Oxigenación del Músculo Esquelético en Enfermos Críticos

Introducción

La duración y la gravedad de la hipoxia tisular se han relacionado con una mayor mortalidad. El mantenimiento de un suministro adecuado de oxígeno (DO2) es esencial para preservar la función de los órganos, ya que un DO2 bajo sostenido es un camino hacia la insuficiencia orgánica y la muerte. El DO2 no influye en el consumo de oxígeno (VO2) hasta que alcanza valores críticamente bajos (DO2crit), cuando el VO2 comienza a descender. Los estados de gasto cardíaco bajo (tipos de shock cardiogénico, hipovolémico y obstructivo), la hipoxemia hipóxica y la anemia se caracterizan por una disminución de DO2 pero una relación de extracción de oxígeno conservada (OER = la relación de DO2 a VO2, VO2/DO2) de modo que DO2crit permanece normal. En el choque distributivo, la capacidad de extracción de oxígeno se altera de modo que la relación crítica de extracción de oxígeno suele disminuir. Estas situaciones generalmente se asocian con un DO2crit aumentado, y el VO2 puede volverse dependiente del DO2 incluso cuando este último es normal o elevado. Estas observaciones ayudan a caracterizar los cuatro tipos principales de shock circulatorio, sin embargo esta clasificación es algo simplista ya que pueden coexistir varios tipos de alternancias, en particular en el shock cardiogénico. Rodas et al. informaron que el resultado fue más favorable en pacientes sépticos cuyo VO2 aumentó después de la administración de dobutamina. DO2 también aumentó en los sobrevivientes. Por otro lado, el DO2 no aumentó en pacientes cuyo VO2 no aumentó. En la prueba de dobutamina propuesta por Rhodes et al. la respuesta hemodinámica estuvo influenciada por la reserva cardiovascular y el grado de estimulación de los adrenorreceptores al inicio del estudio. Desafortunadamente, las mediciones globales de DO2 y VO2 pueden no ser lo suficientemente sensibles como para ser clínicamente relevantes. Es posible que no detecten anomalías de la perfusión regional como en la circulación esplácnica.

La medición de la saturación de oxígeno venoso mixto (SvO2) de la arteria pulmonar se usa para los cálculos del VO2 y se ha defendido como un índice indirecto de tejido de oxigenación tisular y predictor de pronóstico en pacientes críticamente enfermos. El cateterismo de la arteria pulmonar es costoso, tiene riesgos inherentes y su utilidad sigue siendo objeto de debate. No es de extrañar que se sugiriera la monitorización de la saturación venosa central de oxígeno (ScvO2) como una evaluación más sencilla y ágil de la relación global de DO2 a VO2.

La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) es una técnica para la monitorización continua, no invasiva, junto a la cama, de la saturación de oxígeno tisular (StO2). Al igual que la oximetría de pulso, NIRS utiliza los principios de transmisión y absorción de luz para medir de forma no invasiva las concentraciones de hemoglobina oxigenada y hemoglobina reducida en los tejidos. NIRS ofrece una mayor penetración en los tejidos y no discrimina entre compartimentos. Por lo tanto, proporciona una evaluación global de la oxigenación en todos los compartimentos vasculares (arterial, venoso y capilar) en el volumen de muestra del tejido subyacente. Hemos demostrado previamente que la saturación de oxígeno del tejido muscular tenar durante la isquemia estancada disminuye más lentamente en pacientes con shock séptico en comparación con pacientes con sepsis grave, infección localizada y voluntarios sanos. Esto puede deberse a cambios microcirculatorios o metabólicos y probablemente se correlacione con el consumo de oxígeno del tejido muscular. La tasa de disminución de StO2 se correlacionó con la puntuación SOFA, el requerimiento de norepinefrina y la concentración de lactato plasmático. Como se describió recientemente, la StO2 en el volumen de muestra del tejido subyacente depende in vivo de 3 determinantes principales: la concentración en oxihemoglobina, el reclutamiento capilar y el tamaño vascular (vasodilatación o constricción). La StO2 durante el estancamiento de la isquemia debe verse a la luz de estos determinantes. La disminución gradual (pendiente) de StO2 después de la oclusión vascular inducida por el inflado del manguito depende principalmente del aumento de la concentración de desoxihemoglobina y estima el consumo tisular de oxígeno y, en menor grado, del desreclutamiento de los vasos. La pendiente ascendente de StO2 durante la reperfusión (desinflado del manguito) se puede analizar a la luz de los documentos de flujo durante la prueba de isquemia/reperfusión. La vasodilatación después de la isquemia conduce al reclutamiento de más vasos y al aumento del flujo sanguíneo local, lo que a su vez da como resultado un aumento de StO2. No está claro cuál de los cambios descritos es más influyente, sin embargo, este aumento de StO2 refleja el DO2 local máximo en el momento de la medición. El desarrollo del procesamiento de la señal NIRS podría proporcionar un índice de concentración de hemoglobina tisular clínicamente importante y el consumo local de oxígeno, como lo demostraron De Blasi et al., dicho índice puede ayudar a aclarar los mecanismos por los cuales varía la señal de StO2.

El objetivo de nuestro estudio fue estudiar la cinética de oxígeno del músculo esquelético en estado de bajo flujo debido a insuficiencia circulatoria combinada cardiogénica y séptica, relacionarla con variables hemodinámicas centrales y resultados. Presumimos que la StO2 basal podría estar relacionada con la ScvO2, porque la sangre que fluye a través de los músculos de las extremidades superiores contribuye de manera importante al flujo a través de la vena cava superior. La segunda hipótesis fue que la disminución del OER del músculo esquelético y el menor consumo de oxígeno del músculo son más pronunciados en pacientes con componente séptico de insuficiencia circulatoria debido a los cambios microcirculatorios y metabólicos que se observan en la sepsis, lo que resulta en una mayor mortalidad.

MATERIALES Y MÉTODOS

Pacientes El protocolo del estudio fue aprobado por el Comité Nacional de Ética de Eslovenia, se obtuvo el consentimiento informado de todos los pacientes o sus familiares. El estudio se realizó durante octubre de 2004 y enero de 2006. Después de la reanimación hemodinámica inicial, se realizó un examen cardíaco por ultrasonido transtorácico en todos los pacientes ingresados ​​en nuestra UCI. En pacientes con cardiopatía primaria, gasto cardíaco bajo y sin signos de hipovolemia, se realizó un cateterismo cardíaco derecho con un catéter flotante de arteria pulmonar (PAFC) (Swan-Ganz CCOmboV CCO/SvO2/CEDV, Edwars Life Sciences, EE. UU.) después de decisión del médico tratante. El sitio de inserción fue confirmado por la forma de onda del transductor, la longitud de inserción del catéter y la radiografía de tórax. En todos los pacientes se midió la presión arterial sistémica de forma invasiva mediante cateterismo arterial radial o femoral. En nuestro estudio se incluyeron pacientes con PAFC insertado y signos de estado de bajo flujo (índice cardíaco inferior a 3,0 L/min/m2). Los datos de PAFC se calcularon usando una fórmula estándar.

La infección localizada, la sepsis grave y el shock séptico se definieron de acuerdo con las definiciones de la conferencia de consenso ACCP/SCCM (1992). Todos los pacientes recibieron tratamiento estándar de infección localizada, sepsis severa y shock séptico que incluye: control de fuente, infusión de fluidos, infusión de catecolaminas, terapia de reemplazo y/o soporte de falla orgánica, control intensivo de glucosa en sangre y terapia de sustitución de corticoides. Los pacientes ventilados mecánicamente fueron sedados con infusión de midazolam y/o propofol y no se utilizaron agentes paralizantes.

Mediciones

Cinética del oxígeno del músculo esquelético

La StO2 del músculo tenar se midió de forma no invasiva mediante NIRS (sonda de 15 mm, InSpectra™, Hutchinson Technology Inc., EE. UU.). Los valores se monitorearon y almacenaron continuamente en una computadora usando el software InSpectra™. La StO2 se controló antes, durante y después de la prueba de isquemia-reperfusión del brazo superior (UIRT), que se estandarizó de la siguiente manera: inflado rápido del manguito por encima del codo hacia 260 mmHg para detener el flujo e inducir una disminución de la StO2 durante 90 segundos, desinflado del manguito con medición continua del aumento, el rebasamiento y la estabilización de StO2. Las mediciones se realizaron inmediatamente después de la inserción de PAFC (en las primeras 24 a 72 horas después de la admisión), la segunda medición se realizó 12-24 horas después de la primera medición, la tercera medición se realizó (solo si el paciente todavía estaba vivo y todavía tenía PAFC insertado) en 48 horas después de la primera medición. En pacientes con respiración espontánea y voluntarios sanos, las mediciones se realizaron después de 15 minutos de reposo en cama, evitando contracciones musculares.

En la figura 1 se presenta el dibujo lineal de medición de StO2 esquemático durante la UIRT. Se obtuvieron los siguientes parámetros: StO2 basal (%): StO2 basal antes del inflado del manguito (la StO2 máxima del músculo tenar se encontró moviendo la sonda sobre la prominencia tenar); Descenso de StO2 durante el manguito (∆downStO2)%/seg); Pendiente ascendente de StO2 (∆upStO2)%/seg) después de soltar el manguito; overshootStO2 (%): StO2 máxima después de soltar el manguito. Inspectra mide el contenido de hemoglobina en el volumen de muestra del tejido subyacente: índice de hemoglobina tisular (THI). Se informó el promedio de THI muscular antes y al final del inflado del manguito. Estos datos se obtuvieron automáticamente utilizando el programa de análisis Inspectra V2.0 (Hutchinson Technology Inc., EE. UU.) que se ejecuta en MatLab 7.0 (MathWorks Inc., EE. UU.). La estimación del consumo de oxígeno muscular (mVO2Nirs) y la tasa de extracción de oxígeno muscular (mOER) se calcularon utilizando las siguientes fórmulas:

mVO2Nirs= ΔdownStO2 * THI* (-1), mOER(%)= (1-basalStO2/overshootStO2)* 100.

Se calculó la gravedad de la enfermedad Evaluación de insuficiencia orgánica relacionada con la sepsis (puntuación SOFA) en el momento de cada medición para evaluar el nivel de disfunción orgánica. El requerimiento de dobutamina y norepinefrina representó la dosis de fármaco durante la medición de Sto2. Se informa el uso de levosimendan si el paciente recibió el medicamento menos de una semana antes de la inclusión en el estudio. Se informa el uso de balón de contrapulsación intraaórtico durante la estancia en la UCI.

Análisis de laboratorio Se extrajo sangre de la vena cava superior aproximadamente 2 cm por encima de la aurícula derecha y se realizó la arteria pulmonar en el momento de cada medición de StO2 para determinar ScvO2 (%) y SvO2 (%) respectivamente. En vista de los problemas conocidos que surgen durante el muestreo de la arteria pulmonar, incluida la posibilidad de contaminación de la sangre de la arteria con la sangre del capilar pulmonar, todas las muestras de este sitio se extrajeron durante 30 s, utilizando una técnica de baja presión negativa, y nunca con el balón inflado. Se obtuvo un volumen estándar de 1 ml de sangre de cada lado después de retirar la sangre del espacio muerto y el líquido de lavado. Todas las mediciones se realizaron con un cooxímetro (RapidLab 1265, Bayer HealthCare, Alemania).

La concentración de lactato en plasma se midió utilizando el método colorimétrico enzimático (Lactate, Roche Diagnostics, Alemania) en el momento de cada medición de StO2.

Análisis de datos Las curvas de StO2 se analizaron mediante Inspectra Analysis Program V2.0. Se utilizó la regresión lineal para extrapolar la tasa de StO2 Δdown- y Δup- durante la UIRT. Los datos se expresaron como mediana ± desviación estándar (DE). Prueba no paramétrica: se utilizaron las pruebas exactas de Kolmogorov-Smirnov, Wilcoxon y Fisher (SPSS 10.0 para Windows™, SPSS Inc., EE. UU.). Se utilizó la prueba de correlación de Spearman para determinar la correlación. Para comparar las variables de StO2 del tejido muscular durante la UIRT, se calcularon ScvO2 y SvO2: sesgo, desacuerdo sistémico entre las mediciones (diferencia media entre dos mediciones) y precisión, el error aleatorio en la medición (desviación estándar del sesgo). Los límites de concordancia fueron fijados arbitrariamente por Bland y Altman como el sesgo ± 2 SD. Para determinar las variables asociadas de forma independiente con la supervivencia se utilizó la regresión logística uni y multivariante (Forward Stepwise (Likelihood Ratio)). El valor de p de <0,05 (2 colas) se consideró estadísticamente significativo.