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Introducción
El objetivo primario del sistema cardiovascular es mantener el aporte de oxígeno (DO2) al organismo a fin de cubrir sus requerimientos metabólicos. La falla para mantener la oxigenación tisular (hipoxia tisular) caracteriza al choque circulatorio. La hipoxia tisular sostenida está involucrada en la fisiopatología de la disfunción orgánica1.
Para mantener el DO2 al organismo2,3 en sujetos en estado crítico (como el postoperado [POP] de cirugía cardiaca) se requiere de reanimación hemodinámica óptima, que consiste en obtener la normalidad de las presiones arteriales sistémicas, presión venosa central, frecuencia cardiaca, flujo urinario y gases sanguíneos, sin embargo no descartan del todo la presencia de hipoxia tisular o alteraciones en el DO2/consumo de oxígeno (VO2) corporal4,5.
Mantener una adecuada oxigenación tisular en estas condiciones críticas ha llevado al interés de utilizar indicadores más directos, como el lactato y la saturación de oxígeno (SO2), venosa central mezclada (SvO2) y venosa central (SvcO2)4-6, que son directamente proporcionales a la razón VO2/gasto cardiaco (GC)7,8.
En choque séptico cuando el incremento crítico compensatorio de oxígeno y su tasa de extracción (TEO2) están agotados, el VO2 llega a ser dependiente del DO2, y es cuando puede observarse un incremento del lactato sérico9; sin embargo, en el sujeto POP de cirugía cardiaca las causas de elevación del lactato sérico están referidas a estados de bajo flujo y otras afines al incremento de la producción o reducción del aclaramiento del lactato6,10; más aún, en estos sujetos POP las alteraciones en el lactato y/o la SvO2 o SvcO2 se han asociado al incremento de la morbilidad, mortalidad y mayor tiempo de estancia en la terapia intensiva6,10-16.
En estudios previos se han analizado e informado la SO2 y lactato sérico de muestras sanguíneas tomadas en forma independiente de arteria (A), vena central (VC), arteria pulmonar (vena central mezclada, V)2-16, vena periférica (VP)17 y vena femoral18 con la finalidad de conocer qué utilidad podrían tener en el sujeto en estado crítico.
En el mejor de nuestro conocimiento no encontramos trabajos que hayan explorado el comportamiento simultáneo o casi simultáneo de la SO2 y el lactato en el circuito venoso-arterial (que corresponde a los sitios muestreados: venoso periférico, venoso central, venoso central mezclado y arterial). Por lo que el objetivo de este trabajo fue caracterizar el comportamiento del lactato sérico y la SO2 del circuito venoso-arterial del paciente POP de cirugía cardiaca con parámetros óptimos de reanimación hemodinámica y sin ventilación mecánica (VM).
Material y métodos
El estudio fue realizado en el Departamento de Terapia Intensiva Posquirúrgica Cardiovascular (TPQ) del Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chávez de la Ciudad de México, México.
- Diseño transversal analítico, con pacientes consecutivos POP de cirugía cardiaca.
- Población de estudio: pacientes mayores de 18 años, POP de cirugía cardiaca y hospitalizados en la TPQ, con monitoreo mediante catéter de termodilución en arteria pulmonar, línea arterial y aporte de oxígeno con mascarilla nasal y fracción inspirada de oxígeno (FiO2) al 40% al momento de la adquisición de las muestras sanguíneas. Se excluyeron sujetos con muestras procesadas en más de 4 minutos.
- Muestras sanguíneas. Las muestras se obtuvieron en el siguiente orden y sitio: a través de la punta distal del catéter de termodilución alojado en la arteria pulmonar (venosa mezclada), del catéter yugular y la punta corroborada entre 3 y 4 cm de la aurícula derecha (venosa central), por punción directa en región antecubital del brazo izquierdo o derecho (venosa periférica) previa oclusión del brazo con torniquete por 30 segundos, y arterial a través de la línea arterial previamente colocada. Todas las muestras se obtuvieron estando los sujetos en decúbito dorsal.
- Jeringas desechables: las muestras sanguíneas fueron obtenidas con jeringas desechables DL de 1 ml y longitud de la aguja de 13 mm. Calibre 27 G (Ciudad de México, México).
- Equipo para análisis de gases sanguíneos: el análisis de las muestras sanguíneas se realizó en la unidad en equipo GEM Premier 3000 modelo 5700 (Instrumentation Laboratory, Lexington, Massachusetts, EE.UU.). La calibración del equipo se realizó cada 24 horas previa a su uso.
- Catéter para termodilución (Swan-Ganz): Edwars Lifesciences/Edwars Lifesciences Technology SARL (Irvine, CA, EE.UU.) A través del cual se obtuvo el GC y parámetros hemodinámicos derivados para estimar la función cardiovascular.
- Parámetros hemodinámicos: el GC se determinó por el principio de termodilución y ajustado por el área de la superficie corporal se calculó el índice cardiaco (IC normal: 2.8-4.2 l/min/m2) por triplicado. Por medio de fórmulas estandarizadas se calcularon: resistencia vascular sistémica (RVS normal: 1,000-1,200 dinas/s/cm5), RVS = [(PAM (presión arterial media, mmHg) – PVC (presión venosa central, mmHg) x 80]/GC (l/min); resistencia vascular pulmonar (RVP normal: 60-120 din/s/cm5), RVP = [(PAPM (presión arterial pulmonar media) – PCP (presión capilar pulmonar)) x 80]/GC (dinas/s/cm5); índice de trabajo sistólico del ventrículo izquierdo (ITSVI normal: 44-64 g-m/m2), ITSVI = IVS (índice de volumen sistólico m/m2) x (PAM – PCP) x 0,0136 (g-m/m2/latido).
- Perfil de oxigenación: aporte de oxígeno (DO2 normal: 850-1,050 ml/min), DO2 = CaO2 (contenido arterial de oxígeno) x GC/10 (mlO2/min); consumo de oxígeno (VO2 normal: 180-300 ml/min), VO2 = Ca – VO2 (diferencia del contenido arterial-venoso de oxígeno) x GC x 10 (mlO2/min); tasa de extracción de oxígeno (TEO2 normal: 20 a 30%), TEO2 = (Ca – VO2/CaO2) x 100 (%)5,7,8,19. Índice PaO2 (presión arterial de oxígeno)/FiO2 (normal > 200).
Maniobra
Estando todos los pacientes en decúbito dorsal, sin VM, se verificaron los criterios de inclusión y se mantuvieron con oxígeno suplementario a través de mascarillas faciales con FiO2 al 40% por al menos 20 minutos previo a la toma de las muestras.
Se acotaron las variables demográficas, quirúrgicas y hemodinámicas, y se procedió a adquirir las muestras sanguíneas en el orden previamente referido, dos observadores tomaron las muestras sanguíneas casi al mismo tiempo (< 4 minutos). Una vez obtenidas, se colocaron en un contenedor con hielo, y todas las muestras de cada paciente se procesaron en los equipos de gases sanguíneos del laboratorio de la unidad. Al final se calcularon las variables de oxigenación tisular.
Análisis estadístico
La prueba de Kolmogorov-Smirnov se utilizó para valorar el criterio de normalidad de la distribución. Los valores se expresaron con mediana y percentiles 25 y 75 (p25, p75) para las variables numéricas, para las nominales, frecuencias y porcentajes. Las diferencias entre los diferentes sitios de donde se tomaron las muestras sanguíneas se interrogaron con ANOVA de una vía de Kruskal-Wallis con ajuste de la media por rangos. Para la correlación entre el índice cardiaco, y la SO2 y lactato del circuito venoso-arterial se utilizó la correlación de Spearman. El análisis de acuerdo del lactato sérico y SO2 entre las diferentes muestras sanguíneas se estimó mediante el estadístico descriptivo de Bland-Altman20, su magnitud fue calculada con el coeficiente de correlación intraclase21 (CCI) y su respectivo intervalo de confianza al 95% (IC 95%). La significación estadística fue considerada con una p < 0.05.
En la estimación del tamaño muestral se utilizó la fórmula para la comparación de dos medias. Los datos se obtuvieron del trabajo de Yazigi et al.22, para detectar una diferencia del 6% entre la saturación arterial de oxígeno (SaO2) vs. SvO2. El tamaño muestral obtenido fue de 48.
Resultados
Se estudiaron 244 muestras sanguíneas de 61 pacientes; 30 (49%) fueron mujeres. Los antecedentes demográficos y prequirúrigos se muestran en la tabla 1. Antecedentes personales patológicos del grupo: hipertensión arterial sistémica 23 (37.7%), diabetes mellitus tipo II 10 (16.4%), dislipidemia 12 (19.7%), insuficiencia renal crónica 3 (4.9%), enfermedad pulmonar obstructiva crónica 3 (4.9%) y antecedente de tabaquismo 13 (21.3%).
Tabla 1 Antecedentes demográficos y quirúrgicos
| Variable | Md (P25,75) (n = 61) |
|---|---|
| Edad | 55 (41, 65) |
| Índice de masa corporal (kg/m2) | 25.3 (21.9, 29.9) |
| Tiempo de circulación extracorpórea (min) | 105 (80, 123) |
| Tiempo de pinzamiento aórtico (min) | 70 (50, 96.5) |
| Sangrado (cc) | 650 (485, 895) |
| PG transfundidos en cirugía (250 cc) | 2.5 (2, 3) |
| Hemoglobina (g/dl) | 10.1 (9.3, 10.8) |
| Hematocrito (%) | 29.1 (26, 32) |
| Plaquetas (x mm3) | 125,000 (105,500, 157,500) |
| Tiempo de protrombina (s) | 13.5 (12.2, 14.9) |
| TTPa (s) | 32.4 (29.5, 36.5) |
| Índice internacional normalizado (INR) | 1.14 (1.06, 1.20) |
Md (P25,75): mediana (percentiles 25 y 75); PG: paquetes globulares; TTPa: tiempo de tromboplastina parcial activado.
Los diagnósticos quirúrgicos fueron: reemplazo valvular 49 (80%) y revascularización miocárdica 12 (20%); predominó el cambio valvular mitral 23 (47%) y aórtico 21 (43%). Otros cambios valvulares: pulmonar 2 (4%), tricuspídea 1 (2%), mitro-aórtica 1 (2%) y mitro-tricuspídea 1 (2%); de los operados de revascularización miocárdica, 7 (59%) recibieron 3 puentes, los demás, un puente en 4 (33%) y dos puentes 1 (8%). El riesgo para mortalidad fue intermedio: 5 ± 2 de acuerdo con la escala de riesgo EUROSCORE (European System for Cardiac Operative Risk Evaluation, Sistema Europeo de Evaluación del Riesgo Operatorio Cardiaco).
El tratamiento de todos estos pacientes POP de cirugía valvular o revascularización miocárdica dentro de las primeras 24 horas incluyó23: infusión de líquidos de acuerdo con requerimientos, con lo que se obtuvo una presión auricular derecha de 12 (9, 15) mmHg.
Los fármacos con actividad inotrópica, vasopresora y/o vasodilatadora utilizados para apoyar la función cardiovascular en los pacientes desde su ingreso a la TPQ fueron: dobutamina 34 (55.7%), levosimendán 6 (9.8%), milrinona 2 (3.3%). Dentro del grupo que recibió inotrópicos, el lactato venoso periférico estuvo en 3.5 (2.1, 4.1) mmol/l, la presión capilar pulmonar 16.3 (15, 18.50) mmHg y el índice cardiaco en 2.8 (2.3, 3.1) l/min/m2. Otros fármacos que se utilizaron: vasopresores, norepinefrina 15 (24.6%) y vasopresina 4 (6.6%); vasodilatadores, nitroprusiato 7 (11.5%) y nitroglicerina 2 (3.3%). Todos estos fármacos ya habían sido retirados al momento de la toma de muestras sanguíneas para el estudio. El tiempo desde el retiro de la VM a la toma de las muestras fue de 5 (4, 6) horas. Los 61 (100%) pacientes tuvieron una sonda mediastinal y además en 8 (13.1%) una sonda pleural.
Todos los sujetos se mantuvieron con mascarilla facial con FiO2 al 40% durante la adquisición de las muestras sanguíneas. En la tabla 2 se muestran los parámetros hemodinámicos y de oxigenación tisular al momento de obtener las muestras sanguíneas para su análisis.
Tabla 2 Parámetros hemodinámicos y de oxigenación tisular al momento de obtener la muestra
| Variable | Md (P25,75) (n = 61) |
|---|---|
| Frecuencia cardiaca (latidos/min) | 83 (74, 91.5) |
| Frecuencia respiratoria (respiraciones/min) | 16 (15,19) |
| Temperatura (°C) | 37 (36.5, 37) |
| Presión arterial sistólica (mmHg) | 113 (98.5, 121.5) |
| Presión arterial diastólica (mmHg) | 57 (50, 63) |
| Presión arterial media (mmHg) | 74 (67, 77) |
| Presión sistólica arterial pulmonar (mmHg) | 33 (30, 40.5) |
| Presión capilar pulmonar (mmHg) | 15 (10.5, 17.5) |
| Volumen latido (cc/latido) | 62 (53.8, 63.9) |
| Índice sistólico (ml/latido/m2) | 40.8 (34, 51.4) |
| Resistencias vasculares sistémicas (dinas/s/cm-5) | 852 (694, 1094) |
| ITVI (g x m/m2) | 34 (26, 41.10) |
| Resistencias vasculares pulmonares (dinas/s/cm-5) | 160 (84, 235) |
| Gasto cardiaco (l/min) | 5.4 (4.4, 6.5) |
| Índice cardiaco (l/min/m2) | 3.2 (2.9, 3.75) |
| Índice PaO2/FiO2 | 215.5 (185.5, 271.25) |
| Aporte de oxígeno (DO2, ml/min) | 1003 (825, 1389) |
| Consumo de oxígeno (VO2, ml/min) | 234 (191, 377) |
| Tasa de extracción de oxígeno (TEO2, %) | 29.96 (27.23, 38.69) |
ITVI: índice de trabajo sistólico del ventrículo izquierdo; PaO2/FiO2: relación presión arterial de oxígeno/fracción inspirada de oxígeno.
En la tabla 3 se acotan las diferencias entre los distintos niveles de lactato sérico y SO2 de acuerdo con el sitio muestreado. La SaO2 y la saturación de oxígeno venosa periférica (SvpO2) son diferentes al compararlas con las otras SO2 venosas; la SvcO2 es ligeramente mayor que la SvO2, aunque no hay diferencia estadística. Las correlaciones entre el IC y SvcO2 fueron: r: 0.553, p = 0.0001 y con SvO2, r: 0.562, p = 0.000113,22. Con respecto al lactato sérico, el obtenido de VP es mayor, y correlaciona en forma inversa con la SvpO2 (r: –0.389; p = 0.003), además entre el IC y el lactato de VP, r: –0.307, p = 0.016. Con estas correlaciones obtenidas con el IC y las SvcO2 y SvO2, ambas muestran la dependencia con el estado del GC en sujetos POP de cirugía cardiaca5,22,24. Conforme el IC aumenta, las SO2 en VC y V son mayores; y con la del lactato la correlación es negativa. Con estos datos se sugiere que conforme incrementa el IC las SO2 incrementan y el lactato será menor, ante IC bajos, la SO2 será menor y el lactato será mayor, lo que demuestra la alta correlación de estas variables con el estado del flujo sanguíneo22,24. Veintidós (36%) pacientes con SvO2 60.2 (56.8, 65) tuvieron un lactato 2.3 (2.1, 3.7), lo que señala que a pesar de reanimación postoperatoria exitosa estos sujetos tuvieron alteraciones de la oxigenación tisular (hipoxia) estando ya sin VM y con oxígeno suplementario24.
Tabla 3 Valores y correlaciones de la saturación de oxígeno y lactato sérico en el circuito arterio-venoso
| Variables | Arterial (n1 = 61) | VP (n2 = 61) | VC (n3 = 61) | V (n4 = 61) | * p < 0.05 |
|---|---|---|---|---|---|
| SO2 (%) | 98 (95.3, 99.4) | 85 (75.4, 94) | 68.8 (58.74, 70.2) | 66.8 (61.2, 73.1) | 1-2; 1-3; 1-4; 2-3; 2-4 |
| (mín., máx.) | (79.1, 100 ) | (30, 99) | (50, 81) | (47.8, 88) | |
| Lactato (mmol/l) | 1.7 (1,1, 2.1) | 1.9 (1.35, 2.3) | 1.8 (1.3, 2.3) | 1.8 (1.3, 2.2) | 1-2; 1-3; 1-4 |
| (mín., máx.) | (0.7, 5.6 ) | (0.6, 11.9) | (0.8, 5.9) | (0.9, 5.9) | |
| RSp = SO2 – Lactato | –0.144; p = 0.268 | –0.389; p = 0.003 | –0.172; p = 185 | –0.078; p = 0.549 |
*Prueba U de Mann-Whitney con ajuste de la media por rangos.
SO2: saturación de oxígeno; VP: venosa periférica; VC: venosa central; V: venosa central mezclada; RSp: rho de Spearman.
En cuanto a los parámetros de oxigenación tisular (Tabla 2), DO2, VO2, y TEO2, se apreciaron en límites normales. El IC correlacionó con el VO2 (r: 0.453, p = 0.0001), con la TEO2 (r: –0.469, p = 0.0001) y con el índice PaO2/FiO2 (r: 0.377, p = 0.003). Además la TEO2 tuvo correlación inversa con el índice PaO2/FiO2 (r: –0.282, p = 0.028), lo que también señala la alta dependencia del IC en la oxigenación tisular en estos sujetos POP de cirugía cardiaca.
En la tabla 4 se aprecian las diferencias medias, sesgos (límites de acuerdo) y el IC 95% de las diferentes comparaciones del circuito venoso-arterial de la SO2%; las del lactato sérico se muestran en la tabla 5. Como se acota, todas las comparaciones de la SO2 exhiben una diferencia media amplia con un sesgo amplio, a excepción de la SvO2 y SvcO2, donde la diferencia media fue pequeña y el sesgo menor 2.1 (14.6, –10.4) con el mejor CCI (0.856 [0.760, 0.914]) de las comparaciones realizadas. En la tabla 5 las comparaciones del lactato mostraron una diferencia media pequeña y sesgos amplios en todos los sitios muestreados, sin embargo entre ellas las que tuvieron mejores magnitudes en el grado de acuerdo con CCI > 0.90 fueron la de A-VC, A-V y VC-V, que además tuvieron un sesgo más pequeño.
Tabla 4 Comportamiento de las diversas comparaciones de las saturaciones de oxígeno, de acuerdo con los sitios de obtención de la muestra sanguínea, diferencia media, sesgo, coeficiente de correlación intraclase e intervalo de confianza al 95%
| SO2, % | Diferencia media M ± DE |
Sesgo M ± DE |
CCI (IC 95%) |
|---|---|---|---|
| A - VP | 17.3 | 51.1, –16.5 | 0.154 (–0.409, 0.493) |
| A - VC | 29.7 | 47.7, 11.8 | 0.369 (0.051, 0.622) |
| A - V | 31.9 | 46.6, 17.1 | 0.394 (0.10, 0.637) |
| VP - VC | 12.4 | 45.2, –20.3 | 0.489 (0.148,0.693) |
| VP - V | 14.5 | 46.3, –17.2 | 0.471 (0.119, 0.683) |
| VC - V | 2.1 | 14.6, –10.4 | 0.856 (0.760,0.914) |
A: arterial; VP: vena periférica; VC: vena central; V: vena central mezclada; M ± DE: media±desviación estándar; CCI: coeficiente de correlación intraclase; IC 95%: intervalo de confianza al 95%.
Tabla 5 Comportamiento de las diversas comparaciones del lactato, de acuerdo con los sitios de adquisición de la muestra sanguínea, diferencia media, sesgo, coeficiente de correlación intraclase e intervalo de confianza al 95%
| Lactato, mmol/l | Diferencia media M ± DE |
Sesgo M ± DE | CCI (IC 95%) |
|---|---|---|---|
| A - VP | –0.3 | 1.2, –1.8 | 0.638 (0.397, 0.783) |
| A - VC | –0.20 | 0.54, –0.94 | 0.926 (0.877, 0.956) |
| A - V | –0.16 | 0.88, –1.21 | 0.963 (0.939, 0.978) |
| VP - VC | 0.1 | 1.6, –1.4 | 0.628 (0.380, 0.777) |
| VP - V | 0.2 | 1.7, – 1.4 | 0.599 ( 0.332, 0.760) |
| VC - V | 0.03 | 0.88, –0.81 | 0.954 (0.923, 0.972) |
A: arterial; VP: vena periférica; VC: vena central; V: vena central mezclada; M ± DE: media±desviación estándar; CCI: coeficiente de correlación intraclase; IC 95%: intervalo de confianza al 95%.
Durante la estancia de los pacientes en la TPQ, se presentaron 2 (3.28%) pacientes con taponamiento cardiaco como complicación.
Discusión
El choque o la insuficiencia cardiovascular, como la que ocurre en pacientes POP de cirugía cardiaca, se caracteriza por alteraciones de la perfusión con alteraciones en el balance DO2/VO2 e hipoxia tisular. Una disminución del DO2 es compensada por un incremento en la TEO2, con lo que se posibilita mantener el VO2. Cuando la TEO2 es superada, el VO2 inicia a caer y el lactato a incrementar (la SvO2 disminuye antes de que incremente el lactato). Esto indica un cambio en el metabolismo celular de glucólisis aeróbica a anaeróbica citoplásmica. Cambios que se asocian a falla orgánica, aunque no en todos los casos1,5.
El DO2 depende de tres determinantes: gasto cardiaco, saturación arterial de oxígeno y hemoglobina. En teoría los estados de choque inducidos por alteraciones en el GC deberían ser acompañados por hiperlactatemia hipóxica y la intervención en estas alteraciones pueden reestablecer el balance a nivel celular del DO2/VO2. Esto explicaría en el presente trabajo su alta dependencia de la perfusión tisular, sugeridas por las diversas correlaciones obtenidas con el IC, la SO2, el lactato sérico y de la relación PaO2/FiO2.
En cuanto a los marcadores subrogados de hipoxia tisular como la SvcO2 y la SvO2 en nuestra población estudiada, son similares, con un incremento ligeramente mayor de la saturación venosa central de oxígeno (p > 0.05), como ha sido informado previamente25, debido a la contribución de la sangre del seno coronario.
La mejor diferencia media y el mejor CCI encontrado está entre la SvcO2 y SvO2, aunque el sesgo es amplio; en otros trabajos se ha referido que no son iguales13,22,24-26, sin embargo en este trabajo mostramos la significativa correlación que existe entre estas variables, lo que las hace equiparables en su función2,9.
La SvpO2 es mayor que la SvcO2 y la SvO2, posiblemente debido a que es el primer sitio de mezclado sanguíneo del circuito venoso-arterial y a la menor TEO217,18. El lactato sérico tiene un comportamiento con variaciones mínimas en el circuito, y su mayor expresión es a nivel periférico, su mejor diferencia media, sesgo y CCI se encuentra entre la VC y V; con fines de su uso, el obtenerlo en cualquier sitio del circuito es similar, como también ha sido mostrado en otros trabajos15,17,18.
Limitaciones
El trabajo exhibe limitaciones, como el ser monocéntrico, el haberse estudiado solo aquellos pacientes fuera de VM, riesgo intermedio y con reanimación hemodinámica óptima.
Conclusiones
Las SO2 son diferentes de acuerdo con el sitio de donde se obtengan; la SvcO2 es similar a la SvO2. La mejor diferencia media y mejor CCI encontrada está entre la SvcO2 y SvO2, aunque el sesgo es amplio.
El lactato sérico tiene un comportamiento con variaciones mínimas en el circuito, su mayor expresión es a nivel periférico; la mejor diferencia media, sesgo y CCI del lactato sérico se encuentra entre la VC y V; aunque obtenerlo en cualquier sitio del circuito es similar.
La SO2, lactato sérico, el índice cardiaco y la relación PaO2/Fio2 se encuentran correlacionados entre ellos y son el reflejo del estado de la perfusión y oxigenación tisular.
