Utilidad de la terapéutica metabólica G-I-K en cirugía de cardiacos

On metabolic therapeutics G-I-K in surgery of cardiac patients

Alfredo de Micheli,* Gustavo A Medrano*

* Del Instituto Nacional de Cardiología "Ignacio Chávez". México.

Correspondencia
Alfredo de Micheli. Instituto Nacional de Cardiología "Ignacio Chávez" (INCICH, Juan Badiano No. 1 Col. Sección XVI, Tlalpan 14080 México, D.F.).

Recibido: 25 de marzo de 2004
Aceptado: 20 de mayo de 2004

Resumen

Se exponen en forma sintética los principios básicos de la terapéutica metabólica, en su modalidad de las venoclisis con glucosa, insulina y potasio, ya propuestas a su tiempo por el Dr. Demetrio Sodi Pallares. Se relata la sucesión cronológica de la aplicación de dicho tratamiento en las fases preoperatoria, transoperatoria y postoperatoria de cirugía cardiovascular. Se describen asimismo algunas observaciones personales de uno de los autores. Se concluye que la mezcla glucosa-insulina-potasio constituye un poderoso sistema donador de energía y el aporte generoso de esta última es muy útil para la protección del miocardio dañado en cirugía cardíaca y no cardíaca. Lo demuestra el gran número de publicaciones al respecto. Las más recientes señalan la reducción de los síndromes de bajo gasto debidos a intervenciones sobre las arterias coronarias, así como la baja del nivel de ácidos grasos circulantes tras las angioplastías primarias. Las soluciones mencionadas, en concentraciones mayores que las iniciales, podrían volverse una medida rutinaria en los centros de medicina y cirugía generales.

Palabras clave: Solución glucosa-insulina-potasio, Glucosa-insulina-potasio en cardiología quirúrgica, Glucosa-insulina-potasio en cirugía no cardíaca.

Summary

The basic principles of the metabolic therapeutics with glucose-insulin-potassium solutions, already proposed by Dr. Demetrio Sodi Pallares, are exposed. Chronologic succession of this treatment during the preoperative, transoperative and postoperative phases of heart surgery, as well as some personal observations of one of the authors, are described. The glucose-insulin-potassium solution is a powerful system, providing very useful energy to protect the injured myocardium during cardiovascular surgery. Many publications support this assertion. The most recent ones indicate a reduction of low output syndromes due to interventions on coronary arteries, as well as a significant diminution of circulating fatty acids after primary angioplasty. The mentioned solution, in higher concentrations than the initial one, could become routine therapeutics in medicine and surgery centers, in general.

Key words: Glucose-insulin-potassium solution, Glucose-insulin-potassium in heart surgery, Glucose-insulin-potassium in no cardiac surgery.

En torno a la terapéutica metabólica

El concepto de terapéutica metabólica fue elaborado hace muchos años por varios autores, en particular los del grupo de Nancy,¹ quienes proponían una reintegración iónica celular como una ley de patología general. Más tarde se ha vuelto a insistir sobre este punto,² criticándose la escasa atención prestada por la mayoría de los investigadores clínicos a un aspecto fundamental de la fisiopatología de la cardiopatía isquémica. Puesto que dicha terapéutica, p. ej. en su modalidad con soluciones glucosa-insulina-potasio (G-I-K), es primordialmente una medida de protección,³ el resultado definitivo varía según pueda compensarse o no el déficit del riego sanguíneo y restablecerse un aporte de oxígeno adecuado al músculo cardíaco, o bien normalizarse el metabolismo celular al eliminar la causa de agresión directa al tejido afectado.

Cuando se trata de un proceso degenerativo o inflamatorio del miocardio, con evolución progresiva, la terapéutica metabólica por sí sola no logra resolver el problema. si hay una oclusión completa o parcial de una arteria coronaria, los agentes fibrinolíticos y los antitrombóticos constituyen la terapéutica directa para la canalización de la arteria afectada.

La mezcla glucosa-insulina es un poderoso sistema donador de energía, que se empleó de manera esporádica durante la década de 1930 en casos de insuficiencia cardíaca.⁴ Por aquellos años se usó con cierta frecuencia la asociación de azúcares por vía oral con insulina por vía subcutánea en dicho síndrome.^5,6

Años después, bajo la influencia de ulteriores publicaciones,^7,8 se pensó utilizar soluciones glucosadas con insulina simple y cloruro de potasio por vena. El potasio activa la piruvatocinasa y constituye un antiarrítmico fisiológico. se obtuvo así la llamada solución polarizante, que el Dr. Demetrio Sodi Pallares presentó en una conferencia sustentada en la Academia Médica Lombarda de Milán el 9 de junio de 1961.⁹ El conferenciante hizo hincapié en el hecho de que esta terapéutica representa un tratamiento coadyuvante y de ninguna manera contraindica la asociación con otros procedimientos médicos o quirúrgicos. Más tarde Haneda y cols.¹⁰ señalaron que dicha solución producía una franca mejoría del balance entre demanda y aporte de energía útil, debido probablemente a desviación de la oxidación de ácidos grasos libres hacia la oxidación de la glucosa. A su vez, la acción de la mezcla G-I-K sobre el metabolismo de los ácidos grasos fue investigada ampliamente en la década de 1970.^11,12

Utilidad de las soluciones G-I-K en cirugía

Soluciones glucosadas al 10% con 20 unidades de insulina simple y 40 mEq de KCl, administradas por medio de una bomba de infusión, se emplearon en la Mayo Clinic tras la cirugía de remplazo valvular.¹³ se observó así una importante reducción de los cuerpos cetónicos totales, y un aumento significativo del potasio plasmático, durante las infusiones. Cabe mencionar que todos los 50 enfermos tratados tenían un bajo nivel de potasio sérico al final de la intervención quirúrgica, justamente cuando se originan de preferencia las arritmias ventriculares.^14,15 Otros autores¹⁶ emplearon dichas soluciones en el período preoperatorio de enfermos programados para el remplazo de la válvula mitral.

En la década de 1980 se utilizó en nuestro Instituto la solución G-I-K en cirugía cardíaca con circulación extracorpórea, pero no se publicó nada al respecto. Tampoco se publicó algo por el servicio de Cirugía Cardíaca del Hospital de Petróleos Mexicanos Pemex Picacho, en donde se empleó igualmente la solución mencionada con buenos resultados. De todos modos, el Dr. G. Medrano, coautor de este artículo, usó las soluciones G-I-K en 25 pacientes con cardiopatía hipertensiva sistémica, cor pulmonale crónico o infarto miocárdico antiguo, controlados médicamente en aparente equilibrio bioquímico y electrolítico. Dichas soluciones contenentes 1,000 mL de glucosa 10%, KCl 20 ó 40 mEq e insulina simple 20 unidades, pasaban a razón de 35-45 gotas por minuto durante el preoperatorio, el transoperatorio y el postoperatorio inmediato, i.e. 3-6 h del traslado de los enfermos a la zona de cuidados intensivos postquirúrgicos. La mayoría de estos pacientes fueron operados de colecistectomía clásica, de prostatectomía, de colectomía por cáncer y gastrectomía por úlcera péptica recurrente. unos pocos fueron sometidos a intervención ocular por catarata o a una angioplastía coronaria. A los enfermos en fibrilación auricular se les administró, además, una solución de 500 mL de glucosa al 5% con 15- 20 mg de verapamilo, en el transcurso de la operación. Los resultados de la cirugía fueron totalmente satisfactorios, sin mortalidad a corto plazo y sin complicaciones evidentes. A su vez, es de 1989 el estudio del grupo de Taegtmeyer¹⁷ acerca de la mejoría de la función miocárdica con soluciones G-I-K concentradas tras bypass aortocoronario.

En 1992, apareció una excelente publicación de algunos cirujanos de Lyon,¹⁸ quienes utilizaron con éxito la solución polarizante en sus enfermos para prepararlos a intervenciones a corazón abierto.

Svedjeholm y cols.¹⁹ demostraron el fundamento racional de la administración de aminoácidos, en particular el glutamato, y de la solución G-I-K en dosis elevadas, para mejorar las condiciones metabólicas del músculo cardíaco, y de consecuencia su función, durante la fase de recuperación de un traumatismo quirúrgico. Dichos autores, con base en su propia experiencia,²⁰ proponían que una terapéutica metabólica con glutamato y dosis altas de glucosa-insulina-potasio constituye un tratamiento seguro y de gran éxito en la insuficiencia cardíaca grave, consecutiva a intervenciones quirúrgicas sobre el corazón. Asimismo autores de Boston^21,22 llegaron a la conclusión que la terapéutica con soluciones G-I-K mejora la función cardíaca y favorece una recuperación más rápida tras un injerto de urgencia en alguna arteria coronaria. unos años después los mismos autores²³ señalaron que la mejora de los sustratos tisulares con soluciones G-I-K, en sujetos diabéticos, favorece la función del miocardio y produce una más rápida recuperación.

Autores turcos²⁴ publicaron en 1999 un artículo sobre los efectos del pretratamiento con G-I-K en enfermos que iban a ser sometidos a remplazo valvular mitral y se hallaban en las clases funcionales III y IV de la NYHA. La acción favorable de la mezcla G-I-K sobre la reducción de los signos de isquemia miocárdica aguda, tras intervenciones quirúrgicas con creación de un ductus aortocoronario, fue señalada por cirujanos italianos de Milán.²⁵ Por su parte Harold y cols.²⁶ ya habían comunicado datos concernientes a la protección del miocardio por soluciones G-I-K en casos de isquemia miocárdica aguda debida a intervenciones quirúrgicas. Un estudio publicado en México en el año 2001²⁷ señaló que el uso de las soluciones mencionadas, compuestas de suero glucosado hipertónico, cloruro de potasio e insulina simple, administradas por vía venosa previamente a una intervención quirúrgica y durante la misma, reducía la complicación del íleo reflejo, causado al manipular o traccionar las asas intestinales, sin producir hiperglucemia ni efectos secundarios.

Por su lado, Szabó y cols.²⁸ señalaron que la administración de soluciones glucosa-insulina-potasio, en dosis elevadas, permite aumentos sustanciales de la glucosa a infundir tanto en los sujetos diabéticos como en los no diabéticos en estado crítico, al mantener el control de una glucemia aceptable. Los mismos autores²⁹ informaron más tarde que dosis elevadas de G-I-K pueden ser utilizadas con toda seguridad en la práctica clínica y, bajo un monitoreo cuidadoso, pueden servir para el tratamiento de enfermos en estado crítico tras cirugía cardíaca.

Más recientemente cirujanos ingleses de Birmingham³⁰ han comunicado que la terapéutica con G-I-K incrementa el gasto cardíaco y reduce las resistencias vasculares, así como los requerimientos inotrópicos, en los síndromes de bajo gasto consecutivos a cirugía coronaria. Y cardiólogos de Dallas³¹ han observado que las venoclisis con G-I-K, asociadas a una coronarioplastía primaria, abaten de manera significativa el nivel de los ácidos grasos libres circulantes. Estos últimos, como se sabe, juegan un papel importante en el origen de las arritmias postoperatorias.

Ahora se ha señalado con razón que las concentraciones de glucosa, insulina y potasio, propuestas en el pasado, no parecen ser suficientes en la práctica clínica.^33,34 Más aún, es lógico pensar que la asociación de las soluciones mencionadas con procedimientos de reperfusión miocárdica (farmacológicos, hemodinámicos y quirúrgicos) debe lograr mejores resultados respecto a los de la terapéutica polarizante aislada. No puede ésta restaurar por sí sola una reperfusión adecuada del miocardio isquémico. Logra solamente protegerlo hasta que se restablezca un riego sanguíneo suficiente, limitando así la pérdida definitiva de músculo cardíaco. De hecho, la mezcla G-I-K ha sido propuesta originalmente como una medida de protección en contra de la pérdida de la capacidad contráctil del miocardio y para prevenir o limitar los trastornos electrolíticos, generadores de arritmias.³⁵

Conclusiones

En lo referente a sus aplicaciones en cirugía, debe tenerse presente que los distintos planos de anestesia, que requieren las técnicas quirúrgicas, y las acciones farmacocinéticas y farmacodinámicas de los múltiples agentes anestésicos, así como los efectos de la medicación preanestésica, traen consigo mecanismos diversos de adaptación.

Éstos afectan la presión arterial y provocan fenómenos reflejos en las áreas renal, laringotraqueal y cardiovascular, los que repercuten sobre el equilibrio hidroeléctrico, a través de los mecanismos de reabsorción renal o de alteraciones circulatorias. Las hemorragias y transfusiones sanguíneas constituyen otro parámetro de riesgo. Debido a lo antes dicho, disminuye la excreción de sodio y agua durante un período variable de 48-72 horas y aumenta la excreción de cationes potasio durante 24 a 48 horas. Por eso, en operaciones extracardíacas, no es necesaria una vigilancia cardiológica especial, a menos que el equipo quirúrgico trate de forzar la diuresis por oliguria debida a desequilibrio hidroelectrolítico y sobre todo a desequilibrio hídrico.

No ocurre lo mismo en el enfermo cardíaco con hipertensión arterial controlada, cardiopatía isquémica, infarto del miocardio cicatrizado o insuficiencia cardíaca de grado II aparentemente compensada. En éstos, la asociación de diuréticos o de diabetes, a veces ambos, reduce los depósitos totales de potasio a expensas de su concentración intracelular. Por lo tanto, cualquiera intervención quirúrgica puede desencadenar arritmias por vía refleja (intubación, tracción de mesos, etc.) o por dispersión de la repolarización ventricular, que se acompaña o no de depresión o elevación del segmento RS-T, de ondas T de inscripción lenta, anchas, negativas o difásicas. Todo esto puede causar arritmias potencialmente letales aun durante la intubación o la extubación traqueal. Por consiguiente, parece muy útil la administración de las llamadas soluciones polarizantes.

Sería de esperar que los resultados alentadores de la terapéutica metabólica aquí descrita se confirmaran con ulteriores estudios multicéntricos, sistematizados y homogéneos. De este modo dicha terapéutica podría volverse una medida rutinaria en todos los centros de cardiología médica y quirúrgica, así como en los centros de medicina y cirugía generales.

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