Trasporte de oxígeno y evaluación de la perfusión tisular

Transcripción

Volumen 14 Suplemento 1 / Marzo de 2014
Trasporte de oxígeno y evaluación
de la perfusión tisular
Guillermo Ortiz Ruiz MD., ESP.
Guillermo Ortiz
Fabio Varón
Francisco Molina
José Luis Accini
Mauricio Fernández
I-Epidemiología
Dr. Nelson Giraldo
II-Coagulación e inflamación
Dra. Marcela Granados
III-Falla respiratoria y ventilación
mecánica
Dr. Carmelo Dueñas
IV-Nutrición y Metabolismo
Dr. Martin Carvajal
V-Cuidado Intensivo neurológico
Dr. Jorge H Mejía
VI-Trauma
Dr. Ricardo Uribe
VII-Sedación y Analgesia
Dr. Edgar Celis
VIII-Infecciones y Sepsis
Dr. Nelson Fonseca
IX-Cardiovascular
Dr. Luis Horacio Atehortua
X-Ética y Bioética
Dr. Rubén Camargo
XI-Calidad y Costos
Dr. Darío Londoño
XII-Toxicología
Dr. Abner Lozano
XIII-Cuidado Intensivo Obstétrico
Dra. María Fernanda Escobar
XIV-Cuidado Intensivo Pediátrico
Dr. Mauricio Fernández
Junta Directiva 2013 - 2015
Presidente
LUIS HORACIO ATEHORTÚA
Vocal Regional Eje Cafetero
MARÍA CRISTINA FLORIÁN
Vicepresidente
GUILLERMO AGAMENÓN QUINTERO
Vocal Regional Antioquia
OLGA ELENA HERNÁNDEZ
Secretario
FERNANDO MONTOYA NAVARRETE
Vocal Regional Santanderes
RAFAEL SERRANO
Tesorero
JUAN CARLOS ARANGO
Vocal Regional Valle
GABRIEL LÓPEZ MALDONADO
Fiscal
JAIME FERNÁNDEZ SARMIENTO
Vocal Regional Alto Magdalena
ABNER LOZANO LOSADA
Vocal Capítulo de Pediatría
MIGUEL RUZ
Vocal Regional Nortesantanderiana
SERGIO URBINA
Vocal Regional Bogotá y Cundinamarca
LEOPOLDO FERRER ZACCARO
Director de Cursos
ERNESTO GIRALDO LÓPEZ
Vocal Regional Costa Atlántica
NELLY ESTER BELTRÁN
Director Revista
GUILLERMO ORTIZ RUIZ
Coordinador Web Page
NORTON PÉREZ
Acta Colombiana de Cuidado Intensivo 2014; 14 (1): 5.
Guillermo Ortiz, MD.(1); Carmelo Dueñas, MD.(2); Antonio Lara, MD.(3); Manuel Garay, MD.(4);
Germán Díaz Santos, MD.(6)
Resumen
El transporte de oxígeno de los pulmones a los tejidos depende de una intrincada
red de fenómenos físicos y bioquímicos y del funcionamiento correcto e integrado
de los pulmones, el glóbulo rojo y el corazón. En el presente capítulo se presentan
dichos fenómenos y funciones al tiempo que se discuten en detalle las alteraciones
fisiológicas del transporte de oxígeno haciendo énfasis en las alteraciones de la
difusión y la perfusión pulmonar y tisular al tiempo que se presentan los mecanismos adaptativos a la anemia. Se plantean diagramas y modelos de abordaje de la
perfusión tisular y se presentan los parámetros hemodinámicos como la presión
arterial media, la saturación venosa de oxígeno, el equilibrio acido base, la diferencia arteriovenosa de CO2 y las nuevas herramientas y tecnologías útiles en la
evaluación de la perfusión tisular. Por último se revisa ampliamente la utilidad del
lactato en el paciente crítico, en general y en condiciones específicas como sepsis,
cirugía, trauma y patología cardiovascular.
transporte de oxígeno, perfusión tisular, aporte de oxígeno, consumo de oxígeno, lactato.
Palabras claves:
Oxygen transport and assessment of tissue perfusion
Abstract
Internista – Neumólogo –
Epidemiólogo. Especialista en
Medicina Crítica y Cuidado
Intensivo. Profesor Universidad El Bosque. Jefe Cuidado
Intensivo Hospital Santa Clara.
Director General Insimed.
(2)
Neumólogo, Especialista en
Medicina Crítica y Cuidado
Intensivo, Universidad de Cartagena. UCI Gestión Salud, Clínica Cruz de Bocagrande.
(3)
Intensivista Neumólogo.
(4)
Internista Neumólogo, Hospital Santa Clara E.S.E.
(6)
Fellow Neumología.
(1)
Correspondencia:
Dr. Guillermo Ortiz, Correo
electrónico: ortiz_guillermo@
hotmail.com
The transport of oxygen from the lungs to the tissues depends on an intricate web
of physical and biochemical phenomena and the proper functioning and integrated lungs, red blood cell and heart. These phenomena and functions while also discussed in detail the physiological alterations of oxygen transport with emphasis on
the changes in diffusion and lung and tissue while adaptive mechanisms perfusion
anemia are presented in this chapter. Diagrams and models approach arise tissue
perfusion and hemodynamic parameters such as mean arterial pressure , venous
oxygen saturation, the acid -base balance , the arteriovenous difference of CO2
and new tools and technologies in the assessment are presented tissue perfusion.
Finally extensively reviews the utility of lactate in critically ill patients in general and
in specific conditions such as sepsis , surgery, trauma and cardiovascular disease.
oxygen transport, tissue perfusion, oxygen delivery, oxygen consumption, lactate .
Keywords :
Recibido: .
Aceptado: .
5
Transporte de oxígeno y de dióxido
de carbono (CO2) en la sangre
La sangre transporta los gases respiratorios
por todo el organismo. El oxígeno se transporta desde los pulmones hasta todos los tejidos
del cuerpo, mientras que el CO2 producido por
las células responsables del metabolismo se
transporta hasta los pulmones para que sea
eliminado de éste. En otras palabras, el oxígeno se desplaza desde los alvéolos hasta la
sangre capilar pulmonar por difusión, porque
la presión parcial de oxígeno (PO2) en el aire
alveolar es mayor que la de la sangre pulmonar. En los tejidos periféricos, la PO2 es menor
en las células que en la sangre arterial que penetra en los capilares y, por consiguiente, el
oxígeno de la sangre se difunde a través de
los espacios intersticiales hasta el interior de
la célula. En cambio, la presión parcial de CO2
(PCO2) en los tejidos en actividad metabólica,
es mucho mayor que la de la sangre capilar, de
modo que el CO2 circula a la sangre y llega a
los pulmones. Aquí la PCO2 de la sangre capilar pulmonar es mayor que la de los alveólos,
y el CO2 se propaga a través de las membranas
capilares y alveolares y se elimina del organismo en la espiración (1).
La hemoglobina aumenta la capacidad de
la sangre para transportar oxígeno
La solubilidad del oxígeno en el agua plasmática es muy baja, por lo que se necesitaría que
el corazón bombeara alrededor de 80 litros/
minuto para suministrar el oxígeno necesario
para los requerimientos del organismo, y no
los 5 litros/minuto que bombea el corazón del
cuerpo humano en estado de reposo. Esto se
explica porque el organismo utiliza una proteína, la hemoglobina, que aumenta la capacidad de la sangre para transportar oxígeno.
Recordemos que una molécula de hemoglobina tiene capacidad para cuatro moléculas
de oxígeno y que además un eritrocito puede
transportar 250 millones de moléculas de hemoglobina (2).
Cada molécula de hemoglobina consta de una
parte proteica (globina) formada por cuatro
6
Acta Colombiana de Cuidado Intensivo
Volumen 14 Suplemento 1
cadenas polipeptídicas, y de cuatro moléculas
llamadas grupo HEMO que contiene un átomo
de Fe+2 que se combina libremente con una
molécula de oxígeno formando oxihemoglobina (HbO2). Este proceso tiene lugar en los
capilares alveolares de los pulmones donde la
PO2 es elevada. Cuando la oxihemoglobina se
disocia para liberar el oxígeno en los tejidos
metabólicamente activos, ésta se convierte en
desoxihemoglobina (2) (figura 1).
La hemoglobina saturada con oxígeno es de color rojo brillante, mientras que la hemoglobina
que ha perdido una o más moléculas de oxígeno tiene un color más oscuro. A medida que la
sangre atraviesa los tejidos, cede el oxígeno y el
Sat Hb
(%)
Mioglobina
Oxi Hb
Acción
cooperativa
A
T
O2
O2
O2
O2
O2
(mm Hg) PO2
R
O2
O2
O2
O2
B
Figura 1. Acción cooperativa. Como consecuencia, la cantidad de oxígeno unido a la hemoglobina aumenta siguiendo
una curva sigmoide a medida que aumenta la presión parcial
de oxígeno (PO2). Esto se conoce como curva de disociación
de la oxihemoglobina o del oxígeno. La naturaleza sigmoidal
de la curva de disociación es significativa desde un punto de
vista fisiológico porque a medida que la PO2 disminuye desde
100 mm Hg (valor en sangre arterial), hasta unos 60 mm Hg,
la saturación de la hemoglobina con oxígeno sólo disminuye
en un 10%. Con valores por debajo de 60 mm Hg, la curva se
vuelve relativamente pronunciada y pequeños cambios de la
PO2 provocan grandes variantes en el grado de saturación de
la hemoglobina (3).
porcentaje de saturación de éste disminuye, razón por la cual la sangre venosa es más oscura
que la arterial. Cuando la cantidad de desoxihemoglobina aumenta demasiado, la piel y las
membranas mucosas adoptan una coloración
azulada, proceso conocido como cianosis (2).
La facilidad con que la hemoglobina acepta
una molécula de oxígeno depende del número
de sitios de unión que ya estén ocupados por
otras moléculas de oxígeno. Existe una cooperación entre los sitios de unión, de modo que
la ocupación de uno de los cuatro sitios facilita
la unión de una segunda molécula de oxígeno,
y así sucesivamente (2).
Curva de saturación de hemoglobina
La afinidad de la hemoglobina por el oxígeno
está influenciada por el pH, la PCO2, el 2,3DPG y la temperatura.
la curva de disociación de la oxihemoglobina
se desvíe hacia la derecha) (2) (figura 2).
Los análisis químicos ponen de manifiesto que
la sangre arterial contiene mucho más dióxido
de carbono que oxígeno. El CO2 se transporta
por la sangre de varias formas:
1. Como CO2 disuelto.
2. Como iones bicarbonato.
3. Como carbaminohemoglobina, una combinación entre el CO2 y los grupos amino
libres de la hemoglobina.
Alrededor del 5% al 7% del CO2 sanguíneo total se encuentra en solución y su concentración está determinada por su solubilidad y su
presión parcial (4).
El CO2 producido por el metabolismo tisular
también se combina con agua:
La curva de disociación de oxihemoglobina está dada para las siguientes condiciones:
• pH: 7,4.
• PCO2: 40 mm Hg.
• Temperatura: 37ºC.
Tanto si aumenta la PCO2 (valores superiores
a 40 mm Hg) como si disminuye el pH (es decir, aumenta la concentración de iones H+) se
desplaza la curva de disociación de la hemoglobina hacia la derecha. Esto se conoce como
efecto Bohr, y es importantísimo desde el punto de vista fisiológico, ya que la afinidad de la
hemoglobina por el oxígeno disminuye a medida que aumenta la PCO2 y hace que ceda el
oxígeno a los tejidos metabólicamente activos.
A medida que aumenta la temperatura, disminuye la afinidad de la hemoglobina por el
oxígeno, esto puede ser beneficioso durante,
por ejemplo, el ejercicio muscular intenso, ya
que el oxígeno de la sangre será cedido más
fácilmente a los tejidos activos a medida que
aumente la temperatura. El 2,3- DPG (2,3-diacilglicerolfosfato) es un producto sintetizado
durante la glucólisis por los eritrocitos, que se
une firmemente a la hemoglobina y disminuye
su afinidad por el oxígeno (es decir, hace que
CO2 + H2O H2CO3
Forma ácido carbónico que se disuelve fácilmente disociándose en iones hidrógeno (H+) y
bicarbonato (HCO-3):
H2CO3 H+ + HCO-3
Sat Hb
(%)
↑ pH
↓ PCO2
↓ Temperatura
↓ 2,3 DPG
↓ pH
↑ PCO2
↑ Temperatura
↑ 2,3 DPG
50
27 mm Hg
PO2 (mm Hg)
Figura 2. Curva saturación hemoglobina. El dióxido de
carbono es transportado en la sangre en tres formas diferentes: como gas disuelto, como bicarbonato y como compuestos
carbamínicos.
Ortiz y cols
7
En el plasma la reacción tiene lugar lentamente pero en los eritrocitos es catalizada por una
enzima denominada anhidrasa carbónica. En
consecuencia, a medida que el CO2 se difunde
en los eritrocitos se forma ácido carbónico, que
inmediatamente se disocia en iones bicarbonato e hidrógeno. Estos últimos son neutralizados
principalmente por la hemoglobina, mientras
que gran parte del bicarbonato sale de la célula
intercambiado por iones cloruro (Cl-). Alrededor
del 90% del total de CO2 de la sangre es transportado en forma de iones bicarbonato.
El taponamiento de los iones de hidrógeno formados por la disociación de ácido carbónico es
muy importante ya que permite que en la sangre se transporten grandes cantidades de CO2
(en forma de bicarbonato) sin que el pH se altere en más de 0,05 unidades (4) (figuras 3 y 4).
Alrededor de una tercera parte se combina
con grupos amino en las moléculas de hemoglobina formando carbaminohemoglobina (4)
(figuras 3 y 4).
Alteraciones fisiopatológicas del aporte
de oxígeno a los tejidos
El manejo de los pacientes anémicos sigue
siendo un problema clínico difícil, en vista de la
incertidumbre para determinar correctamente
la relación costo/beneficio de la transfusión (5,
6). La mayor parte del debate se desarrolla en
torno a tres preguntas básicas:
• ¿Cuál es la concentración mínima de hemoglobina (Hb) aceptable: 10 ó 7 g/dL?
• ¿Cuáles síntomas objetivos deben considerarse como determinantes importantes para
recomendar la transfusión sanguínea?
• En caso de que haya una concentración de
Hb “satisfactoria”, ¿puede aún haber dudas
acerca del verdadero aporte de oxígeno a
los tejidos?
Este artículo intenta pasar revista a los cofactores, tanto independientes como sólo parcialmente dependientes de la concentración
de Hb, que tienen impacto sobre el aporte de
oxígeno a los tejidos. Para ajustarnos a este
propósito, se tendrá en cuenta cada paso del
sistema de transporte de oxígeno, a fin de evaluar sus posibles impedimentos, así como las
interacciones entre ellos que sean capaces de
disminuir la cantidad de oxígeno disponible
para los tejidos.
La secuencia funcional que se considerará
comprende cuatro pasos:
(b) Captación de O2 por los hematíes
a medida que la sangre atraviesa los pulmones
(a) Captación de CO2 por los hematíes a medida
que la sangre perfunde los tejidos activos
CO2
CO2+HO2
Anhidrasa
carbónica
HHbCO2
Reacción
carbamínica
CO2
CO2+HHb
H2CO3
Cl-
HHb+O2
CO2+H2O
HHbCO2
HbO2+H+
Figura 3. Trasporte de dióxido de carbono.
8
CO2
H++HCO3-
Anhidrasa
carbónica
Reacción
carbamínica
O2
CO2
CO2+HHb
H2CO3
H++HCO3-
HCO3-
ClHbO2+H+
HHb+O2
Figura 4. Captación de oxígeno por los hematíes.
O2
• Difusión de oxígeno a nivel de la barrera hematogaseosa.
• Papel del gasto cardiaco en el transporte de
oxígeno a los tejidos.
• Aporte real de oxígeno a los tejidos por posible limitación de la perfusión vascular.
• Capacidad de los tejidos para usar el oxígeno.
Repaso general del sistema de transporte
de oxígeno
La figura 5 es un modelo esquemático de todo el sistema de transporte de oxígeno. El primer paso es la difusión del oxígeno gaseoso a
través de la barrera hematogaseosa y su disolución en el plasma; luego, dependiendo de
su presión parcial, el oxígeno reacciona con
la hemoglobina y es transportado por el flujo
sanguíneo. Se puede ahora definir el aporte
de oxígeno como DO2 = CO X CaO2, donde
CO es el gasto cardiaco y CaO2 es la concentración arterial de oxígeno. A medida que la
sangre fluye por los tejidos, el oxígeno sale de
la ésta y penetra en las células. Considerando la concentración de oxígeno en la sangre
venosa (CvO2), es posible escribir la ecuación
fundamental (ley de Fick): VO2 = CO(CaO2–
CvO2). En condiciones de fase estacionaria, el
VO2 definido por la ley de Fick es exactamente
igual al VO2 estimado por el análisis de los gases del aire inspirado y espirado.
Potencial limitación de la difusión de oxígeno a nivel de la barrera hematogaseosa
La figura 6 permite apreciar dos mecanismos
que pueden limitar la captación de oxígeno en
los pulmones, a saber, la “limitación” de la difusión y la “limitación” de la perfusión (7). La
difusión del gas es directamente proporcional al
gradiente de la presión parcial de oxígeno entre
el gas alveolar (PA) y la sangre venosa (Pv); también es directamente proporcional a la superficie
disponible para la difusión (S) e inversamente
proporcional al grosor de la barrera hematogaseosa (d), así: VO2 = (PA - Pv)S/d. La limitación
de la difusión ocurre por disminución de PA - Pv
(como en la hipoxia alveolar), de S (como en la
desproporción ventilación/perfusión o edema alveolar), o por aumento de d (engrosamiento de
la barrera hematogaseosa por edema pulmonar
intersticial o fibrosis). La “limitación” de la perfusión también ocurre por el transporte de oxígeno
en la sangre, el cual depende de manera crítica
del flujo sanguíneo, esto es, del gasto cardiaco.
Obviamente, pueden coexistir limitaciones de la
difusión y la perfusión.
El sistema de transporte de oxígeno
Figura 6. Difusión de oxígeno del gas alveolar y definición
del aporte de oxígeno.
Difusión de O2
FACTORES
CENTRALES
Potencial limitación de la perfusión
pulmonar en el transporte de oxígeno
FACTOR PERIFÉRICO
Figura 5. Modelo general del sistema de transporte de oxígeno.
Como también puede apreciarse en la figura
6, el aporte de oxígeno al corazón izquierdo se
puede definir como:
DO2 = CO X CaO2
Ortiz y cols
9
Donde CO es el gasto cardiaco y CaO2 es la
concentración arterial de oxígeno. Nótese que
CaO2 es un valor promedio que resulta de
mezclar sangre procedente de regiones donde
el equilibrio veno-alveolar es perfecto (razón
ventilación/perfusión mayor o igual a 1) y regiones donde el equilibrio no es completo (razón ventilación/perfusión menor a 1). Nótese
que estas últimas regiones son las que normalmente reciben una mayor porción del gasto
cardiaco, y por ende se espera que su impacto
sobre CaO2 sea mayor.
Se puede ahora definir la tasa de extracción de
oxígeno (OER) como la razón VO2/DO2. Considerando las definiciones de VO2 y DO2 dadas,
se puede escribir:
OER = CO(CaO2 - CvO2)/CO X CaO2 lo cual se
simplifica a:
OER = 1 - CvO2/CaO2.
En condiciones fisiológicas se encuentran los
siguientes valores promedio: VO2 aproximadamente igual a 250 mL/min, CO aproximadamente igual a 5.000 mL/min, [Hb] = 15 g/dL,
DO2 aproximadamente igual a 1.000 mL/min,
OER aproximadamente igual a 0,25 y CvO2/
CaO2 aproximadamente igual a 0,75.
La figura 7 muestra una característica peculiar
del diseño funcional de la interacción entre la
difusión y el aporte de oxígeno (8). Se puede
discutir dicha interacción poniendo en el eje
de las ordenadas la razón PA - Pa/PA - Pv, la
cual puede variar entre 0 (cuando hay equilibrio perfecto la diferencia alvéolo-capilar Pa
- Pa es igual a 0), hasta 1 (cuando no hay oxigenación de la sangre que fluye por el pulmón (en este caso el numerador es igual al
denominador). Así, un desplazamiento desde
0 hacia 1 indica un aumento progresivo de la
diferencia alvéolo-capilar. En el eje de las abscisas se presenta la razón entre la capacidad
total de difusión de oxígeno (Diff O2) y la capacidad de aporte del mismo (DO2). En condiciones de control en reposo la ordenada es 0 y la
razón Diff O2/DO2 es igual a 10, lo que indica
que el diseño arquitectónico del pulmón está
sobredimensionado para la difusión de oxígeno
en comparación con el transporte de oxígeno.
La respuesta a un aumento en la necesidad de
oxígeno (que se muestra en la figura como un
desplazamiento entre un corazón pequeño y
uno grande) es un aumento de DO2 a través de
un incremento del gasto cardiaco; y puesto que
la capacidad de difusión de oxígeno no puede
aumentar, la razón Diff O2/DO2 se debe a una
disminución: como se muestra en la figura 3, el
modelo de difusión/transporte implica un aumento de la razón PA - Pa/PA - Pv. Nótese que
también se puede responder a un aumento en
las necesidades de oxígeno elevando la desaturación de la sangre; con todo, puesto que la
razón PA - Pa/PA - Pv aumenta, el incremento de
PA - Pa (el gradiente alvéolo-capilar) es mayor
que el de Pa - Pv. Desde el punto de vista biofísico, un mayor gradiente alvéolo-capilar se debe
principalmente a la disminución del tiempo de
tránsito de la sangre por los capilares pulmonares, lo cual reduce la velocidad de la cinética
del equilibrio de oxígeno.
Potencial limitación de
la perfusión tisular
Figura 7. Modelo de la interacción entre la difusión y el
transporte de oxígeno en el pulmón con relación a los gradientes de presión de oxígeno en sangre venosa y arterial.
10
Dos factores pueden obrar en un “paciente
críticamente enfermo” que yace en cama, los
cuales causan una presión tisular en las partes más declives del cuerpo lo suficientemente
alta como para causar compresión capilar y,
por ende, disminución del aporte de oxígeno.
Dichos factores son el peso del cuerpo y la cizalladura debida a la fricción entre el cuerpo y
la cama. Como se muestra en la figura 8, arriba), la asociación entre compresión y cizalladura puede causar una disminución de la patencia
capilar hasta alcanzar 1/5 del valor de control
(9) (figura 8, abajo). La figura 9 da un análogo visual de la presión tisular generada en los
tejidos subdérmicos a la altura de los glúteos,
calculada por un enfoque combinado de RMN
y elementos finitos (9); como sugiere la escala
de colores, el color más claro corresponde a la
tensión compresiva más alta en sitios de apoyo,
lo que causa disminución de la perfusión capilar. El edema tisular es otra causa importante de
disminución de la patencia capilar, puesto que
la presión intersticial puede aumentar muy por
encima de la presión capilar, como se mostró
recientemente en el caso del edema pulmonar
(10). Se sabe que la hipoxia tisular aumenta
notoriamente la permeabilidad microvascular y causa edema (11-13), y que este último
agrava aún más la hipoxia local. De hecho, en
el modelo de Krogh de la difusión de oxígeno (figura 10), la presión parcial de oxígeno,
músculo
hueso
glúteo
tejido graso y piel
Estrés compresivo
Figura 9. Análogo visual de la presión tisular generada en
los tejidos subdérmicos a nivel de los glúteos, calculada por un
enfoque combinado de RMN y elementos finitos.
flujo sanguíneo
ón
cci
Fri
ura
ad
all
Ciz
Cizalladura
Cizalladura
Fricción
% área de capilares abiertos
Fricción
dista
ncia
axia
l, %
d
cia
istan
m
al, µ
radi
"rincón letal"
HIPOXIA- ACIDOSIS TISULAR
Figura 10. La presión de oxígeno disminuye en dirección radial y longitudinal a medida que la sangre fluye a lo largo de
un segmento capilar.
% tensión por compresión
Figura 8. Arriba: la compresión y cizalladura en un paciente
acostado pueden causar reducción de la patencia capilar. Abajo: disminución del área superficial capilar como consecuencia
del aumento de la compresión y cizalladura.
además de disminuir longitudinalmente por el
capilar, también reduce exponencialmente con
el aumento de la distancia axial de las células,
hasta alcanzar un nivel bajo también indicado
Ortiz y cols
11
como “esquina letal”. Obviamente, la hipoxia
será mayor en caso de aumento del grosor del
espacio intersticial debido al edema. Pueden esperarse desviaciones significativas de los valores
de presión de oxígeno calculados por el modelo
de Krogh como consecuencia de la alteración
de la densidad capilar, de la tasa metabólica, de
la concentración de hemoglobina y del gasto
cardiaco (14, 15).
Se han comunicado indicaciones sobre la mala
distribución del flujo sanguíneo microvascular
(16), y así también sobre la importancia de la
densidad capilar para afectar la capacidad de
aporte de oxígeno a los tejidos (17). Más aún,
en la isquemia tisular se ha demostrado una
pérdida significativa de perfusión capilar asociada con la formación de edema a causa del
daño de la barrera endotelial (12). Finalmente,
hay una complicación que agrava el edema tisular, representada en el hecho de que la alta
presión tisular comprime los linfáticos, lo que
impide el drenaje del líquido intersticial.
La respuesta adaptativa a la anemia
El conocimiento y la comprensión de los mecanismos compensatorios de la anemia son
importantes para precisar las indicaciones de
la transfusión. Por razones fisiopatológicas, un
paciente anémico con [Hb] de 7,5 g/dL puede luchar por doblar el gasto cardiaco, defendiendo así el DO2 a fin de mantener la OER en
0,25, lo que correspondería a una razón CvO2/
CaO2 aproximadamente igual a 0,75. Otra respuesta del paciente anémico podría ser apelar
a una mayor desaturación de oxígeno de la
sangre arterial conducente a una disminución
de la razón CvO2/CaO2 y a un aumento de la
OER. Sin embargo, es difícil lograr ambas respuestas (aumento del gasto cardiaco y disminución de la razón CvO2/CaO2). De hecho, al
disminuir la DO2, se hace frente, tanto en seres
humanos como en modelos experimentales, a
un hallazgo aún mal comprendido, que es la
disminución del consumo de oxígeno cuando
mengua el DO2, bien sea por anemia o por hipoxia (18). La relativa independencia de este
fenómeno de la presión parcial de oxígeno,
12
condujo a la hipótesis de que por debajo de
un “nivel crítico” de DO2, que refleja tanto una
reducción del contenido sanguíneo de oxígeno como una disminución del flujo sanguíneo, la captación de oxígeno era un proceso
combinado limitado por la relación difusión/
perfusión. Es interesante citar aquí el estudio
de Hayes y colaboradores (19) que mostró que
aumentar el DO2 en pacientes críticamente enfermos elevando el gasto cardiaco, no incrementaba de manera significativa el consumo
de oxígeno; estos resultados pueden interpretarse invocando la limitación de la relación
difusión/perfusión y/o un fracaso metabólico
de las células tisulares para captar oxígeno. En
términos prácticos, aún parece difícil definir el
valor crítico de DO2 para cada paciente (20), a
causa de la variada contribución de los factores que afectan la captación celular de oxígeno: un componente central representado por
el gasto cardiaco y la capacidad de transportar
oxígeno, y un componente periférico que incluye la microcirculación tisular y la capacidad
metabólica de las células de extraer oxígeno.
La figura 11 da cuenta de información significativa acerca de la respuesta cardiaca a la anemia aguda en un modelo animal (21): cuando
DO2 desciende por debajo de 10 mL/(kg min)
ocurre una caída dramática de la función cardiaca (índice cardiaco y presión sanguínea), lo
Figura 11. Disminución de la función cardiaca al reducir el
aporte de oxígeno (DO2). Tomado con autorización de: Torres
Filho IP, Spiess BD, Pittman RN, Barbee RW, Ward KR. Experimental analysis of critical oxygen delivery. Am J Physiol Heart
Circ Physiol. 2005; 288: H1071-9.
que sugiere que la respuesta cardiaca resulta
agudamente impedida cuando la disponibilidad de oxígeno baja, efecto que puede explicarse fácilmente como fatiga muscular debida
a la hipoxia.
La figura 12 muestra que con la disminución
del DO2, el consumo de oxígeno disminuye
progresivamente, y que, por añadidura, el aumento del ácido láctico revela el desarrollo de
acidosis, congruente con la creciente hipoxia
tisular. La disminución del consumo de oxígeno no puede explicarse por una rápida adaptación celular a un déficit agudo de oxígeno.
Más bien, este hallazgo puede explicarse de
dos maneras:
a) El VO2 medido se refiere solamente a una
fracción del cuerpo donde hay condiciones
funcionales para el aporte y la captación de
Figura 12. Aumento del lactato sanguíneo, disminución del
consumo de oxígeno y de la producción de CO2 y aumento de
la tasa de extracción de oxígeno (OER) al disminuir el aporte
de oxígeno (DO2). Tomado con autorización de: Torres Filho
IP, Spiess BD, Pittman RN, Barbee RW, Ward KR. Experimental
analysis of critical oxygen delivery. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005; 288: H1071-9.
oxígeno (en otras palabras, si esto se refiere
al 50% del cuerpo, el consumo de oxígeno
se reduce a la mitad).
b) Una porción de células en los tejidos periféricos perdió la capacidad de extraer oxígeno.
Podrían proponerse dos métodos para estimar la
capacidad de extracción de oxígeno que tienen:
la técnica de espectroscopia de infrarrojo cercano (22, 23) y la técnica de microespectroscopia
de Raman (24), las cuales permiten determinar el
grado de desaturación de la hemoglobina.
Modelos
La figura 13 presenta un análisis propuesto
por Huang (25) que permite comparar el efecto de tres variables sobre el aporte de oxígeno,
a saber: la concentración de Hb, la difusión
alveolar y el gasto cardiaco. En la figura se traza una línea horizontal correspondiente a un
valor crítico arbitrario de DO2 fijado en 500
mL/min (aproximadamente el 50% del normal)
y otra línea que indica el consumo basal de
oxígeno de 250 mL/min. La primera columna
a la izquierda corresponde a las condiciones
Figura 13. Modelo de la interacción entre la concentración
de Hb, la difusión alveolar y el gasto cardiaco sobre el aporte
de oxígeno. Tomado con autorización de: Huang YCT. Monitoring oxygen delivery in the critically Ill. Chest. 2005; 128:
554S-60S.
Ortiz y cols
13
fisiológicas caracterizadas por los valores informados en la tabla bajo la figura: OER 0,2,
[Hb] 15 g/dL, ningún defecto de la difusión
alveolar y gasto cardiaco de 5 L/min. La segunda columna muestra que la anemia aguda (Hb
7,5 g/dl) disminuye el DO2 hasta el valor crítico
con aumento de la OER. La siguiente columna
especifica que si se añade un defecto de la difusión a la anemia con gasto cardiaco normal,
el DO2 cae muy por debajo del valor crítico.
En la columna aledaña se puede apreciar que
ocurre un efecto similar sobre el DO2 por una
caída del gasto cardiaco del 20% en el paciente anémico sin defecto de difusión. Finalmente, la última columna muestra que aumentar
la Hb a 10 g/dL no tiene mucho éxito para incrementar el DO2 cuando a la vez existen un
defecto de la difusión y una disminución del
gasto cardiaco.
De este análisis se puede deducir alguna información general acerca de la mejoría del aporte/
captación de oxígeno que no se puede relacionar simplemente con la corrección de la Hb,
puesto que depende de otros dos macrofactores
importantes, la difusión alveolar y el gasto cardiaco (26, 27). Nótese, sin embargo que, como
ya se señaló, este análisis no aporta información
sobre el aporte/captación efectivo de oxígeno en
el nivel tisular. En este orden de ideas, se deberían considerar con cuidado los valores de CaO2 y
CvO2. El siguiente ejemplo clarificará la cuestión:
si el 50% del cuerpo se halla subperfundido y en
gran parte excluido del aporte/captación de oxígeno, se espera que la razón promedio de CvO2/
CaO2. aumente a causa de la sobreperfusión al
resto del cuerpo y que haya, por consiguiente,
menos desaturación.
Diagrama de flujo para la toma
de decisiones
La figura 14 presenta un diagrama de flujo
para la toma de decisiones en la evaluación
funcional del paciente anémico y las contramedidas. Se muestran en rojo las variables que
hay que medir: Hb, VO2, estado ácido-básico,
índice cardiaco, saturación de oxígeno arterial.
La disminución de VO2 y la acidosis revelan hipoxia tisular. Puede concebirse una corrección
para aumentar el gasto cardiaco si se encuentra por debajo del valor crítico de 2,2 L/min x
m2. Más aún, si la saturación de oxígeno arterial es mayor al 85% se puede corregir una potencial difusión alveolar al aumentar la fracción
inspirada de oxígeno. La concentración de hemoglobina puede elevarse por transfusión si se
Figura 14. Diagrama de flujo para la toma de decisiones en la evaluación
funcional del paciente anémico y contramedidas.
14
halla por debajo de un valor arbitrario de 7,5
g/dL. La meta final es lograr una OER menor a
0,6 y de oxígeno mayor o igual a 500 mL/min.
Evaluación de la perfusión tisular
en el paciente crítico
En la práctica diaria de la medicina crítica, una
de las principales preocupaciones del clínico
es asegurar el bienestar del tejido mientras se
trata de forma específica la enfermedad causante del insulto primario. Cuando se alude a
bienestar del tejido, concretamente se hace referencia a asegurar el aporte de oxígeno y nutrientes a la célula para que ésta pueda seguir
desarrollando sus funciones básicas, tanto en
cuanto al funcionamiento celular intrínseco
como a la organización del tejido/órgano.
Cuando la utilización de oxígeno por parte de
las células se ve comprometida, los procesos
biológicos se afectan, dando lugar a un deterioro de la función del órgano. En caso de persistencia del daño o de la situación de disoxia,
las alteraciones metabólicas que se dan en el
interior de la célula pueden desembocar en
muerte celular, con el consiguiente desarrollo
de daño orgánico instaurado, disfunción multiorgánica e incluso la muerte del individuo.
En el paciente crítico, la incapacidad para mantener una adecuada perfusión de los órganos
se traduce en una situación de disoxia celular,
que se caracteriza por aumento del metabolismo anaerobio con el fin de mantener la producción de ATP. Como consecuencia de este
cambio de metabolismo aerobio a anaerobio,
se acumulan lactato, iones de hidrógeno y fosfatos inorgánicos en la célula. Esta generación
de lactato e hidrogeniones, al pasar al torrente
circulatorio, da el perfil biológico de acidosis
láctica. El grado de hiperlactatemia y acidosis
metabólica se correlacionará directamente con
el desarrollo de fracaso orgánico y mal pronóstico del paciente, fenómeno que se ampliará
en la siguiente sección (28). Otra manifestación metabólica importante, producto de este
desequilibrio entre transporte y consumo de
oxígeno, será el incremento en el grado de extracción del oxígeno contenido en la sangre
arterial, parámetro que puede cuantificarse a
través de la medición de la saturación de oxígeno venoso central, ya sea en la aurícula derecha (SvcO2) o en la arteria pulmonar, llamada
saturación venosa mixta (SvO2). En la reunión
de consenso de las diferentes sociedades médicas destinadas al cuidado del enfermo crítico
(29), se definió como «shock» (o insuficiencia
circulatoria) la situación en que se tiene evidencia de hipoperfusión tisular, definida como elevación de lactato y/o disminución de la
SvcO2o la SvO2. Así pues, la definición clínica
de shock va más allá de la presencia de hipotensión arterial, tal y como se había hecho clásicamente, concretándose en la presencia de
disoxia tisular.
La llegada de oxígeno a los tejidos depende
fundamentalmente de dos factores: una presión de perfusión suficiente y un transporte
de oxígeno apropiado. La adecuación de estos dos parámetros fisiológicos posibilitará la
restauración del equilibrio entre aporte y demanda celular de oxígeno, revirtiendo el proceso de anaerobiosis. Así pues, en la guía de la
reanimación hemodinámica, la normalización
de los parámetros metabólicos de hipoperfusión pasará por la modificación de parámetros
cardiovasculares básicos, como la presión de
perfusión del tejido y el flujo sanguíneo, principal determinante, junto con la hemoglobina,
del transporte de oxígeno. La capacidad del
sistema cardiovascular para cubrir los requerimientos de oxígeno por parte del organismo y
evitar la hipoxia celular tendrá relación directa
con la supervivencia (30).
A continuación se describen los medios disponibles para la detección de hipoperfusión
tisular y su utilización como objetivos de la reanimación hemodinámica.
Parámetros hemodinámicos
y de la macrocirculación
Presión arterial
Como se anotó, la idoneidad de la llegada de
oxígeno a los tejidos no sólo depende del flujo sanguíneo, sino de una correcta presión de
Ortiz y cols
15
perfusión del tejido. A valores de presión arterial media por debajo de 60-65 mm Hg, la vasculatura de la mayoría de los lechos tisulares
pierde su capacidad de autorregulación, derivando en una caída en la presión intravascular
con ineficacia para mantener el flujo sanguíneo capilar. En el campo fisiológico, para que
se dé un flujo efectivo en la microcirculación,
debe existir un gradiente de presiones entre
ambos extremos del circuito. Es importante,
por tanto, recordar que no sólo el flujo «global» es responsable del aporte de oxígeno a
los tejidos, sino que es necesario un mínimo
gradiente de presiones para que este flujo sea
real a nivel microcirculatorio. Así pues, es imprescindible una presión de perfusión mínima.
Para cuantificar esta presión de perfusión, se
utiliza la presión arterial media (PAM), que es
un reflejo de la presión circulatoria del sistema
arterial (31).
¿Cuál es el valor óptimo de PAM?
Desde el punto de vista fisiológico, parece razonable mantener valores de PAM por encima
de 60-65 mm Hg, ya que este sería el punto en el que la mayoría de lechos vasculares
pierden su capacidad de autorregulación local.
Ahora bien, recuérdese que otros factores pueden incidir en la vasculatura de cada paciente,
como los valores crónicos de hipertensión arterial, con los consiguientes cambios adaptativos en la autorregulación del flujo del tejido.
Por desgracia, se dispone de pocos estudios en
los que se exploren diferentes valores de PAM
en la guía de reanimación, y mucho menos en
relación con factores asociados como la hipertensión crónica. En un estudio observacional en
el que se incluyó a 111 pacientes en shock séptico, se usaron diferentes valores de PAM para
definir hipotensión (60, 65, 70 y 75 mm Hg) y,
de ellos, la PAM de 65 mm Hg era la cifra que
separaba mejor a supervivientes de no-supervivientes tanto a las 6 como a las 48 horas del
ingreso (32). Sin embargo, existe poca literatura que explore el efecto de alcanzar diferentes
valores de PAM en el proceso de reanimación.
En un pequeño trabajo que incluía 10 pacientes
en shock séptico, el hecho de incrementar la
16
PAM de 65 a 75 y a 85 mm Hg no demostró
beneficios en cuanto a mejoría de la perfusión
tisular, evaluada mediante valores de lactato,
diuresis y tonometría gástrica (33).
La conferencia de consenso en reanimación
hemodinámica de París, 2006 (29), recomienda mantener una PAM de 65 mm Hg en los
pacientes en shock de cualquier etiología, excepto en dos situaciones especiales: hemorragia incontrolable en pacientes traumáticos, en
la que se recomienda mantener la PAM en 40
mm Hg hasta que se controle la hemorragia
mediante cirugía (o con intervencionismo vascular), y en los pacientes con traumatismo craneoencefálico grave sin hemorragia sistémica,
en quienes se recomienda mantener la PAM
por encima de 90 mm Hg, hasta que se pueda
monitorizar y asegurar una correcta presión de
perfusión cerebral.
Ahora bien, es importante recordar que a pesar de que determinados valores de PAM nos
aseguren una correcta presión de perfusión
del tejido, esta variable ha demostrado ser poco sensible en la detección de hipoperfusión
tisular, de forma que un valor normal de PAM
no excluye la presencia de hipoperfusión (34).
Transporte global de oxígeno
Dado que se hace referencia a la idoneidad del
aporte de oxígeno a la célula para que esta
pueda desarrollar su actividad normal, la monitorización del transporte global de oxígeno
(DO2), como medida de flujo de oxígeno hacia
los tejidos, ha sido uno de los parámetros más
estudiados en situaciones de afección crítica.
Los tejidos pueden mantener su actividad metabólica, en términos de consumo de oxígeno
(VO2), a pesar de sufrir disminuciones significativas en el DO2 mediante mecanismos adaptativos que desembocan en una mayor extracción
del oxígeno transportado en sangre (VO2 independiente del DO2). No obstante, a partir de
ciertos valores de DO2, a pesar del incremento
en la extracción de oxígeno, sí se produce un
descenso en la actividad metabólica del tejido.
Así, el VO2 pasa a ser dependiente del DO2. A
este punto el DO2 se denomina DO2 crítico, y en
diversos estudios se han estimado valores alrededor de los 4 a 8 mL O2/kg/min (35).
El DO2 viene dado por el gasto cardíaco y el
contenido arterial de oxígeno (CaO2); este último depende principalmente de la hemoglobina (Hb) y de la saturación arterial de oxígeno
(SaO2). De estos tres factores, el más sujeto a
cambios a corto plazo como mecanismo compensador será el gasto cardíaco. Así pues, la
mayoría de intervenciones destinadas a incrementar el DO2, se hará mediante el incremento
del gasto cardíaco.
Ya en una serie de trabajos observacionales
publicados en los años ochenta y noventa, el
grupo de Shoemaker detectó mayor supervivencia de los pacientes que presentaban valores de DO2 más elevados, tanto en situaciones
de alto estrés quirúrgico como de insuficiencia
cardiovascular relacionada con la sepsis (36,
37). A raíz de estos hallazgos, diferentes grupos llevaron a cabo trabajos en los que se guió
la reanimación según un valor de DO2 preestablecido -normalmente, 600 mL O2/min/m2-,
con resultados variables. Del análisis detallado
de estos estudios se puede concluir que la reanimación hemodinámica guiada por valores de
DO2 sí muestra beneficio en cuanto a pronóstico cuando se aplica en el grupo de pacientes
adecuados (pacientes quirúrgicos en alto riesgo) y en el momento adecuado (sin beneficio
en reanimación tardía) (38). A pesar del éxito
que ha demostrado la reanimación según valores de DO2 en esta población seleccionada,
todavía quedan interrogantes sobre la utilidad
de este parámetro en otras poblaciones de pacientes críticos. De hecho, ya desde el punto
de vista fisiopatológico, puede plantearse una
serie de dudas sobre su utilidad clínica. La cantidad de oxígeno que llega a la célula depende
de varios factores, tanto centrales como periféricos. Los factores centrales se podrían resumir en aquellos englobados en el concepto de
DO2 (gasto cardíaco, Hb y SaO2). Los factores
periféricos comprenderían la redistribución del
gasto cardíaco a los diferentes órganos y la regulación local de la microcirculación, determinada principalmente por el control autonómico
del tono vascular y las respuestas humorales
locales de la microcirculación. Infortunadamente, puesto que el DO2 únicamente aporta
información sobre este componente central
de oxigenación, es una variable poco sensible
en la clínica, ya que puede fracasar si se pretende detectar anormalidades en la perfusión
regional. Así pues, aunque el concepto de DO2
y VO2 es importante, su aplicación de forma
única para guiar un protocolo de reanimación
es, probablemente, demasiado simplista (39),
más aún en pacientes sépticos, en quienes hay
mayor grado de disfunción y heterogeneidad
de la microcirculación.
Saturaciones venosas de oxígeno
(central y mixta)
La oxigenación venosa mezclada o mixta (SvO2)
probablemente es el mejor indicador aislado
de la adecuación del transporte de oxígeno
global (DO2) puesto que representa la cantidad
de oxígeno que queda en la circulación sistémica después de su paso por los tejidos (40).
Podría decirse que informa acerca de la «reserva de oxígeno» o el balance entre el transporte
de oxígeno (DO2) y el consumo (VO2). Su uso
en clínica se vio facilitado hace más de una década con la disponibilidad de catéteres de arteria pulmonar con fibra óptica que permitían
la monitorización continua de este parámetro
(41). Más recientemente, la mejora de la supervivencia evidenciada en pacientes sépticos,
que fueron tratados precozmente según objetivos terapéuticos basados en la medida de la
saturación venosa de oxígeno, ha reavivado el
interés por esta monitorización (42).
Incrementos en el VO2 o un descenso de la Hb,
el gasto cardíaco o la SaO2 conllevarán un descenso de la SvO2. La reducción del gasto cardíaco o un excesivo VO2, puede ser parcialmente
compensado por un aumento de la diferencia
arteriovenosa de oxígeno, lo que normalmente
se traduce en una reducción de la SvO2. Este es
un mecanismo compensador temprano y puede preceder al aumento del lactato en sangre
(43). Es importante notar que la relación entre
los cambios del gasto cardíaco y la SvO2 no es
Ortiz y cols
17
lineal, de forma que el descenso de ésta puede
representar un declive comparativamente mayor del gasto cardíaco.
Desde el punto de vista práctico, valores de
SvO2 menores del 60%-65% en el enfermo
agudo, deben alertar sobre la presencia de
hipoxia tisular o perfusión inadecuada. Sin
embargo, y este es otro concepto importante
respecto a la SvO2, aunque un valor bajo debe
prevenir acerca de una inadecuada perfusión
tisular, como se ha explicado, un valor normal no garantiza una oxigenación adecuada
en todos los órganos si la vasorregulación es
anormal. Así pues, dado su carácter «global»,
la SvO2 no está exenta de algunas de las limitaciones que presentaba la medición del DO2,
ya que no tiene la capacidad de valorar déficit
locales de perfusión. Por tanto, en situaciones
en las que la microcirculación está severamente alterada, con fenómenos de cortocircuito y
flujos heterogéneos, la SvO2 puede presentar
valores elevados, coexistiendo con situaciones
de profunda hipoxia tisular.
La obtención de sangre venosa mezclada, de
la arteria pulmonar o del ventrículo derecho,
requiere un cateterismo derecho. La posibilidad de determinar la saturación de la sangre
venosa central, más fácilmente accesible, ha
sido objeto de debate por mucho tiempo. Lo
cierto es que la saturación de oxígeno determinada en la cava superior o inferior puede no
ser idéntica a la de la sangre venosa mezclada
a causa de variaciones en el flujo y el consumo
de oxígeno entre la parte superior e inferior del
cuerpo, por ejemplo, en situaciones de shock,
ya que la extracción de oxígeno incrementa en
territorios no vitales como la región hepatoesplácnica, llevando a una reducción de la saturación de oxígeno en la vena cava inferior y, por
consiguiente, aumentando la diferencia entre
la saturación venosa mezclada y la que podría
obtenerse a través de un catéter en la vena cava
superior. Recientemente, se ha podido constatar una buena correlación y paralelismo entre
la saturación venosa mezclada y la saturación
obtenida con un catéter en vena cava superior
(SvcO2) en pacientes críticos en una variedad
18
de situaciones clínicas (44) si bien, efectivamente, la SvcO2 suele sobrestimar la SvO2 en
torno al 5% (45, 46). De manera pragmática,
la presencia de SvcO2 menor al 60% en la población general de pacientes críticos, se asocia con mayor mortalidad (47) y, en pacientes
sépticos, la reanimación de acuerdo con objetivos terapéuticos basados en mantener la
SvcO2 mayor al 70%, mejora la morbilidad y
mortalidad (15). La Surviving Sepsis Campaign
ha reconocido recientemente la diferencia numérica entre la SvO2 y la SvcO2 recomendando
una SvO2 del 65% y una SvcO2 del 70% en la
resucitación de estos pacientes (48).
Se puede analizar la sangre venosa mezclada o
de la cava superior, con la ayuda de un cooxímetro de forma discontinua o, idealmente,
monitorizar la saturación de forma continua
con tecnología de fibra óptica incorporada a
los catéteres de arteria pulmonar o venosos
centrales. Estos sistemas para la medición
continua de la saturación venosa de oxígeno
se basan en el principio de espectrofotometría
por reflexión (49). Utilizan dos canales de fibra
óptica para transmitir y recibir haces de luz de
longitudes de onda seleccionados según las
características de reflexión de la hemoglobina
total y la oxihemoglobina. La fracción relativa
de la hemoglobina total que es oxihemoglobina es la saturación de oxígeno. Estos sistemas
deben ser calibrados antes de la inserción y, en
general, deben ser recalibrados si se desconectan del módulo óptico y es prudente hacerlo
también cada 24 horas y antes de cualquier
intervención terapéutica importante realizada
según los cambios de la saturación venosa,
aun en ausencia de advertencias en cuanto a
la calidad de la señal (49).
Equilibrio ácido-básico
Además de su impacto en la formación de
lactato, la hipoperfusión tisular en el paciente
con insuficiencia cardiovascular produce un aumento de aniones secundarios al metabolismo
anaerobio y un defecto de lavado de CO2 que,
en conjunto, resulta en la alteración del pH.
En la era previa en la mayoría de laboratorios
hospitalarios, se utilizó el exceso de base estándar (SBE) como valor sustituto de anaerobiosis.
Sin embargo, al igual que ocurre con el ácido
láctico, la hipoxia tisular no es la única causa de
alteración del equilibrio ácido-básico en el paciente crítico con inestabilidad hemodinámica.
La acidosis hiperclorémica de causa intrínseca
o iatrogénica, la insuficiencia renal, la hipoalbuminemia, la toxicidad por determinados
fármacos o la hipofosfatemia son alteraciones
frecuentes en el paciente crítico que también
pueden perturbar dicho equilibrio. Además,
los métodos de cálculos del exceso de SBE pierden fiabilidad en el paciente crítico al asumir la
normalidad del conjunto de iones y cationes no
medidos. El cálculo del anión gap, y en especial
de la diferencia de iones fuertes (DIF), permite
desenmascarar dichas situaciones y cuantificar
la contribución de los diferentes desequilibrios
al conjunto de la alteración del SBE. Aun así, el
DIF también presenta sus limitaciones y, hasta
el momento, no ha demostrado su superioridad frente a la medición del exceso de bases
en cuanto a guía de reanimación y/o predicción
de mortalidad (50-52). Así pues, la valoración
del SBE será útil para clasificar la naturaleza de
la alteración del pH en el paciente en shock,
mientras que el DIF permitirá cuantificar y
orientar la causa del trastorno.
Diferencia arteriovenosa de CO2
La diferencia arteriovenosa de pCO2, ya sea de
sangre venosa mixta -P(v-a)CO2- o de sangre
venosa central -P(vc-a)CO2-, ha sido considerada un marcador de la capacidad del sistema
cardiovascular para eliminar el CO2 producido
en los tejidos periféricos (53, 54). De hecho,
la P(v-a)CO2 mantiene una correlación inversa
con el índice cardíaco en diversas situaciones
de insuficiencia cardiovascular (55, 56). En un
estudio reciente, ésta demostró su valor en la
detección de hipoperfusión en pacientes ya
reanimados en los que ya se habían alcanzado valores de SvcO2 por encima del 70% (57).
De acuerdo con la evidencia aportada, valores de P(vc-a)CO2 por encima de 6 mm Hg podrían señalar la persistencia de hipoperfusión
periférica, aun con valores «normalizados» de
SvcO2. Sin embargo, la utilidad de este parámetro en algoritmos de reanimación, así como
su mejor valor de corte, está por explorar al
día de hoy.
Estudio de la circulación regional y la microcirculación
A pesar de que los objetivos iniciales de la monitorización hemodinámica van dirigidos a la
restauración de variables macrocirculatorias,
de carácter global, la evidencia de que la heterogeneidad en la perfusión de los tejidos y
las alteraciones microcirculatorias desempeñan un papel fundamental en el desarrollo del
fracaso orgánico, ha hecho que en los últimos
años haya aparecido un creciente interés por
nuevas tecnologías dirigidas a la evaluación de
la circulación regional y la microcirculación.
Sin embargo, es importante recordar que, a
pesar del valor pronóstico que muchas de estas variables han demostrado, todavía no se
ha evaluado el impacto de la guía de la reanimación según las mismas. A continuación se
presentan las principales tecnologías disponibles en la actualidad para el estudio de la circulación regional y la microcirculación.
Monitorización de CO2 en mucosas:
tonometría gástrica y capnometría sublingual
Cuando se habla de parámetros regionales de
oxigenación de tejidos, el estudio de la presión
parcial de CO2 (pCO2) en las mucosas merece
especial atención. El CO2 es un producto natural del metabolismo celular aerobio. En condiciones de anaerobiosis, la producción de CO2
se ve aumentada. Así pues, la concentración
de CO2 en los tejidos dependerá del grado de
producción del mismo (con base en el metabolismo basal y/o el grado de anaerobiosis) y
del grado de perfusión del tejido (no sólo por
la anaerobiosis, sino también por el lavado del
CO2) (58). El valor de CO2 en los tejidos está influenciado por la pCO2 arterial, por lo que una
forma más correcta de valorar la pCO2 mucosa
será mediante el cálculo del gradiente entre
ésta y la pCO2 arterial, lo que se conoce con el
gap de CO2 (pCO2-gap), tal como se comentó
Ortiz y cols
19
a la hora de evaluar la diferencia arteriovenosa
de CO2 sistémico.
Dado que las características anatómicas de
la mucosa intestinal la hacen particularmente vulnerable a la hipoxia, inicialmente fue
la tonometría gástrica la que despertó especial interés. Valores de pCO2-gap por encima
de 20 mm Hg fueron capaces de discriminar
a supervivientes de no-supervivientes en una
población general de pacientes críticos (59).
Además, en pacientes sépticos graves, la pCO2
gástrica demostró mayor valor pronóstico
cuando otras variables hemodinámicas de flujo ya se habían corregido (60). En un estudio
prospectivo multicéntrico, Gutiérrez y colaboradores (61) demostraron que la reanimación
dirigida a mantener valores normales de pH de
mucosa gástrica (pHi) se asociaba a mejor pronóstico en los pacientes que presentaban un
pHi inicial por encima de 7,35; en cambio, no
se observaron efectos beneficiosos en el grupo
de pacientes que presentaban un pHi inicial
por debajo de ese valor. Otros estudios prospectivos no han podido demostrar el beneficio
del uso de la tonometría gástrica en el proceso
de reanimación (62). Lamentablemente, la tonometría gástrica ha caído en desuso, principalmente debido a dificultades técnicas, como
la complejidad de las mediciones y la interferencia de factores como la nutrición enteral o
el reflujo duodeno-gástrico.
Posteriormente, se desarrolló la tecnología que
permitía la medición de la pCO2 en la mucosa
sublingual de forma no invasiva, mediante la
colocación de electrodos. La pCO2 en mucosa
sublingual demostró, al igual que previamente
había hecho la tonometría gástrica, su valor
pronóstico en diferentes poblaciones de pacientes críticos (63). Recientemente, el grupo
de Vincent señaló la existencia de una correlación inversa entre los valores de pCO2 sublingual y la densidad de capilares perfundidos en
la mucosa sublingual en una población de pacientes sépticos (64). Esta tecnología, aunque
altamente atractiva, en la actualidad no está
desarrollada para su uso clínico, quedando así
restringido a estudios experimentales.
20
Espectroscopia (NIRS)
La espectroscopia de luz en el espectro cercano al infrarrojo (Near-infrared spectroscopyo NIRS) es una tecnología que se basa en
las propiedades de absorción de diferentes
cromóforos presentes en el tejido a la luz en
el rango de 700-1.000 nm de longitud de onda. Mediante el análisis de la luz emitida y la
luz recibida, esta tecnología permite calcular,
de forma semicuantitativa, no invasiva y continua, el grado de saturación de oxihemoglobina en el área sensada (StO2). La tecnología
NIRS sensa únicamente vasos sanguíneos de
calibre inferior a 1 mm ofreciendo, por tanto,
un valor que refleja la cantidad de oxihemoglobina presente en el compartimento formado por arteriolas, capilares y vénulas (65). En
condiciones basales, el 75% de la sangre de
la musculatura esquelética se encuentra en el
compartimento venoso, por lo que, en individuos sanos, la StO2 es esencialmente un reflejo
de la saturación venosa local de oxígeno. En
voluntarios sanos se han comunicado valores basales de StO2 en la eminencia tenar de
86±6% (66).
El valor de la StO2 en la detección de hipoxia
tisular se ha evaluado en diferentes grupos de
enfermedades. En modelos de shock hemorrágico experimental, se observó una caída de la
StO2 de forma paralela a la caída de la TAM,
la SvO2 y el DO2 (67). La correlación del valor
absoluto de StO2 con un parámetro global de
hipoperfusión como la SvcO2 se ha comprobado en diferentes poblaciones de enfermo
crítico (68, 69). Así, en pacientes sépticos, valores de StO2 inferiores al 75% son altamente
predictores de SvcO2 bajas (69). En un estudio
prospectivo multicéntrico en pacientes con
trauma, valores de StO2 por debajo del 75%
se asociaron a mayor desarrollo de fracaso orgánico y mortalidad, con un valor predictivo
similar al exceso de bases (70). Lamentablemente, el valor absoluto de StO2 parece tener
poca sensibilidad en la detección de hipoperfusión tisular, y existe un gran solapamiento
entre valores patológicos y valores en condiciones normales (71).
El análisis de los cambios en la StO2 producidos por una maniobra de isquemia transitoria (test de oclusión vascular o VOT), como
herramienta dinámica para explorar mejor la
disfunción de la microcirculación, ha dotado
a esta tecnología de un mayor valor clínico.
Las pendientes de desoxigenación (DeOx) y
reoxigenación (ReOx) se han evaluado principalmente en grupos de pacientes sépticos, y la
alteración en sus valores ha mostrado su implicación pronóstica (72-74). Así, Creteur y colaboradores han demostrado que la evolución
en la pendiente de ReOx en pacientes sépticos
en las primeras 72 horas de ingreso, permite
diferenciar supervivientes de no-supervivientes
(74). Sin embargo, la utilidad de ambas pendientes en la guía del proceso de reanimación
no ha sido explorada hasta el momento.
Videomicroscopia: orthogonal polarization
spectral (OPS) y sidestream darkfield imaging
(SDF)
La OPS y la SDF son dos tecnologías de imagen
videomicroscópica, ambas basadas en principios físicos comunes, que recientemente han
sido desarrolladas para su uso a pie de cama
para la obtención de imágenes de microcirculación en tiempo real. Estas tecnologías se
fundamentan en las propiedades de absorción
y reflexión de la luz a una determinada longitud de onda (530 nm) por parte de la hemoglobina contenida en los hematíes. Al ser esta
luz absorbida por la Hb, la composición final
de la imagen resultante estará formada por el
flujo de hematíes de color gris/negro dentro
de los capilares (luz absorbida) y el resto de
tejido de color claro (luz reflejada). Así pues,
se tendrá una imagen de los capilares por retroiluminación de los hematíes circulantes, pero no se verán los capilares que no contengan
hematíes. La principal diferencia entre las dos
tecnologías reside en que, en la OPS, la luz
utilizada es polarizada, mientras que en la SDF
se utilizan pulsos de luz verde. La característica
que las hace altamente atractivas es que consisten en un dispositivo portátil del tamaño de
una minicámara.
La estructura ideal para ser monitorizada mediante estas tecnologías son las mucosas, por
ser muy finas y accesibles desde el exterior. La
mucosa oral y, concretamente, la mucosa sublingual, son los puntos más utilizados en los
estudios clínicos. En el procesado e interpretación de las imágenes obtenidas se han usado
diferentes índices semicuantitativos para valorar la calidad de la perfusión regional (75). No
se hallarán en la literatura unos valores normales consensuados, por tanto, la evidencia se
deriva del uso de estos parámetros como valores relativos que se compararán con los mismos valores de grupos control, o con el mismo
grupo en otra fase del diseño.
La aplicación de las tecnologías de videomicroscopia que ha generado más literatura es
el estudio del shock distributivo, representado
principalmente por el shock séptico (76, 77). La
característica diferencial más importante entre
el shock distributivo es que, a pesar de restaurar la capacidad de generar flujo sanguíneo, no
se garantiza buena perfusión tisular (78). Elbers
y colaboradores (79) han definido diferentes
patrones microcirculatorios dentro del shock
distributivo, que van desde el patrón I de estancamiento capilar hasta el V de hiperdinamia capilar. Dos estudios observacionales en pacientes
con shock séptico comunican peores índices de
perfusión inicial en los pacientes que fallecieron en comparación con los supervivientes (80).
Asimismo, los supervivientes fueron los que
mejoraron más rápidamente estos índices de
perfusión (81). Así pues, esta tecnología permite un aproximación de manera excepcional
a la última frontera de la perfusión tisular. Sin
embargo, a pesar de que las perspectivas en investigación son muy buenas, su aplicación clínica presenta algunas limitaciones importantes:
a. El shock distributivo se caracteriza por una
gran heterogeneidad entre los diferentes
compartimentos tisulares, por lo que puede
que la microcirculación sublingual no sea
representativa del resto de tejidos (68).
b. Requiere un procesado laborioso de las
imágenes para obtener la densidad capilar
Ortiz y cols
21
funcional, característica que convierte al
dispositivo en una herramienta poco ágil
para uso clínico.
c. Presenta dificultad en la obtención de una
imagen estática que permita su posterior procesado, al tener que sujetar el dispositivo manualmente dentro de la boca del paciente.
El lactato en el paciente crítico
Enfrentado al paciente crítico, el médico en
urgencias y cuidado intensivo tiene las difíciles
tareas de establecer un diagnóstico, determinar la severidad de la enfermedad y decidir el
tratamiento (82-84). Una vez instaurado este
último, el galeno, al mejor estilo de un oráculo, debe predecir el grado de respuesta para hacer los ajustes que sean necesarios antes
que la condición crítica lleve al enfermo hacia
un punto de no retorno, ya que como han demostrado los estudios hasta el momento, la
optimización cardiovascular temprana guiada
por objetivos disminuye la mortalidad, mientras que si se retarda puede incluso incrementarla. (82-84).
Para todo esto es fundamental contar con un
marcador que oriente y guie en esos momentos críticos. El lactato ha sido propuesto como
una herramienta útil en tales escenarios y por
ello el personal de salud debe conocer sus características, ventajas y limitaciones para aprovecharlas integrándolas con el juicio clínico y
tomar así las mejores decisiones (85). A continuación se resume el conocimiento actual sobre el lactato en el paciente crítico.
Lactato definición y metabolismo
Dada la importancia que ha tomado el lactato como un marcador diagnóstico, pronóstico
y de seguimiento en el paciente críticamente
enfermo se decidió dedicar una sección exclusivamente para su estudio. El lactato fue descrito primero en 1780 por Scheele como un
subproducto de la leche (86-88). Luego, Araki
demostró que aumentaba en estados de deprivación de oxígeno, pero sólo fue en 1843
cuando el químico alemán Scherer demostró
22
la presencia de lactato en la sangre humana
de dos mujeres moribundas a causa de fiebre
puerperal. Posteriormente, en 1858, Folwarczny describió niveles elevados de lactato en la
sangre de un paciente vivo con leucemia. Veinte años después, en 1878, Salomon observó
también aumento de los niveles de lactato en
pacientes con EPOC, neumonía, tumores sólidos y falla cardiaca. Transcurrió casi un siglo
para que Fletcher describiera cómo el músculo
esquelético producía ácido láctico en condiciones anaeróbicas y cómo, cuando el oxígeno se encontraba disponible nuevamente, éste
disminuía, observaciones que fueron las bases
para el entendimiento del significado de los
niveles elevados de lactato sérico en los pacientes críticos (86, 87).
El lactato es el producto del metabolismo
anaerobio en el cual el piruvato, proveniente
de la glucólisis, no ingresa al ciclo de Krebs como normalmente ocurre en condiciones aeróbicas, sino que en su lugar pasa a convertirse
en ácido láctico a través de la enzima lactato
deshidrogenasa, por estímulo del factor inducible por hipoxia tipo 1 (HIF-1) que a su vez
inhibe la enzima piruvato deshidrogenasa (figura 15). Durante la gluconeogénesis el lactato es convertido nuevamente a piruvato por la
reversión de esta reacción química, para después transformarse en glucosa (87, 88).
Piruvato + NADH ↔ lactato + NAD+
Este es el mecanismo por el cual se produce
energía en condiciones carentes de oxígeno ya
que durante este proceso se generan dos moléculas de ATP, de modo que la formación del
lactato por medio de la enzima lactato deshidrogenasa, es una fuente de energía y la única
vía conocida por la que es posible la producción
de lactato. Por ello, monitorizar el lactato es una
forma de evaluar el metabolismo anaerobio. El
lactato arterial normal es de aproximadamente
0,620 mmol/L mientras que el lactato venoso
es ligeramente superior, 0,997 mmol/L. En general se acepta que la concentración plasmática
Figura 15. Formación de lactato a partir de glucosa, en anaerobiosis.
normal varía en un rango de 0,3-1,3 mmol/L y
en general son menores a 2 mmol/L en condiciones fisiológicas (88).
El lactato se produce en el organismo a una
tasa basal de 0,8 mmol/kg/h para un total de
1.344 mmol/L diarios en sujeto promedio de
70 kg, cantidad que proviene de eritrocitos,
hepatocitos, músculo esquelético, cerebro, intestino y piel (figura16), pudiéndose producir
en muchos otros tejidos cuando son afectados
por condiciones patológicas, especialmente en
enfermedad severa, donde toma su mayor importancia como valor pronóstico (88).
Su eliminación es principalmente hepática en
un 60% (a través de gluconeogenésis y oxidación a CO2 y agua) y renal en un 5%-30% (a
través de su conversión a piruvato). El porcentaje restante es eliminado por el corazón y el
GLUCOSA
Lactato
NAD
ADP
NAD NADH
ATP
Piruvirato
X
Ciclo de Krebs
& Fosforilación oxidativa
Figura 16. Producción de lactato.
O2
músculo esquelético que por ser tejidos ricos
en mitocondrias, al igual que las células tubulares proximales, eliminan lactato por el mismo mecanismo renal (88).
La relación lactato a piruvato normal es, aproximadamente, 20:1. Los niveles de lactato pueden
estar incrementados por aumento en su producción o por disminución en su eliminación (88).
Por tanto, los niveles plasmáticos de lactato son
un reflejo de ese balance entre la producción y
la eliminación, y su aumento por cualquiera de
estas dos causas, se relaciona en forma lineal
con la mortalidad (87, 88). Monitorizar el lactato podría detectar a aquellos pacientes con un
peor pronóstico que se pudieran beneficiar de
un tratamiento más agresivo (87).
Medición
La medición de la concentración de lactato
se realiza por técnicas basadas en fotometría, usadas en los laboratorios clínicos, o con
biosensores específicos de sustrato que están implementados en los analizadores de los
puestos de atención (I–Stat). Debido a que los
procedimientos de laboratorio están sujetos
a procesos que evalúan su calidad, los procedimientos fotométricos aún se consideran el
estándar de oro, pero la determinación del lactato por biosensores se ha encontrado aceptable para el uso clínico. Al mismo tiempo, hay
una amplia variabilidad que limita la determinación de una sola muestra y su comparación
con diferentes procedimientos (89).
Ortiz y cols
23
Los niveles de lactato se pueden medir en sangre arterial y venosa central o venosa periférica, ya que los estudios han mostrado una
buena correlación entre los valores obtenidos
de los diferentes sitios. La vía venosa periférica, en un contexto de urgencias, es la más accesible, pero se recomienda tomar la muestra
sin torniquete ya que puede elevar falsamente
los niveles de lactato (90, 91).
Clasificación de hiperlactatemia
La hiperlactatemia, en un paciente crítico,
no siempre será resultado de hipoxia tisular;
Woods y Cohen, basándose en el trabajo de
Huckabee, clasificaron la hiperlactatemia en
tipos A y B (92).
La hiperlactatemia tipo A es la que aparece típicamente por disminución de la oxigenación o
perfusión, es decir en estados de choque en los
cuales el aporte de oxígeno es insuficiente para alcanzar las demandas energéticas celulares,
activándose el HIF-1, que inhibe a la enzima piruvato deshidrogenasa, ocasionando su rápida
acumulación a nivel intracelular para posteriormente desviarse por la vía anaerobia hacia la formación de lactato, cuya concentración aumenta
rápidamente a nivel intracelular, llevando su
excreción hacia el torrente sanguíneo (93). Por
ello, la relación entre el piruvato y lactato elevada, sirve para diferenciar la hiperlactatemia tipo
A de la B. En un grupo de pacientes en choque
cardiogénico, observados por Levy y colaboradores, se encontró un aumento significativo en la
formación de lactato por hipoperfusión con una
razón lactato: piruvato de 40:1 a diferencia de
los controles, de 10:1 (94).
La hiperlactatemia tipo B se debe a causas diferentes a la hipoperfusión, como por ejemplo en
las observaciones de Warburg en 1920, quien al
medir la producción de lactato y el consumo de
oxígeno en células tumorales, bajo condiciones
aerobias y anaerobias, encontró que estas células
tenían un alto consumo de glucosa y producción
de lactato, lo que le llevó a suponer que la “glucólisis aerobia” se debía a una función mitocondrial anormal. Sin embargo, hoy se conoce que
hay una sobreexpresión de enzimas glucolíticas
24
como la hexoquinasa que promueven una alta
tasa de glucólisis en las células tumorales, aunque hay otras causas de hiperlactatemia tipo B,
por lo que esta categoría se clasifica a su vez en
(tabla 1) (95, 96):
Tabla 1. Causas de hiperlactatemia tipo B.
Tipo 1 – Enfermedades subyacentes
Falla renal
Falla hepática
Diabetes mellitus
Malignidad
Síndrome de respuesta inflamatoria sistémica
Virus de inmunodeficiencia humana
Tipo B2 - Drogas y toxinas
Acetaminofén
Alcoholes: etanol, metanol, dietilenglicol, isopropanol y
propilenglicol
Antirretrovirales análogos de nucleósidos: zidovudina, didanosine
y lamivudina
Agonistas B – adrenérgicos: epinefrina, ritodrina y terbutalina
Biguanidas: fenformina y metformina
Cocaína, metanfetaminas
Compuestos cianogénicos: cianuros, nitrilos alifáticos y
nitroprusiato
Dietileter
Flouracilo
Halotano
Hierro
Isoniazida
Linezolid
Ácido nalidíxico
Niacina
Propopol
Salicilatos
Estricnina
Azúcares: fructosa, sorbitol y xilitol
Sulfasalazina
Nutrición parenteral total
Ácido valproico
Deficiencia de vitaminas: tiamina y biotina
Tipo 3 – Errores innatos del metabolismo
Enfermedad de Von Gierke: deficiencia de glucosa 6 fosfatasa
Deficiencia de fructosa 1,6 difosfatasa
Deficiencia de piruvato carboxilasa
Deficiencia de piruvato deshidrogenasa
Aciduria metilmalónica
Síndrome de Kearns-Sayre
Síndrome de Pearson
MELAS (encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y
episodios parecidos a un ataque cerebrovascular
Epilepsia mioclónica con fibras rojas rasgadas
a. B1 cuando se relaciona con enfermedades
subyacentes.
b. B2 cuando se relaciona con efectos de drogas o toxinas.
c. B3: cuando se asocia con errores innatos del
metabolismo (95-97).
Utilidad pronóstica
En los pacientes críticamente enfermos, los niveles elevados de lactato sérico al momento de
admisión en el hospital como valor estático en
el tiempo, están relacionados con mayor mortalidad. En 1964, Broder y Weil reportaron que
niveles de lactato mayores a 4 mmol/L pronosticaban un desenlace fatal (98).
La más completa demostración de esto fue el
estudio pionero de Weil, en 1970, en 142 pacientes con shock. Weil demostró que el lactato era el mejor en discriminar sobrevivientes
de no sobrevivientes (98). Monitorizar los niveles de lactato en las primeras 24 horas para
valorar los cambios dinámicos de su concentración, puede predecir el pronóstico de los
pacientes críticamente enfermos, incluso con
más exactitud que el índice estático, demostrado por muchos estudios realizados hasta la
fecha (99).
En 2003, Hussain, en una revisión de 137 pacientes de UCI, encontró que el lactato inicial
y a las 24 horas estaban significativamente
elevados en los no sobrevivientes en comparación con los sobrevivientes (p=0,002), y en el
análisis de subgrupos entre los pacientes con
trauma y cirugía abdominal mayor, se confirmó la correlación significativa entre niveles de
lactato y la sobrevivida. Además, en el grupo
de pacientes en que el lactato se normalizaba
o depuraba dentro de las primeras 24 horas
hubo una mortalidad del 10%, mientras que
en el grupo de pacientes con depuración de
lactato entre 24 a 48 horas la mortalidad fue
del 20%, en aquellos con depuración de lactato mayor a 48 horas, la mortalidad fue del
23% y finalmente la mortalidad para aquellos
individuos que nunca depuraron el lactato fue
del 67% (100).
Al visualizar el lactato como una valiosa herramienta de pronóstico, se hace atractiva su
inclusión en escalas pronósticas para mejorar
su rendimiento. En 2010, Soliman y colaboradores estudiaron los niveles de lactato de
433 pacientes de una UCI médico-quirúrgica
definiendo hiperlactatemia como una concentración sérica mayor o igual a 2 meq/L. 45%
de los pacientes tenían hiperlactatemia y encontraron una relación directa entre los niveles de lactato y el riesgo de muerte con 17%
de mortalidad para concentraciones de lactato
entre 2-4 meq/L frente a 64% en aquellos con
concentraciones mayores a 8 meq/L; también
se correlacionó con mayor estancia hospitalaria en UCI y puntajes más altos de APACHE II y
SOFA (101).
Cicarelli y colaboradores encontraron que el
lactato no se asociaba con disfunción orgánica, a pesar de predecir mortalidad. Sin embargo, este fue un estudio muy pequeño de 24
pacientes (102).
Una reciente revisión sistemática de la literatura encontró 33 artículos que apoyaban el
uso de lactato para el monitoreo de pacientes
críticos por su capacidad de predecir mortalidad. Concluyeron que todos los pacientes con
lactato mayor de 2,5 mmol/L deberían ser monitorizados de manera estrecha (103).
Más recientemente se ha planteado el monitoreo dinámico del lactato, es decir si sus variaciones en el tiempo tienen la capacidad de
predecir mejor el pronóstico en UCI. En 2011,
Nichol realizó un análisis de pacientes que
fueron recolectados de manera prospectiva en
cuatro UCI y valoró la relación entre los valores de lactato dinámico recolectados en las
primeras 24 horas de admisión y la mortalidad hospitalaria y en UCI. De 5.041 pacientes
se obtuvieron 36.673 muestras en las primeras 24 horas de admisión. Tanto el promedio
ponderado del lactato (LACtw24) y el cambio
en el lactato (LAC24) en las primeras 24 horas
fueron predictores independientes de la mortalidad hospitalaria de manera lineal. Por cada
incremento de unidad en LACtw24 y LAC24 el
Ortiz y cols
25
riesgo de muerte hospitalaria aumentaba en
37% (OR 1,37, 1,29 a 1,45; p < 0,0001) y 15%
(OR 1,15, 1,10 a 1,20; p < 0,0001) respectivamente. Cuando tales cambios dinámicos se
combinaban con el score de APACHE II, mejoraba la predicción del pronóstico (p<0,0001)
alcanzando casi el 90% de exactitud (99).
Como indicadores pronóstico, relacionados
con el lactato, se han propuesto, además del
lactato ponderado, el cambio del lactato, la
depuración o eliminación de lactato, el lactato arteriovenoso y la relación lactato/piruvato
anteriormente mencionada para diferenciar
los tipos de hiperlactatemia (96, 98, 99). Rimachi y colaboradores lograron demostrar la
utilidad de la relación lactato/piruvato en un
estudio prospectivo, observacional, en donde
midieron las concentraciones séricas de lactato y piruvato dentro de las primeras cuatro
horas de shock y a intervalos de cuatro horas
durante las primeras 24 horas, en 26 pacientes con shock cardiogénico y séptico y en 10
pacientes de la UCI con lactato normal como
controles. La tasa de lactato/piruvato al comienzo del shock fue significativamente más
alta en el grupo de los no sobrevivientes (24
[17 a 34] vs. 15 [10 a 19], p=0,01) que en
el de sobrevivientes. Todos los pacientes con
shock cardiogénico tenían hiperlactatemia al
comienzo de éste, y el 69% ostentaba una relación lactato/piruvato más alta. Sólo el 65%
de los pacientes con shock séptico tenían hiperlactatemia al comienzo del shock y 76% de
éstos tenían además una relación lactato/piruvato más alta. Estos resultados sugieren que la
hiperlactatemia es frecuente pero no se debe
únicamente a hipoxia, en especial al comienzo
del shock (104).
Los niveles de ATP en sangre y la relación ATP/
lactato fueron evaluados en 42 pacientes críticos y 155 controles. En estos pacientes se
encontró que ambos eran biomarcadores (98)
sensibles de mortalidad al ingreso. La relación
ATP/lactato proveyó una buena evaluación en
tiempo real de la severidad de la enfermedad,
especialmente en pacientes con APACHE II mayores de 20 (105).
26
Sepsis
El lactato sérico es tan importante en pacientes sépticos que en las últimas guías de la
campaña “Sobrevivir a la sepsis” ha sido recomendado como criterio diagnóstico de sepsis
y de sepsis severa cuando está por encima de
1 mmol/L y de hipoperfusión inducida por sepsis en concentraciones mayores a 4 mmol/L.
Además, en la misma guía se ha recomendado
al lactato como meta de reanimación para las
primeras seis horas (101).
Ya que el lactato aparece tanto como criterio
diagnóstico o como una meta de reanimación
a alcanzar (101), puede surgir la pregunta sobre si el lactato inicial es un verdadero biomarcador de estratificación de riesgo o una simple
manifestación de disfunción orgánica. Al respecto, Mikkelsen y colaboradores desarrollaron un
estudio observacional, de un solo centro, con
una cohorte de 830 pacientes admitidos a urgencias con diagnóstico de sepsis severa, que se
clasificaron, de acuerdo con el nivel de lactato,
en bajo riesgo cuando era menor a 2, intermedio
de 2 a 3,9 y alto mayor a 4, encontrando una
mortalidad a 28 días en el grupo de pacientes en
shock de 15,4%, 37% y 46,9% respectivamente.
En los pacientes que no presentaban shock, la
mortalidad fue de 8,7%, 16,4% y 31,8% respectivamente. Estos datos fueron ajustados
para variables de confusión como el APACHE
II, concluyendo finalmente que el lactato sérico inicial elevado se asoció con mortalidad de
manera independiente a la aparición de disfunción orgánica múltiple (119).
Los protocolos de reanimación temprana en
pacientes sépticos han demostrado mejorar
los resultados finales; sin embargo, aún existe
controversia sobre cuáles son los objetivos a
alcanzar durante la reanimación. El panel de
expertos de la campaña “Sobrevivir a la sepsis”
recomienda alcanzar, en las primeras seis horas, una PVC mayor a 8 mm Hg y una saturación venosa central de oxígeno mayor al 70%.
Algunos autores han cuestionado seriamente
que esto sea un estándar de atención en la
práctica clínica diaria, probablemente porque
implica mayor necesidad de personal, entrenamiento y equipo específico para la colocación
de un catéter venoso central, la medición de
la saturación venosa central de oxígeno en las
salas de urgencias y algunos riesgos atribuidos
a la cantidad y tipo de líquidos, el uso de inotrópicos o transfusiones (107-110).
Independiente de la discusión al respecto, está
claro que el estudio de Rivers ha cambiado el
abordaje y manejo de pacientes críticos, sépticos o no, y ha permitido generar una cultura
de manejo precoz de estos pacientes que de
otra forma no hubiera sido fácil alcanzar en
tan poco tiempo.
Dada la discusión anterior y las limitaciones
económicas y de invasión del monitoreo de
metas como la PVC y la SvcO2 se ha planteado
la terapia temprana dirigida por lactato (TTDL).
Varios estudios han reportado que alcanzar la
meta de un aclaramiento de lactato y/o reducir el lactato a valores menores a 2 mmol/L se
asocia con desenlaces clínicos importantes y
significativos (112-115).
En un estudio multicéntrico, aleatorio, en 300
pacientes sépticos, Jones y colaboradores no
encontraron diferencias estadísticas significativas entre un grupo manejado para lograr
una SvcO2 mayor del 70% y otro tratado para
lograr un aclaramiento de lactato mayor del
10%. El estudio es grande y bien diseñado pero no ciego (116, 117). Por el contrario, Puskarich y colaboradores realizaron un estudio
aleatorizado controlado prospectivo de 203
pacientes en el cual compararon la reanimación cuantitativa por objetivos utilizando la
SvcO2 frente al lactato sérico. Encontraron que
en el grupo cuyo objetivo era lograr una SvcO2 > 70% la mortalidad fue del 41% cuando
no alcanzaron un aclaramiento del lactato del
10%, mientras que en el grupo en el cual se logró la depuración del lactato sérico del 10% la
mortalidad fue del 8%, la cual indica una muy
fuerte asociación con mortalidad en el primer
grupo (118). La campaña “Sobrevivir a la sepsis” recomienda como objetivo de reanimación la normalización de los niveles de lactato
en sangre en los pacientes con hiperlactatemia
como un marcador de hipoperfusión con un
grado de recomendación 2C mientras que a
la manipulación de la SvcO2 la clasifican como
recomendación 1C. Podría pensarse que existe mayor nivel de evidencia a favor del lactato
y que siendo un estudio tan fácil, menos invasivo y menos costoso debería haber mayor
fortaleza en la recomendación con lactato que
para la SvcO2. El estudio de Puskarich y colaboradores, publicado en marzo de 2012, no
fue incluido en la bibliografía de la campaña
“Sobrevivir a la sepsis “(119) Con todo lo anterior, podría pensarse que debería cambiarse de
2C a 1B la recomendación para usar el lactato
como meta de reanimación.
En Colombia también se ha estudiado el uso del
lactato como predictor y no solo como manifestación de shock y disfunción orgánica, esta
vez en el escenario de urgencias en un análisis
secundario del estudio “La epidemiología de la
sepsis en Colombia”, una cohorte prospectiva
de pacientes en diez hospitales generales de
cuatro ciudades de Colombia. En este análisis se incluyeron los pacientes sin hipotensión,
con disponibilidad de lactato y admitidos con
infecciones adquiridas en la comunidad. En los
resultados se observó un buen ajuste al modelo lineal entre el lactato y el riesgo de muerte, y al ajustar por los factores de confusión el
lactato se asoció de manera significativa con
la mortalidad (razón de disparidad de 1,16, IC
del 95% 1,02-1,33). Quedó demostrado que
el valor de lactato se asoció de forma independiente y significativa con la mortalidad a los 28
días en este subgrupo de pacientes sépticos
sin hipotensión (120).
El que un marcador sea capaz de predecir
mortalidad en un grupo especial de pacientes
con bajo riesgo de muerte, lo hace mucho más
útil y eficaz desde el punto de vista clínico.
Trauma y cirugía
Los pacientes quirúrgicos y de trauma cuentan
con evidencia clínica significativa sobre el uso
de lactato como pronóstico. Guyette demostró
en 1.168 pacientes que la medición de lactato
Ortiz y cols
27
prehospitalario mejoraba la predicción de mortalidad, la necesidad de cirugía y la falla orgánica
múltiple. Así, el lactato puede ayudar a identificar los pacientes que requieren mayor monitoreo, uso de recursos y reanimación (121).
Ambramson y colaboradores demostraron que
todos los pacientes de trauma que normalizaban su lactato sérico a las 24 horas sobrevivían
y aquellos que lo depuraban a las 48 horas
tenían una probabilidad del 75% de sobrevida. Además, la habilidad de normalizar el lactato a valores menores de 2 mmol/L predecía
de manera estadísticamente significativa una
mayor sobrevida, mientras que las variables
dependientes de oxígeno, como el aporte y
consumo de oxígeno, no tenían una capacidad
pronóstica útil (112).
En 586 pacientes, Régnier y colaboradores
demostraron que el aclaramiento temprano
de lactato (en las primeras dos horas) era un
importante predictor pronóstico y debería por
tanto incluirse en los esquemas de reanimación de pacientes politraumatizados (123).
Algo similar encontró Odom en 4.742 pacientes con politrauma cuando se lograba el aclaramiento de lactato en seis horas (124).
Los anteriores hallazgos fueron corroborados
por McNelis y colaboradores quienes demostraron una mortalidad del 100% en pacientes
quirúrgicos que tenían niveles elevados de lactato de forma persistente, mientras que los que
depuraban su lactato a menos de 2 mmol/L en
las primeras 24 horas tenían una mortalidad
de 3,9% y aquellos que lo hacían en más de 48
horas ésta ascendía al 42,5% (125).
Hussain y colaboradores avanzaron más allá
en el estudio sobre la importancia de la depuración de lactato en pacientes críticos quirúrgicos, al clasificar y estratificar a 95 pacientes
con y sin trauma en cuatro grupos de acuerdo
con la depuración de lactato en las primeras
24 horas, 24 a 48 horas, más de 48 horas o la
no depuración y encontraron una mortalidad
de 10%, 20%, 23% y 67% respectivamente
para los cuatro grupos (100).
28
Patología cardiovascular
La evidencia que apoya el papel de la hiperlactatemia como un factor pronóstico negativo en el paciente con enfermedad cardiaca
aguda, a diferencia del trauma o la sepsis, es
escasa y controvertida (126).
Hay pocos estudios que hayan valorado la utilidad diagnóstica del lactato en los pacientes
con sospecha de síndrome coronario agudo
(126). Schmiechen, en un estudio realizado
con 129 pacientes, encontró que la concentración sérica elevada de lactato, al ingreso de
pacientes con dolor torácico, podía identificar
a aquellos con enfermedad cardiaca crítica como infarto agudo del miocardio. Así, un valor
normal, tenía un alto valor predictivo negativo
permitiendo descartar el infarto (127). Mavrić
evaluó la capacidad de la concentración de
lactato en sangre para predecir el desarrollo
de shock en un grupo de 229 pacientes admitidos a una unidad coronaria y encontró
que era la variable con el poder predictivo más
fuerte (128).
La hiperlactatemia como factor pronóstico
en el síndrome coronario agudo fue evaluada
en 1982 por Henning y colaboradores quienes observaron que ningún paciente con este
síndrome e hiperlactatemia mayor a 4 mmol/L
por más de doce horas, sobrevivía, sin importar el volumen sistólico o las presiones de llenado (129). En el infarto agudo del miocardio
con elevación el ST, Vermeulen y colaboradores
detectaron que los valores elevados de lactato
sérico iniciales mayores o iguales a 1,8 mmol/L
se relacionaban de manera independiente con
mayor mortalidad y peores resultados en la intervención percutánea coronaria (130).
En los pacientes con cirugía cardiaca la hiperlactatemia es relativamente común, tanto
durante como después del procedimiento. Las
causas de los niveles de lactato elevado en estos pacientes son múltiples, pero, sin importar
su origen Maillet y colaboradores identificaron que la concentración sérica de lactato por
encima de 3 mmol/L es un indicador de mayor riesgo de morbimortalidad posterior a la
cirugía cardiovascular (131). No obstante, la
depuración de lactato en cirugía cardiovascular requiere mayor evidencia para recomendar
su uso rutinario.
Por otro lado, la depuración de lactato en pacientes con otras patologías cardiovasculares
ha sido aún menos estudiada, pues se cuenta
con algunos estudios observacionales retrospectivos de poco tamaño como el de Kliegel y
colaboradores que en 394 pacientes que sobrevivieron a un paro cardiorrespiratorio encontraron una asociación entre la persistencia
de hiperlactatemia posterior a 48 horas después de una reanimación cardiopulmonar exitosa con mayor mortalidad a seis meses (132).
Recientemente, en los pacientes con infarto
agudo del miocardio con elevación del ST sometidos a intervención percutánea coronaria,
se evaluó el papel de la depuración de lactato como factor pronóstico y se determinó que
una depuración de lactato menor del 10% a
las doce horas, es un predictor independiente
de mayor mortalidad (133).
Por su parte, en 2012, Hazel-Ann Borthwick
y colaboradores hicieron una revisión sistemática de la evidencia publicada en los últimos
cinco años e incluyeron en su análisis estudios
experimentales aleatorizados y observacionales retrospectivos y prospectivos. En la revisión
sistemática encontraron que no hay evidencia
de alta calidad y que ningún estudio es específico de exactitud pronóstica. En los estudios
analizados, las concentraciones de D o L-lactato medidas en plasma, suero o sangre total
o en lavados colónicos, estaban elevadas a la
admisión en casi todos los grupos de pacientes, y fueron más altas en los grupos que tenían peor pronóstico. Sin embargo, hubo una
superposición de las concentraciones elevadas de lactato medidas al ingreso tanto en los
pacientes que murieron o desarrollaron falla
orgánica múltiple dentro de los 28 días de admisión, como en aquellos que sobrevivieron.
Encontraron que, para las concentraciones de
L-lactato sérico, ningún valor de punto de corte específico podría predecir mortalidad hospitalaria o falla orgánica; por lo tanto, según
esta revisión sistemática, la evidencia revisada
sugirió que la medición de lactato en suero,
plasma o sangre completa no provee información pronóstica específica para pacientes
individuales y que puede tener un papel para la monitorización de normalización de L o
D-lactato durante la terapia dirigida en la UCI
pero se requieren estudios de buena calidad
para demostrarlo (134).
La anterior revisión sistemática no analizó los
estudios que evaluaron la utilidad de las medidas dinámicas del lactato como predictor
de mortalidad, encontrando amplia evidencia
médica que ha demostrado su mayor especificidad y sensibilidad frente al valor aislado de
lactato sérico del ingreso, de ahí que, hasta el
momento, parece razonable utilizar mejor la
depuración de lactato como factor pronóstico.
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