If you've had surgery, you might remember starting to count backwards from ten, nine, eight, and then waking up with the surgery already over before you even got to five. And it might seem like you were asleep, but you weren't. You were under anesthesia, which is much more complicated. You were unconscious, but you also couldn't move, form memories, or, hopefully, feel pain. Without being able to block all those processes at once, many surgeries would be way too traumatic to perform. Ancient medical texts from Egypt, Asia and the Middle East all describe early anesthetics containing things like opium poppy, mandrake fruit, and alcohol. Today, anesthesiologists often combine regional, inhalational and intravenous agents to get the right balance for a surgery. Regional anesthesia blocks pain signals from a specific part of the body from getting to the brain. Pain and other messages travel through the nervous system as electrical impulses. Regional anesthetics work by setting up an electrical barricade. They bind to the proteins in neurons' cell membranes that let charged particles in and out, and lock out positively charged particles. One compound that does this is cocaine, whose painkilling effects were discovered by accident when an ophthalmology intern got some on his tongue. It's still occasionally used as an anesthetic, but many of the more common regional anesthetics have a similar chemical structure and work the same way. But for major surgeries where you need to be unconscious, you'll want something that acts on the entire nervous system, including the brain. That's what inhalational anesthetics do. In Western medicine, diethyl ether was the first common one. It was best known as a recreational drug until doctors started to realize that people sometimes didn't notice injuries they received under the influence. In the 1840s, they started sedating patients with ether during dental extractions and surgeries. Nitrous oxide became popular in the decades that followed and is still used today. although ether derivatives, like sevoflurane, are more common. Inhalational anesthesia is usually supplemented with intravenous anesthesia, which was developed in the 1870s. Common intravenous agents include sedatives, like propofol, which induce unconsciousness, and opioids, like fentanyl, which reduce pain. These general anesthetics also seem to work by affecting electrical signals in the nervous system. Normally, the brain's electrical signals are a chaotic chorus as different parts of the brain communicate with each other. That connectivity keeps you awake and aware. But as someone becomes anesthetized, those signals become calmer and more organized, suggesting that different parts of the brain aren't talking to each other anymore. There's a lot we still don't know about exactly how this happens. Several common anesthetics bind to the GABA-A receptor in the brain's neurons. They hold the gateway open, letting negatively charged particles flow into the cell. Negative charge builds up and acts like a log jam, keeping the neuron from transmitting electrical signals. The nervous system has lots of these gated channels, controlling pathways for movement, memory, and consciousness. Most anesthetics probably act on more than one, and they don't act on just the nervous system. Many anesthetics also affect the heart, lungs, and other vital organs. Just like early anesthetics, which included familiar poisons like hemlock and aconite, modern drugs can have serious side effects. So an anesthesiologist has to mix just the right balance of drugs to create all the features of anesthesia, while carefully monitoring the patient's vital signs, and adjusting the drug mixture as needed. Anesthesia is complicated, but figuring out how to use it allowed for the development of new and better surgical techniques. Surgeons could learn how to routinely and safely perform C-sections, reopen blocked arteries, replace damaged livers and kidneys, and many other life-saving operations. And each year, new anesthesia techniques are developed that will ensure more and more patients survive the trauma of surgery.
Si te han operado alguna vez, quizá recuerdes cómo empezaste a contar hacia atrás desde diez, nueve, ocho, y luego despertar tras la cirugía antes de incluso llegar a cinco. Y pudiera parecer que estuvieras dormido, pero no lo estabas. Estabas bajo anestesia, que es mucho más complicado. Estabas inconsciente, pero también no podías moverte, tener recuerdos y, con suerte, tampoco sentir dolor. Sin poder bloquear todos esos procesos a la vez, muchas cirugías serían demasiado traumáticas para llevarlas a cabo. Textos médicos antiguos de Egipto, Asia y Medio Oriente describen los primeros anestésicos que contienen cosas como adormidera, mandrágora y alcohol. Hoy en día, los anestesistas a menudo combinan agentes locales, inhalatorios e intravenosos para conseguir el equilibrio adecuado para una cirugía. La anestesia local hace que señales de dolor de una parte específica del cuerpo lleguen al cerebro. El dolor y otros mensajes van por el sistema nervioso en impulsos eléctricos. Los anestésicos locales funcionan creando una barrera eléctrica. Unen las proteínas en las membranas neuronales que permiten a las partículas cargadas salir y entrar, y bloquean las partículas cargadas positivamente. Un compuesto que hace esto es la cocaína, cuyos efectos calmantes fueron descubiertos por accidente cuando un interno de oftalmología tuvo cocaína en la lengua. En ocasiones, esta todavía se usa como anestésico, pero muchos de los anestésicos locales más comunes tienen una estructura química similar y funcionan de la misma manera. Para cirugías mayores en las que se debe estar inconsciente, se requiere algo que actúe en todo el sistema nervioso, incluyendo el cerebro. Eso es lo que hacen los anestésicos inhalatorios. En la medicina occidental, el éter dietílico fue el primero común. Fue mejor conocido como droga recreativa hasta que los médicos empezaron a ver que a veces la gente no percibía las lesiones que tenía bajo su influencia. En la década de 1840, empezaron a sedar pacientes con éter durante las extracciones dentales y las cirugías. El óxido nitroso se hizo popular en las décadas siguientes y todavía se usa hoy en día. aunque los derivados del éter, como el sevoflurano, sean más comunes. La anestesia por inhalación se complementa con anestesia intravenosa, desarrollada en la década de 1870. Entre los agentes intravenosos comunes están los sedantes como el propofol, que inducen la inconsciencia, y opioides, como el fentanil que reducen el dolor. Estos anestésicos generales también parecen funcionar al afectar las señales eléctricas en el sistema nervioso. Normalmente, las señales eléctricas del cerebro son un coro caótico de diferentes partes del cerebro que se comunican entre sí. Esa conectividad te mantiene despierto y consciente. Pero cuando alguien está anestesiado, esas señales se vuelven más tranquilas y más organizadas, lo que sugiere que diferentes partes del cerebro ya no se comunican entre sí. Hay muchas cosas que todavía no sabemos sobre cómo sucede esto exactamente. Varios anestésicos se unen al receptor GABA-A en las neuronas del cerebro. Ellos tienen la puerta abierta, y dejan fluir las partículas cargadas negativamente en la célula. La carga negativa se acumula y actúa como un atasco, evitando que las neuronas transmitan señales eléctricas. El sistema nervioso tiene muchos de estos canales cerrados, que controlan vías de movimiento, memoria y conciencia. La mayoría de los anestésicos probablemente actúan en más de una, y no actúan solo en el sistema nervioso. Muchos anestésicos también afectan el corazón, los pulmones, y otros órganos vitales. Igual que los primeros anestésicos, que contenían venenos conocidos como la cicuta y el acónito, los fármacos modernos pueden tener efectos secundarios graves. Así que un anestesista tiene que mezclar los medicamentos en un equilibrio justo para generar todas las características de la anestesia, mientras controla cuidadosamente las constantes vitales del paciente, y ajusta la mezcla de fármacos según sea necesario. La anestesia es complicada, pero saber cómo usarla ha permitido el desarrollo de nuevas y mejores técnicas quirúrgicas. Los cirujanos pudieron realizar de forma rutinaria y segura cesáreas, reabrir las arterias bloqueadas, reemplazar hígados y riñones dañados, y muchas otras operaciones que salvan vidas. Y cada año, se desarrollan nuevas técnicas de anestesia que asegurarán que más y más pacientes sobrevivan al trauma de la cirugía.