Efecto de la servoventilación en la regulación del CO2 y la variabilidad de la frecuencia cardíaca

El Síndrome de Apnea-Hipopnea Obstructiva del Sueño (SAHOS) es una condición caracterizada por colapso parcial intermitente y cierre de la vía aérea superior (UA). Esto conduce a la fragmentación del sueño, desaturación de oxígeno, hipercapnia y activación del sistema nervioso simpático. El OSAHS también se asocia con somnolencia diurna excesiva, así como con otras disfunciones conductuales, funcionales, cardiovasculares y cognitivas.

La Presión Positiva Continua en las Vías Aéreas (CPAP) es el tratamiento más efectivo para el OSAHS. CPAP estabiliza las vías respiratorias y previene la inestabilidad y el colapso. Con una vía aérea estable, la respiración continúa de manera normal, se mejora el intercambio de gases y no hay interrupción del sueño relacionada con la respiración alterada.

La CPAP se aplica a las vías respiratorias superiores a través de una máscara que cubre la nariz o la nariz y la boca y reduce/elimina los trastornos respiratorios del sueño. El período de máxima susceptibilidad al colapso de las vías respiratorias es al final de la exhalación y durante la inhalación temprana. Durante la inhalación, se generan presiones negativas en las vías respiratorias por el proceso normal de ventilación (aumento del volumen torácico y reducción de la presión intratorácica). La presión constante de CPAP apoya las vías respiratorias durante todo el ciclo ventilatorio.

En el laboratorio del sueño, se realiza la titulación de la presión positiva en las vías respiratorias para determinar las presiones efectivas de CPAP. Durante el procedimiento, se instrumenta al paciente para una polisomnografía completa (PSG). Se aplica terapia y se ajusta la presión durante el transcurso de la noche para estabilizar las vías respiratorias superiores y el patrón de respiración. Con CPAP convencional, se aplica un solo nivel de presión a las vías respiratorias. Si bien es adecuada para la mayoría de los pacientes con apnea obstructiva del sueño, esta prescripción estática presentará desafíos en ciertos pacientes y condiciones.

Otras formas de presión positiva en las vías respiratorias que están aprobadas para el tratamiento del OSAHS incluyen el ajuste automático de CPAP (Auto CPAP), la presión positiva en las vías respiratorias de dos niveles (BiPAP) y el ajuste automático de BiPAP. Auto CPAP evalúa el patrón de flujo de aire y ajusta la presión para optimizar el flujo de aire. Auto CPAP se adapta a los pacientes que presentan requisitos de presión muy variables (p. ej., etapa del sueño o apnea del sueño dependiente de la posición del cuerpo). El ajuste automático se puede utilizar en pacientes en los que la titulación de la terapia en el laboratorio se retrasa o es imposible.

El algoritmo REMStar Auto es proactivo y se basa en el flujo. Evalúa el flujo inspiratorio y determina la limitación de flujo inminente o real. Esto ocurre junto con un programa de ajustes de presión diseñado para evaluar la presión a la cual la vía aérea es susceptible de colapsar y mantiene presiones ligeramente por encima de la presión crítica. El paciente está protegido contra eventos de "ruptura" con un complemento completo de respuestas inteligentes a eventos de flujo de aire y ronquidos.

La terapia BiPAP es otra alternativa. Con la terapia BiPAP, se monitoriza el patrón respiratorio del paciente para identificar las fases inspiratoria y espiratoria. La presión aumenta durante la inhalación y disminuye durante la exhalación. La presión espiratoria (EPAP) se ajusta para evitar el colapso de las vías respiratorias y la presión inspiratoria (IPAP) se ajusta para evitar la limitación del flujo de aire, la hipopnea, los ronquidos o la desaturación arterial no asociada con la obstrucción completa de las vías respiratorias. La terapia BiPAP se diferencia de la terapia CPAP en que, además de estabilizar las vías respiratorias, el esfuerzo inspiratorio es asistido por la diferencia entre la presión inspiratoria y espiratoria.

A los pacientes con OSAHS se les puede prescribir terapia BiPAP si no toleran la terapia CPAP. La terapia BiPAP también se puede prescribir para pacientes con otros trastornos respiratorios o para pacientes con disfunción relacionada con el sueño y la respiración.

Los pacientes que experimentan una ventilación reducida por enfermedad pulmonar, trastornos neuromusculares o problemas con el control de la respiración pueden experimentar hipoventilación nocturna que es peor durante el sueño que durante la vigilia. Estos pacientes suelen ser más complejos y requieren una evaluación y un seguimiento más extensos que los pacientes que solo padecen SAHOS. Los pacientes también pueden ser más vulnerables a pérdidas o interrupciones en el tratamiento y, a menudo, requieren modos y funciones más avanzados, como alarmas y respiraciones de respaldo cronometradas.

Los pacientes con SAHOS pueden responder a aumentos en la terapia CPAP o BiPAP demostrando un cambio en la naturaleza de la apnea de obstructiva a central. En estos casos, los pacientes pueden no recibir un tratamiento adecuado con CPAP ya que los niveles de presión más bajos no manejan la inestabilidad de las vías respiratorias dejando una obstrucción residual de las vías respiratorias, mientras que los niveles de presión más altos se asocian con eventos emergentes de CPAP. Esta condición se conoce como apnea compleja emergente de CPAP.

Auto SV (Auto Servoventilación) es un modo de presión positiva en las vías respiratorias que se utiliza para tratar la apnea central del sueño obstructiva y compleja. Sus características principales incluyen:

• Normalización de la ventilación mediante el ajuste automático de la presión IPAP para lograr una ventilación objetivo.
• Suministro de respiraciones de respaldo cronometradas durante las apneas centrales. El dispositivo determina automáticamente la tasa de respaldo óptima en función de la respiración del paciente.
• Control automático de la presión EPAP para tratar eventos obstructivos.

Varios fabricantes producen este tipo de dispositivos. Los algoritmos utilizados para determinar la IPAP, EPAP y la frecuencia respiratoria mínima son diferentes. La mayor cantidad de estos dispositivos actualmente en uso son BiPAP AutoSV Advanced System One (Philips Respironics, Murrysville PA), Dreamstation BiPAP AutoSV y VPAP (presión positiva variable en las vías respiratorias) Adapt S7 (ResMed Corp., San Diego CA).

La servoventilación adaptativa (ASV) es un modo de presión positiva en las vías respiratorias que se utiliza para tratar la apnea central del sueño y la apnea compleja del sueño. Las características principales del modo Auto SV incluyen; normalización de la ventilación mediante el ajuste automático de IPAP para lograr y estabilizar una ventilación objetivo; provisión de respiraciones de respaldo cronometradas durante las apneas centrales en las que el dispositivo determina automáticamente la tasa de respaldo óptima basándose en la respiración del paciente; y control automático de EPAP para tratar eventos obstructivos.

En un estudio reciente, se descubrió que la versión anterior de VPAP Adapt (S7) conducía a un mayor riesgo de mortalidad por todas las causas en comparación con el grupo de control que incluía tratamiento médico en pacientes con insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida y apnea del sueño predominantemente central ( SERVICIO-HF). Un editorial adjunto de Magalang y Pack sugirió que los algoritmos del dispositivo pueden haber jugado un papel, específicamente, mayores niveles de asistencia de presión y el aumento asociado en la ventilación por minuto. Esto fue respaldado por las mediciones de la ventilación por minuto proporcionada por el dispositivo S7 en el ensayo, que resultó ser mayor que la de otros dispositivos de servoventilación. Dichos niveles elevados de ventilación podrían causar potencialmente alcalosis respiratoria que, a su vez, podría provocar la prolongación del intervalo QT y arritmias cardíacas. Los investigadores realizaron recientemente un estudio de la interacción paciente-ventilador en pacientes con apnea del sueño compleja y contractilidad cardíaca conservada (fracción de eyección del ventrículo izquierdo > 45 %) para determinar el rendimiento de varios dispositivos ASV en parámetros respiratorios, como la ventilación por minuto y la apnea. -índice de hipopnea. Para facilitar la viabilidad y promover la seguridad, los investigadores evitaron realizar el estudio en la población objetivo del ensayo SERVE-HF, es decir, pacientes con apnea central del sueño predominante e insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida (HFreF). Los investigadores realizaron el estudio solo en pacientes con fracción de eyección preservada (FEVI > 45%). En la propuesta actual, los investigadores proponen realizar el estudio en pacientes con apnea del sueño predominantemente obstructiva e HFreF que necesitan terapia ASV debido a apneas centrales emergentes de PAP.

En el estudio anterior, para evitar la intolerancia a la terapia con dispositivos, los investigadores prefirieron a los pacientes del estudio que ya se habían adherido al uso de la terapia de servoventilación en el hogar. Los investigadores harán lo mismo en el estudio propuesto actualmente. En el estudio anterior, los investigadores encontraron que el dispositivo S7 conducía a una mayor ventilación por minuto que otros dispositivos y que esos mayores niveles de ventilación por minuto se atribuían a un mayor volumen tidal, mayor frecuencia respiratoria y mayor asistencia de presión. Curiosamente, hubo una prolongación del intervalo QTc y una tendencia a mayores contracciones ventriculares prematuras en los mismos pacientes durante las noches que estuvieron expuestos al dispositivo S7. Aunque la base mecánica de este hallazgo es potencialmente atribuible a la ventilación excesiva y los efectos proarrítmicos relacionados de la hipocapnia, los investigadores no habían realizado medidas de presión parcial de CO2 (PaCO2) en este estudio anterior. Específicamente, no está claro si la terapia con el dispositivo S7 conduce a niveles de PaCO2 más bajos que otros dispositivos y si dichos efectos aumentan en individuos con ganancia de bucle alta (apnea del sueño compleja en el contexto de HFreF).

Los aumentos en la ventilación por minuto (Ve) durante la vigilia provocan hipocapnia (alcalosis respiratoria), que, a su vez, podría causar hipopotasemia. La hipopotasemia debida a cambios intracelulares nocturnos en los iones de potasio puede prolongar el intervalo QT. Posiblemente, la alcalosis nocturna debida a una ventilación excesiva puede provocar hipopotasemia diurna y prolongación del intervalo QTc a través de la pérdida renal de potasio durante la noche, con los consiguientes efectos sobre la prolongación del intervalo QTc durante el día. La prolongación del QTc observada durante la terapia con S7 fue de pequeña magnitud (~ 20 mseg), pero tales efectos pueden magnificarse en pacientes con insuficiencia cardíaca que desarrollan alcalosis metabólica debido a los diuréticos del asa. Sin embargo, los investigadores no midieron los niveles de potasio sérico, lo cual fue una limitación del estudio. En la propuesta actual, los investigadores determinarán los efectos de la terapia ASV nocturna en los niveles de potasio sérico. Por último, los investigadores explorarán la variabilidad interindividual en la susceptibilidad en el intervalo Ve o QTc medido.