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Propagation prevention: A complementary mechanism for “lung
protective” ventilation in acute respiratory distress syndrome.
John J. Marini, MD; Luciano Gattinoni, MD
Crit Care Med 2008 Vol. 36, No. 12
En
el Distrés Respiratorio (SDRA), se considera que la injuria
generalizada que lo caracteriza comienza en forma sincrónica en
todo el pulmón. Es poco lo que se ha investigado acerca de la
posibilidad que la injuria inflamatoria comience en un área
focalizada y luego se propague secuencialmente de distal a
proximal a través de la vía aérea. Los líquidos proteináceos
formados en alvéolos injuriados cargados de mediadores
inflamatorios podrían ser conducidos a regiones no injuriadas
impulsados por los movimientos respiratorios y fuerzas
gravitacionales y teóricamente inactivarían surfactante o
incitarían directamente más inflamación.
El
presente trabajo pretende constituir un llamado de atención
acerca de esta posible mecanismo de diseminación de la injuria y
sugerir estrategias ventilatorias y de posicionamiento como
medidas de protección de la injuria pulmonar por propagación a
través de la vía aérea.
Actualmente se considera que el pulmón injuriado se constituye
con unidades enfermas incapaces de realizar el recambio gaseoso
(shunt) y otras menos comprometidas que mantienen esta función
casi intacta. La prevención de la extensión es un objetivo clave
de una estrategia de ventilación protectiva.
Existe evidencia que la elección de un patrón ventilatorio
adverso puede exacerbar la injuria o retrasar el proceso de
reparación generando la injuria pulmonar relacionada a la
ventilación mecánica (ventilador induced lung injury,
VILI).
Se
considera que la tensión que se desarrolla en la interfase entre
las unidades abiertas y cerradas en un pulmón mecánicamente
heterogéneo, constituye un amplificador reconocido de lesión.
La
compresión genera, en áreas dependientes del pulmón, el cierre
de la pequeña vía aérea con el consiguiente aumento de la
tensión superficial resultando en depleción e inactivación del
surfactante generando inevitablemente el colapso posterior del
espacio aéreo. La lesión de las células epiteliales que
sintetizan surfactante constituye un mecanismo reconocido en la
injuria pulmonar, ésta también resulta de la inactivación del
mismo por la exposición a líquidos proteináceos ricos en
mediadores inflamatorios que se forma luego de la rotura de la
barrera alveolocapilar. La inestabilidad alveolar resultante
predispone al VILI.
Desde este punto de vista, prevenir la transferencia de
líquidos nocivos a unidades alveolares sanas podría contribuir a
limitar el proceso de injuria.
La
particular estructura anatómica del pulmón permite confinar el
daño a lóbulos o segmentos aislados. Existen zonas del pulmón
que son menos dependientes de las fuerzas gravitacionales
independientemente de la orientación espacial del mismo. Este
aspecto constituiría una ventaja cuando se pretende confinar
líquidos nocivos a sus sitios de origen evitando la propagación.
Asimismo la alta tensión superficial de los líquidos más pesados
y la completa oclusión de canales pequeños que llevan a
constituir unidades alveolares totalmente cerradas, contribuyen
a este objetivo de limitar la propagación de líquidos nocivos y
por ende de la injuria.
En
la situación de distrés respiratorio estas defensas anatómicas
son superadas por la inundación alveolar masiva, respiraciones
profundas, espiraciones forzadas, clearence inefectivo de la vía
aérea y fuerzas gravitacionales adversas generadas por
posicionamientos desfavorables de los pacientes. Todo esto
podría contribuir a la diseminación de estos líquidos a regiones
previamente no afectadas contribuyendo a propagar la injuria.
Posición
Las
fuerzas gravitacionales operan a todos los niveles del árbol
traqueobronquial. En ausencia de tos se debe considerar a la
gravedad como el movilizador primario de secreciones a nivel
periférico. La gravedad juega un rol muy importante como
diseminador de enfermedad (ej: aspiración), mientras que por
otro lado el reposicionamiento gravitacional apropiado
constituye una herramienta de tratamiento en lo que constituye
el drenaje postural como parte de la fisioterapia respiratoria.
Sin embargo, una vez que las secreciones se espesan la
orientación gravitacional adecuada puede no ser suficiente para
movilizarlas. Poca importancia se le da actualmente al
posicionamiento dependiente del pulmón enfermo en casos de
neumonía unilateral. En realidad, en enfermedad unilateral, lo
que se estila es colocar el pulmón “sano” hacia abajo cuando la
mejoría de la oxigenación es el objetivo. En modelos animales
con enfermedad unilateral esta posición los favorece. Sin
embargo para sostener esta práctica por períodos prolongados
deberían considerarse otros aspectos tales como el volumen y la
movilidad de las secreciones producidas, la orientación
gravitacional del bronquio principal afectado y el no afectado,
valores de PEEP seleccionados, volumen corriente y modo
ventilatorio. Es por esto que aún no existe un consenso firme
acerca del posicionamiento óptimo de pacientes con enfermedad
pulmonar asimétrica. En un modelo experimental de infección
pulmonar unilateral se demostró que la ventilación con bajo
PEEP, altos volúmenes corrientes y posicionamiento no
dependiente del pulmón infectado favorecían la contaminación del
pulmón opuesto cuando se lo comparaba con respiración
espontánea. El concepto de contenido y migración de bio-líquidos
es aplicable no sólo a neumonía sino a todos los tipos de
injuria pulmonar regional (ej: contusión).
Manejo de Líquidos, patrones ventilatorios y propagación de la
injuria
La
resucitación con líquidos constituye una terapia universal
inicial en casi todas las situaciones de hipotensión, incluyendo
sepsis y neumonía. Tal hidratación contribuye a formar y
movilizar secreciones aún con presiones capilares normales. La
permeabilidad capilar incrementada y las presiones capilares
aumentadas contribuyen al edema y luego la inundación alveolar.
La ventilación con relativamente altos volúmenes corrientes
colabora en la translocación de la delgada capa de líquido
inicial a regiones pulmonares sanas y de este modo extender el
proceso inflamatorio. En casos de edema pulmonar severo la
discontinuación de la PEEP suele manifestarse con aparición de
líquido de edema visible en el tubo endotraqueal. Es bien
conocida la recuperación demorada en el recambio gaseoso luego
de haber suspendido la PEEP por algún período.
Volúmenes corrientes pequeños tienden a limitar la expulsión
proximal de los bio-líquidos, mientras que volúmenes corrientes
grandes y esfuerzos espiratorios forzados favorecen la migración
de dichos líquidos en dirección a la boca.
Modelos experimentales sugieren que patrones ventilatorios
adversos tienen el potencial de transferir los líquidos
proteináceos en dirección proximal y hacia sectores inicialmente
no afectados. Niveles bajos de PEEP y volúmenes corrientes
elevados contribuyen a este fenómeno. Tales mecanismos de
propagación podrían explicar en parte, cómo una neumonía lobar o
segmentaria evoluciona a distrés respiratorio luego de 24-48
horas de hospitalización.
Importancia del PEEP y timing de contención de la injuria y
clearence de moco
Los
altos niveles de PEEP permiten mantener confinados a
determinados espacios a los líquidos proteináceos gracias a que
aumentan la capacidad de reservorio de los espacios aéreos y
favorecen el almacenamiento intersticial del líquido alveolar
filtrado.
Según algunos modelos experimentales la propagación de los
líquidos a través de la vía aérea también depende de la
viscosidad de los mismos. Es decir que cuanto más fluidos y por
ende menos viscosos son los líquidos el potencial de propagación
es mayor.
En
una patología como el distrés respiratorio, caracterizada por
una etapa inicial de edema que en pocos días evoluciona a una
fase organizativa, el timing de la aplicación de PEEP y
de maniobras de posicionamiento reviste una importancia crucial,
siempre y cuando la hipótesis de la propagación intra vía aérea
sea una posibilidad.
El
reclutamiento de espacios aéreos podría ayudar a disminuir la
tendencia a la propagación a través de su capacidad para crear
un reservorio periférico y favorecer la migración de los
líquidos dentro del espacio intersticial. Aunque se puede ver a
la aplicación de PEEP alta como una maniobra preventiva de
propagación, existen otros elementos de una estrategia de
reclutamiento que podrían promover, más que evitar la
propagación de los líquidos en la vía aérea. La aplicación de
suspiros con PEEP inadecuados o la insuflación manual y vigorosa
de los pulmones con ambú durante la resucitación podrían
favorecer la migración distal de líquidos nocivos. La práctica
habitual de reclutamiento con ambú luego de haber liberado la
PEEP por ejemplo durante una maniobra de aspiración merece una
consideración especial en situaciones de infiltrados localizados
y con líquidos poco viscosos ya que zonas no afectadas de
pulmón, altamente complacientes, están muy predispuestas a
recibir de este modo cantidades desproporcionadas de
bio-líquidos con el efecto nocivo potencial que esto traería
aparejado. Esto sería menos importante en patología difusa donde
la propagación no sería una cuestión fundamental.
Interpretación de los trials clínicos de investigación
A
partir de los expuesto surge la pregunta acerca de cómo
compatibilizar la hipótesis de la propagación con los trial
clínicos publicados sobre estrategias para el SDRA y de que modo
impacta sobre sus elementos clave: patrón ventilatorio,
posicionamiento y manejo de líquidos.
Es
fundamental mantener en mente que la fluidez de las secreciones
es el determinante primario de la capacidad de propagación, esta
fluidez varía según el tiempo de evolución del proceso y que
ciertas maniobras terapéuticas diferentes dependiendo del
volumen y la fluidez de las secreciones presentes. Asimismo una
vez que el compromiso es generalizado las medidas para prevenir
la propagación ya han perdido mucho de su potencial para limitar
la diseminación e influir en los resultados. Así y todo existe
evidencia que aún en los pacientes más severamente injuriados
las maniobras de reclutamiento, la evitación de volúmenes
corrientes elevados y el manejo restrictivo de los líquidos,
tiene efecto beneficioso sobre los resultados. La propagación
intra-vía aérea podría explicar la correlación descripta entre
mayor mortalidad y volúmenes corrientes elevados en pacientes
que mantienen valores de presión meseta por debajo de 30 cmH2O.
Posición prono:
La posición prona tiene dos efectos principales,
reclutamiento dorsal y drenaje gravitacional. El efecto neto de
cada uno de estos fenómenos sobre la propagación de los líquidos
dependerá de sus magnitudes relativas como así también del
volumen y la fluidez de las secreciones. Si el objetivo es
evitar la propagación de los fluidos, el prono precoz tiene el
potencial de extender la injuria a regiones protegidas por
ventajas gravitacionales, aún cuando se recluten las regiones
dorsales. Ninguno de los 3 grandes trials sobre prono en SDRA
demostró beneficios en términos de mortalidad. En un análisis de
subgrupos realizado en uno de estos trials se demostró que
aquellos pacientes a los cuales se les aplicaban maniobras de
reclutamiento en forma sostenida (inhibidores de la propagación
de fluidos) se beneficiaban con el decúbito prono. Podría
especularse que el prono aplicado en etapa precoz de de injurias
menos severas podría promover la propagación mientras que podría
limitarla en etapas más avanzadas del proceso. La clave estaría
en el momento de aplicación de la maniobra. Una vez que las
secreciones son menos fluidas en las fases más avanzadas de la
enfermedad el potencial de propagación disminuiría. Parecería
que luego de las primeras 48-72 hrs la posibilidad de migración
de secreciones por el prono estaría muy disminuida. En esta
etapa las secreciones tienden a constituir tapones en la vía
aérea más que líquido de ocupación alveolar y el énfasis
terapéutico pasa de prevenir la propagación al clearence de
esputo.
Maniobras de reclutamiento.
Hasta el momento no se pudo demostrar beneficio sobre mortalidad
o cambios duraderos en variables fisiológicas con la aplicación
de una maniobra de reclutamiento que utilizaba una presión de
reclutamiento moderada y no se acompañaba de ajustes
subsecuentes de la PEEP. Sin un reclutamiento de volumen
sostenido y efectivo se puede anticipar una falla en la
contención de la propagación.
Ventilación con PEEP elevado (Pulmón Abierto).
El estudio ALVEOLI no logró demostrar un beneficio significativo
en términos de mortalidad cuando se utilizaban altos niveles de
PEEP en posición supina. En el estudio EXPRESS se comparó dos
estrategias que combinaban bajos volúmenes corrientes con PEEP
baja o PEEP alta. En este último grupo hubo una tendencia
favorable en términos de mortalidad pero no fue estadísticamente
significativa. Así y todo, los pacientes en el grupo PEEP
elevado presentaron mayor cantidad de días libres de respirador
y de días libres de falla multiorgánica. La estrategia de mayor
reclutamiento también se relacionó con valores más altos de
compliance y mejores parámetros gasométricos con menos
requerimiento de terapias adyuvantes para oxigenación. El
estudio Canadian-led LOVS también mostró mejores resultados en
end point secundarios con la estrategia de PEEP alto
(pulmón abierto) pero ninguna ventaja en términos de mortalidad.
Queda claro que los datos mencionados, recolectados en pacientes
con enfermedad generalizada, no pueden utilizarse para validar
una estrategia de prevención de la propagación. Sin embargo
tomados en conjunto y considerando el impacto teórico del
estadio de la enfermedad y otros elementos de manejo, estos
resultados parecen consistentes con una contribución del
mecanismo de propagación de las secreciones sobre la severidad
de la enfermedad.
Implicancias Clínicas
Si
asumimos que la propagación a través de la vía aérea juega un
rol importante en diseminar la injuria, cuáles deberían ser los
elementos clave a tener en cuenta si deseamos instaurar una
estrategia ventilatoria protectiva dirigida a este aspecto
específico.
En
la etapa más precoz de la injuria (edematosa), la cual abarcaría
la primeras 48 hrs, la estrategia debería incluir niveles
relativamente elevados de PEEP, volúmenes corrientes bajos,
minimizar la ventilación minuto, evitar el exceso de líquido y
el edema, posicionamiento dependiente de los segmentos o lóbulos
pulmonares más comprometidos y controlar los esfuerzos
espiratorios vigorosos. Una intervención temprana podría ser
vital a la hora de evitar la propagación de los bio-líquidos en
esta fase de mayor fluidez de los mismos. Más tarde en la
evolución del proceso, con la gelificación y espesamiento de las
secreciones la PEEP elevada tiene poco valor en evitar la
inundación alveolar. La reorientación postural tiene valor como
maniobra de drenaje de secreciones. En esta etapa el clearence
de moco espeso cobra un valor terapéutico fundamental.
Conclusión
En
resumen evitar la propagación no contradice los aspectos básicos
de la ventilación protectiva (volumen corriente bajo/pulmón
abierto), sino por el contrario, extiende su racionalidad,
redirecciona su énfasis y sugiere áreas promisorias para
ulterior investigación.
Se
intenta enfatizar que si bien la propagación a través de la vía
aérea no es el único mecanismo generador de SDRA o VILI, cuando
la injuria es reciente e inicialmente focalizada habría que
insistir con el posicionamiento dependiente de las áreas
afectadas hasta tanto las secreciones se espesen. Asimismo en
las fases precoces de la injuria debería recurrirse a maniobras
de reclutamiento y PEEP elevadas a fin de expandir el
reservorio local para líquidos dentro del intersticio y de los
espacios aéreos PEEP-distendidos. También es fundamental en esta
fase precoz evitar las presiones meseta elevadas y los esfuerzos
espiratorios forzados. Debería evitarse imperiosamente el uso de
volúmenes corrientes altos (ej. insuflaciones vigorosas con
ambú) y situaciones donde se pierda la PEEP. Debería adoptarse
una política de administración juiciosa de líquidos y prestar
mucha atención a la orientación posicional especialmente en
pacientes con enfermedad asimétrica, de modo de contener los
líquidos nocivos dentro del mínimo número de segmentos. Se
enfatiza que todo lo aquí expuesto no son recomendaciones ni
directivas sino sólo especulaciones y la investigación ulterior
confirmará o rechazará lo aquí planteado.
Comentario:
Dr. Sebastián Reynoso.
Médico especialista en Clínica Médica. Ex Jefe de Residentes
Clínica Médica - Hospital Provincial del Centenario - Rosario.
Médico de planta Terapia Intensiva Hospital
Zonal de Trelew (Chubut)
Recibido:
Noviembre de 2008 |
