Impacto de la absorción de CO2 en los patrones de intercambio de gases y ventilación mientras respira en un bolsillo de aire de nieve (AVACO2R)

Introducción

Antecedentes y objetivos

La asfixia es, con mucho, la causa más común de muerte después del entierro de avalancha crítica. La presencia de un bolsillo de aire aumenta las posibilidades de supervivencia, pero el aire expirado rico en dióxido de carbono (CO2) desplaza progresivamente el oxígeno (O2) en el bolsillo de aire, un fenómeno conocido como asfixia de desplazamiento. Además, un aumento en la concentración inspirada de CO2 (FICO2) reduce la presión parcial alveolar de O2 (PAO2), como lo explica la ecuación de gas alveolar. Subrayando esto, un estudio porcino experimental reciente mostró que un aumento de FICO2 es la principal causa de la disminución en PAO2. Al eliminar el CO2 en un entierro experimental de avalancha, la normoxia persistió incluso después de 90 minutos de entierro, mientras que, en ausencia de eliminación de CO2, la hipoxemia e hipercapnia ocurrieron después de solo 10 minutos. Además, la hipercapnia aumenta la resistencia vascular pulmonar, reduce el gasto cardíaco y puede conducir a la inestabilidad hemodinámica potencialmente mortal. La hipercapnia puede acelerar la velocidad de enfriamiento, y la combinación de hipotermia con hipoxia e hipercapnia puede dar como resultado un peor resultado neurológico en pacientes de avalancha completamente enterrados en comparación con pacientes que sufren únicamente paro cardíaco hipotérmico.

Tomados en conjunto, estos hallazgos sugieren que eliminar el CO2 del bolsillo de aire podría evitar, o al menos retrasarse, la condición hipercapnica con sus consecuencias perjudiciales y, en consecuencia, aumentar la supervivencia después del entierro de avalancha completa.

El objetivo principal del estudio es investigar la efectividad de la lima de refrescos para eliminar el CO2 mientras respira en un bolsillo de aire de nieve y evalúa su impacto en el intercambio de gases, los patrones de ventilación y la hemodinámica.

Estudiar puntos finales

Puntos finales primarios:

• Tiempo de alcanzar un CO2 final-tidal (ETCO2) de 70 mmHg o presiones parciales de dióxido de carbono en sangre arterial (PACO2) de 65 mmHg
• Diferencia en ETCO2 y PACO2 ya sea después de 60 minutos (es decir, Duración de prueba máxima) o en la interrupción de la prueba

Puntos finales secundarios:

• Tiempo para alcanzar una saturación de oxígeno (SPO2) ≤75%
• Tiempo para alcanzar presiones parciales de oxígeno en sangre arterial (PAO2) ≤ 45 mmHg
• Diferencias en el consumo de O2 (VO2), producción de CO2 (VCO2)
• Diferencias en la fracción inspiratoria de CO2 (FICO2) y O2 (FIO2)
• Diferencias en las concentraciones CO2 y O2 en el bolsillo de aire
• Diferencia en patrones ventilatorios [ventilación diminuta (VE), volumen de marea (TV), velocidad respiratoria (RR), trabajo de respiración]
• Diferencia en la presión arterial (BP), el gasto cardíaco (CO) y la frecuencia cardíaca (HR)
• Diferencia en la tensión ventricular izquierda y derecha medida por ecocardiografía
• Diferencia en el flujo sanguíneo cerebral

Métodos

Estudio de estudio Intervención, no farmacológico de diseño sobre voluntarios sanos con un diseño transversal aleatorizado.

Los participantes respirarán en un bolsillo de aire de nieve de 0.5 litros utilizando un circuito de reenventación experimental. Cada participante completará la prueba dos veces una vez con lima de refresco integrada en el circuito y una vez sin (diseño cruzado). El orden de las pruebas será aleatorizado, con un período de lavado de 60 minutos entre ellas.

Número de sujeto: se incluirán alrededor de 20 participantes.

Criterios de inclusión

• Edad: 18 - 60 años
• Índice de masa corporal <30 kg/m2
• ASA Clase ≤2
• Proporcionar criterios de exclusión por consentimiento informado y por escrito
• ASA Clase> 2
• Embarazo
• De fumar

Protocolo Después de haber recibido una explicación detallada del propósito y los procedimientos del estudio, los participantes deberán proporcionar un consentimiento informado por escrito. Posteriormente, un médico del equipo de estudio realizará un examen médico general.

Los participantes respirarán en un bolsillo de aire de nieve de 0,5 litros utilizando un circuito de rebeatamiento experimental. Cada participante completará la prueba dos veces una vez con lima de refresco integrada en el circuito y una vez sin (diseño cruzado). El orden de las pruebas será aleatorizado, con un período de lavado de 60 minutos entre ellas.

El circuito de retiro se conectará a un bolsillo de aire de nieve con una capacidad total de 0,5 litros. Se integrará una válvula de rehabilitación bidireccional y varios sensores en el circuito de respiración para permitir la medición de la velocidad respiratoria (RR), el volumen de marea (VT) y la ventilación diminuta (VE), el consumo de oxígeno (VO2), la producción de dióxido de carbono (VCO2), las concentraciones de gases respiratorios inspiratorios y expiratorios [i.e...e. Contenido fraccional de oxígeno inspirado (FIO2), contenido fraccional de dióxido de carbono inspirado (FICO2), contenido fraccional de oxígeno expirado (FEO2), contenido fraccional de dióxido de carbono caducado (FeCO2)]. Un capnógrafo se ubicará en la parte espiratoria del circuito de respiración para permitir la medición del dióxido de carbono de la tidal final (ETCO2) con el tiempo. También se medirá la concentración de O2 y CO2 en el bolsillo de aire. Luego, los participantes serán instrumentados con un catéter arterial, colocado en la arteria radial, para registrar continuamente la presión arterial y el gasto cardíaco y para permitir dibujos de sangre arterial. Un catéter de globo esofágico colocado transnasalmente en los dos tercios inferiores del esófago intratorácico y conectado a un dispositivo de monitoreo dedicado permitirá medir los cambios de presión esofágica y calcular el trabajo de respiración. Además, se colocarán un electrocardiograma y un oxímetro de pulso para monitorear los parámetros vitales de los sujetos con el tiempo. La tensión ventricular izquierda y derecha se medirá con ecocardiografía y el flujo sanguíneo cerebral se cuantificará mediante ultrasonido Doppler transcraneal.

Posteriormente, el sujeto se colocará en la posición lateral izquierda y se tomarán mediciones de línea de base, incluida la velocidad respiratoria (RR), el volumen de marea (TV), la ventilación diminana (MV), ETCO2, PAO2 y PACO2, VO2, VCO2, Swings de presión esofágica, presión arterial (BP), Cardiac Output (CO), Heart Relife (HR), Transcranial Doppler y Otetiográfica y Otetos.

La prueba se ejecutará durante un máximo de 35 minutos. Se terminará antes si se cumplen alguno de los siguientes criterios de interrupción:

• Duración de 35 minutos alcanzado
• SPO2 ≤75%
• ETCO2 ≥ 70 mmHg o PACO2 ≥65 mmHg
• Solicitud de participante para interrumpir el estudio

Durante la prueba, los siguientes parámetros se medirán continuamente: RR, TV, MV, ETCO2, PAO2 y PACO2, VO2, VCO2, columpios de presión esofágica, BP, HR y Co. Además, la ecocardiografía y la ecocardiografía de Doppler transcraneal se realizarán a intervalos regulares, junto con el análisis de gases en sangre arterial. Las medidas continuarán durante unos minutos después de la terminación de la prueba.

Después de un período de lavado de 60 minutos, los participantes se someterán a la segunda prueba (diseño cruzado).