es probable que
esto no presente significación clínica alguna, pero en aquellos que posean el transporte y la disponibilidad de oxígeno
disminuidos, las consecuencias serían muy graves.
Por último, creemos que la gráfica de tendencias de las
variables fisiológicas registradas durante el intraoperatorio,
ya sea en forma manual o idealmente en forma automática, como en nuestro caso, es la herramienta más valiosa que
posee el anestesiólogo para anticiparse a muchos de los
problemas que deben enfrentarse en ese momento.
Agradecimientos
Agradecemos a la Dra. Iparraguirre, quien desinteresadamente y en forma totalmente gratuita realizó a nuestro paciente un completo estudio de la hemoglobina en el
Servicio de Hematología del Hospital Francés de Buenos
Aires.
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Dirección Postal: Hospital de Gastroenterología “Dr. C. B.
Udaondo”, Av. Caseros 2153, Capital Federal.
E-mail: capria@udaondo.com