ARTíCULO ORIGINAL 

Efecto del tono vasomotor sobre los índices dinámicos de precarga. Impacto en la optimización de la reposición con fluidos 

Dres. Juan Pablo Bouchacourt*, Juan Carlos Grignola^† Juan Carlos Grignola^†

* Departamento y Cátedra de Anestesiología. Hospital de Clínicas, Facultad de Medicina, Universidad de la República.
† Departamento de Fisiopatología. Hospital de Clínicas, Facultad de Medicina, Universidad de la República.
Correspondencia: Juan C. Grignola. Departamento de Fisiopatología, Hospital de Clínicas. Facultad de Medicina, Universidad de la República. Avda Italia 2870 Montevideo, Uruguay. Correspondencia: Dr. Juan Carlos Grignola. Correo electrónico: jgrig@fmed.edu.uy
Este trabajo obtuvo el Primer Premio en el XVIII Congreso Uruguayo de Anestesiología 

Introducción: el uso de vasoconstrictores puede afectar la capacidad de predecir la respuesta a volumen de los índices dinámicos.
Objetivo: analizar los efectos del tono vasomotor aumentado sobre los índices dinámicos en un modelo de hemorragia.
Métodos: se estudiaron 12 conejos durante normovolemia, luego de extracción de 20% de la volemia (HEM), durante la infusión de fenilefrina (FEN) y luego de la reposición con hidroxietilalmidón (HEA). Se midieron la presión (PAo) y flujo de la aorta (FAo) infradiafragmática, las presiones venosa central y ventricular izquierda, permitiendo estimar la variación de la presión arterial de pulso (VPP), del volumen sistólico (VVS) y la presión diastólica final del ventrículo izquierdo (PDFVI). Se monitorizó la pulsioximetría obteniendo la variación de la onda de pulso oximétrica (VOP) y la variación del índice pletismográfico (VIP). El tono vasomotor fue estimado mediante la resistencia vascular total (RVT=PAo/FAo) y la complacencia (C=SV/PAo pulso).
Resultados: durante HEM todos los índices dinámicos aumentaron (p<0,05). La FEN determinó un descenso del FAo (p<0,05) y un aumento del tono vasomotor (p<0,05), seudonormalizando los índices dinámicos. El HEA normalizó el FAo y los índices dinámicos. La PDFVI no se modificó. Hubo correlación significativa entre la VVS y la VPP, VOP y la VIP durante N, HEM y HEA (sin fenilefrina), no habiendo correlación durante la infusión de fenilefrina.
Conclusiones: la fenilefrina redujo los índices dinámicos enmascarando la pérdida de volumen posiblemente por el aumento del tono vasomotor. Este debería considerarse durante la optimización de la reposición con fluidos. 

Palabras clave:
    íNDICES DINáMICOS DE PRECARGA
    VARIACIóN DE LA PRESIóN DE PULSO
    VARIACIóN DEL VOLUMEN SISTóLICO ]]>     TONO VASOMOTOR 

SUMMARY 

Introduction: the use of de vasoconstrictors may affect the ability to predict fluid responsiveness of dynamic indicators.
Objective: to analyze the effects of an increased vasomotor tone on dynamic indicators in a model of hemorrhage.
Methods: twelve rabbits were studied during normovolemia, after withdrawal of 20% of blood volume (HEM), during phenylephrine infusion (PHE) and after replacement with hydroxyethyl starch (HES). Measurements of blood pressure and flow of  infradiaphragmatic aorta (AoP - AoF), central venous (CVP) and left ventricular (LVP) were performed, thus allowing to estimate the variation of pulse arterial pressure (PAP), of sistolic volumen (SVV) and end-distolic pressure of the left ventricle (LVEDP). Pulse oximetry was monitored to obtain the pulse oximetry wave variation (POV) and the plethysmographic variability index (PVI). Vasomotor tone was estimated by calculating the total vascular resistance (TVR=AoP/AoF) and compliance (C=SV/AoP pulse).
Results: during HEM there was an increase in all dynamic indicators (p<0.05). PHE determined a decrease in the AoF (p<0.05) and an increase in the vasomotor tone (p<0.05), resulting in a pseudonormalization of the dynamic indicators. The HES normalized the AoF and the dynamic indicators. LVEDP was not modified. There was a significant correlation between the SVV and the PAP, POV and the PVI during N, HEM and HES (without phenylephrine); there was no correlation during phenylephrine infusion.
Conclusions: phenylephrine reduced the dynamic indicators and concealed the volume deficit probably due to an increase of vasomotor tone. This should be taken into account during optimization of fluid replacement. 

Key words: ]]>     DYNAMIC PRELOAD INDICATORS
    VARIATION OF PULSE ARTERIAL PRESSURE
    SYSTOLIC VOLUME VARIATION
    VASOMOTOR TONE 

RESUMO 

Introdução: o uso de vasoconstritores pode afetar a capacidade de predizer a resposta a volume dos índices dinâmicos.
Objetivo: analisar os efeitos do tônus vasomotor aumentado sobre os índices dinâmicos em um modelo de hemorragia.
Métodos: estudaram-se 12 coelhos durante normovolemia, após a extração de gg0% da volemia (HEM), durante a infusão de fenilefrina (FEN) e logo após a reposição com hidroxietilalmidon (HEA). Mediram-se a pressão (PAo) e o fluxo da aorta (FAo) infradiafragmatica, as pressões venosa central e ventricular esquerda (VI), permitindo estimar a variação da pressão arterial do pulso (VPP), do volume sistólico (VVS) e a pressão diastólica final do VI (PDFVI). Monitorizou-se a oximetria de pulso obtendo a variação da onda de pulso oximetrica (VOP) e a variação do índice pletismografico (VIP). O tônus vasomotor foi estimado mediante a resistência vascular total (RTV=PAo/FAo) e a complacência (C=SV/PAo pulso). ]]> Resultados: durante HEM todos os índices dinâmicos aumentaram (p<0.05). A FEN determinou um descenso do FAo (p<0.05) e um aumento do tônus vasomotor (p<0.05), pseudonormalizando os índices dinâmicos. O HEA normalizou o FAo e os índices dinâmicos. O HEA normalizou o FAo e os índices dinâmicos. A PDFVI não se modificou. Houve correlação significativa entre VVS e a VPP,VOP e a VIP durante N, HEM e HEA (sem fenilefrina), não havendo correlação durante a infusão de fenilefrina.
Conclusões: a fenilefrina diminui os índices dinâmicos mascarando a perda do volume possivelmente pelo aumento do tônus vasomotor. Este deveria considerar- se durante a otimização da reposição com fluidos. 

Palavras chave:
    ÍNDICES DINâMICOS DE PRé-CARGA
     VARIAçãO DA PRESSãO DE PULSO
     VARIAçãO DO VOLUME SISTóLICO
     TôNUS VASOMOTOR 

INTRODUCCIóN 

La optimización de la reposición de fluidos es una tarea muchas veces difícil en el paciente sometido a una cirugía mayor. Uno de los mayores desafíos en el paciente hemodinámicamente inestable es estimar el estado de la volemia y la capacidad de responder a la administración de volumen, aumentando el gasto cardíaco (GC). Si bien existen diferencias en la literatura acerca del desafío de volumen a realizar (desde 100 ml en 60 segundos hasta 0 ml/kg en 0 minutos) y la definición de respondedor y no respondedor (desde 5% hasta 25% de aumento del volumen sistólico), el propósito inmediato luego de la administración de fluido es incrementar el GC mediante el aumento de la precarga. Mientras que la hipovolemia determina una inadecuada perfusión y disfunción orgánica, la hiperreposición se asocia con un aumento de las complicaciones posoperatorias, aumento de la estadía hospitalaria y la mortalidad ^(1-5). Ello destaca la importancia de identificar la capacidad de respuesta a la precarga en forma rápida, precisa y con una invasividad mínima, previo a la administración de fluidos en el paciente hemodinámicamente inestable. Los índices dinámicos de precarga basados en la interacción corazón-pulmón durante la ventilación mecánica han demostrado ser buenos predictores de la respuesta a la administración de fluidos. Estos índices reflejan los cambios del volumen sistólico inducidos por la presión intratorácica positiva, resultando en cambios en la onda de pulso. Cuando el corazón se encuentra en la porción ascendente de la curva de Frank-Starling, la variación de la onda de pulso es mayor, siendo el paciente respondedor; mientras que si se encuentra en la porción plana, la variación es menor y, por lo tanto, el paciente no mejorará su GC con la administración de fluidos. Dentro de los índices dinámicos se destacan la variación del volumen sistólico (VVS) y los índices de presión relacionados, y dentro de estos los invasivos como la variación de la presión de pulso (VPP) y los no invasivos como la variación del índice pletismográfico (VIP) y la variación de la onda de pulso pletismográfica (VOP). Se ha demostrado que estos índices poseen un alto valor predictivo a la respuesta de volumen, habiéndose propuesto un valor de 12-13% de variación para identificar al paciente como respondedor^(6-8). Recientemente se ha sugerido que el uso de vasoconstrictores puede afectar la habilidad de estos índices en predecir la respuesta al volumen^(9,10). Las catecolaminas, al aumentar el tono vasomotor y redistribuir la sangre del árbol vascular, modificarían los índices dinámicos e interferirían con la predicción a la respuesta de volumen. El objetivo del presente trabajo es analizar los efectos del aumento del tono vasomotor sobre los índices dinámicos de precarga en un modelo experimental de hemorragia. 

MéTODOS 

Este trabajo fue aprobado por la Comisión Honoraria de Experimentación Aninal (CHEA, Facultad de Medicina, Universidad de la República http://www.chea.udelar.edu.uy/). Se siguieron todos los protocolos de cuidado y manejo de los animales de experimentación (NIH Publication N° 85-23, revised 1996). 

INSTRUMENTACIóN ANIMAL 

Se estudiaron 12 conejos hembras New Zealand (2,5 ± 0,5 kg). Previo al ingreso al laboratorio fueron premedicados con acepromazina (0,3 mg/kg i.m.) y meperidina (10 mg/kg i.m.). La inducción anestésica se realizó con un bolo de midazolam (0,5 mg/kg) por una vía venosa auricular. Luego de esto se realizó una traqueostomía, se colocó un tubo endotraqueal (DI 2,5 mm) y se comenzó con la ventilación mecánica (Amadeus Hamilton Medical AG, Switzerland). Los animales fueron ventilados en el modo Controlada (Vc 9 ml/kg, PEEP 5 cmH₂O, frecuencia respiratoria 40 ± 8 rpm y con una FiO₂ de 60%). Con el objetivo de mantener la normocapnia se monitorizó el EtCO₂ (Datex Inst Corp CD-200-43-00, Helsinki, Finland) y se realizaron gasometrías seriadas (ABL520, Radiometer, Denmark). El mantenimiento de la anestesia se realizó mediante la infusión continua de midazolam (0,5-1 mg/kg/h) y bromuro de rocuronio (0,6 mg/kg/h) para evitar la ventilación espontánea. Se administró una solución salina intravenosa (NaCl 0,9%, 7 ml/kg/min) para el mantenimiento basal y se mantuvo la normotermia con una manta térmica. Se colocó una catéter venoso central triple lumen 4,5F (Pediatric Multicath 3-Vygon) en la vena yugular izquierda para medida de la presión venosa central, extracción de sangre e infusión de drogas. Se colocó un catéter 20G en el ventrículo izquierdo (VI) a través de la carótida derecha para medir la presión ventricular izquierda. Se colocó un sensor de flujo Doppler perivascular a través de una lumbotomía izquierda el que permitió medir en forma continúa el flujo aórtico infradiafragmático (FAo) a través de un flujímetro Doppler (model T101,Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA). Se monitorizó la presión aórtica (PAo) mediante un catéter 20G colocado desde la arteria femoral izquierda, cuyo extremo distal se avanzó hasta el mismo nivel que el sensor de flujo. 

PROTOCOLO EXPERIMENTAL 

Una vez finalizada la instrumentación los animales fueron estabilizados por 30 minutos. Los registros basales, incluyendo las variables mencionadas se obtuvieron en normovolemia (N) y luego de la extracción progresiva del 20% de la volemia (HEM). Luego de la hemorragia, se aumentó el tono vasomotor mediante la infusión i/v de fenilefrina (FEN) obteniéndose un nuevo conjunto de medidas de las variables mencionadas. El objetivo de la misma fue aumentar el tono vasomotor manteniendo constante la presión arterial media (análisis isobárico). Concluída la infusión de fenilefrina se dejaron 30 min hasta regresar a la situación previa. Posteriormente, se realizó la infusión de hidroxietilalmidón 6% (HEA), reponiendo un volumen similar a la sangre extraída. Una vez finalizado el experimento los animales fueron sacrificados mediante la profundización del plano anestésico y la infusión de cloruro de potasio. 

REGISTRO DE DATOS Y ANáLISIS 

Todas la señales fueron registradas en tiempo real y almacenadas en forma digital (SAMAY M16). Los registros hemodinámicos fueron obtenidos al final de la espiración y con el ventilador apagado (figura 1). El volumen sistólico (VS) se obtuvo por la integral de la porción sistólica del flujo aórtico. El tono vasomotor se estimó mediante la resistencia vascular total (RVT=PAo media /FAo) y la capacitancia arterial (C=SV/PAo pulso). La precarga del VI se estimó mediante la presión diastólica final (PDFVI). La VPP, VVS y la VOP fueron calculados off-line a partir del análisis de tres ciclos respiratorios consecutivos. Los índices dinámicos de precarga se definen por la diferencia relativa entre el máximo y el mínimo de la presión arterial (PPV), del volumen sistólico (VVS) y de la onda de pulso registrada en el pletismógrafo (VOP):  

2

100 × (Qmax -Qmin)/[(Qmax + Qmin)/2 

donde Q= presión de pulso (PP), VS, onda de pulso para VPP, VVS y VOP respectivamente. Tanto el índice de perfusión (IP) como la VIP fueron obtenidos automáticamente y en forma continua mediante el análisis de la onda pletismográfica (LNOP newborn, Masimo Corp). El valor del IP se genera mediante la proporción de absorción de la luz roja e infrarroja. La división de la fracción pulsátil (AC, causada por el flujo sanguíneo) y la fracción no-pulsátil (DC, afectada por la piel y tejidos vecinos) de la luz roja e infrarroja se resume en la siguiente fórmula: 

IP = (AC/DC) × 100 (%). 

VIP es la medida de los cambios dinámicos del IP durante el ciclo respiratorio, VIP = (IPmax – IPmin)/IPmax, y es estimado por el equipo (Rainbow 7, LNOP newborn, Massimo Corp) en un determinado intervalo de tiempo que incluye varios ciclos respiratorios. 

ANáLISIS ESTADíSTICO 

La normalidad de la muestra fue analizada con el test de Kolmogorov–Smirnov. Los datos se expresan en media ± desvío estándar. Para el análisis de los índices dinámicos en las diferentes condiciones experimentales se utilizó el análisis de varianza para medidas repetidas (ANOVA) y se utilizó el test de Bonferroni como post-hoc. Se analizó la relación entre la VVS y sus surrogantes (VPP, VOP y VIP) mediante el coeficiente de correlación de Pearson. Se utilizó como software de análisis estadístico el SPSS 18.0 (SPSS Inc.,Chicago, IL) y se consideró una p<0.05 como significativa. 

RESULTADOS 

La tabla 1 muestra los cambios hemodinámicos que ocurren durante la hemorragia, la infusión de fenilefrina y la reposición con hidroxietilalmidón. El promedio de extracción de sangre fue de 33 ± 7 ml, »15 ml/kg y la dosis promedio de infusión de fenilefrina fue de 15 ± 2 mg/kg/min. Durante HEM se produjo un descenso del FAo (p<0,05). La infusión de fenilefrina determinó un aumento del tono vasomotor, evidenciado por un aumento de RVT (p<0,05) y disminución de la C, acompañado de un mayor descenso del FAo y del VS (p<0,05). La presión arterial aórtica media (PAoM), la presión aórtica de pulso (PAoP), la presión venosa central (PVC) y la PDFVI no sufrieron modificaciones significativas. Durante HEA se produjo un aumento del FAo, del VS y de la PVC, con un descenso de las RVT (p<0,05). La VPP, VVS, VIP y VOP aumentaron durante HEM (p<0,05) (figura 2). Sin embargo, tanto durante FEN como luego de la reposición con HEA, disminuyeron alcanzando los valores basales en N (p<0.05) (figura 2). Se obtuvo una correlación significativa entre la VVS y la VPP, VOP y la VIP durante N, HEM y HEA (sin fenilefrina) (r² ³ 0,5) (figura 3 a,b). Sin embargo, no hubo correlación durante la infusión de fenilefrina (figura 3 c,d). En cuatro conejos no se pudo obtener la VIP durante la infusión de fenilefrina. 

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DISCUSIóN 

Se analizaron los efectos del cambio del volumen sanguíneo intravascular y del tono vasomotor sobre los índices dinámicos de precarga en un modelo experimental de hemorragia en ]]> ⁽⁹⁾ demostraron que la infusión de noradrenalina determina un aumento significativo del GC y del VS durante la hipovolemia severa concomitantemente con un descenso de la VPP y de la variación de la presión sistólica. Los autores proponen al desplazamiento de sangre desde sector venoso (reservorio) a la circulación como mecanismo fisiopatológico. Ello está de acuerdo con los datos ]]> ⁽¹⁰⁾ en un modelo animal hemorrágico. Sin embargo, dado que el volumen diastólico final global (PiCCO) permaneció incambiado, ellos proponen que la noradrenalina actuaría por un mecanismo diferente al desplazamiento de sangre intravascular. En un modelo euvolémico de cerdos ventilados, Kubitz y colaboradores ⁽¹¹⁾ mostraron que tanto la VPP como la variación de la presión sistólica se correlacionaron con la VVS (flujímetro Doppler ]]> ⁽¹²⁾ sugirieron que la noradrenalina afecta la habilidad de la VIP para predecir una VPP > 13% en pacientes críticos alterando la correlación entre la VIP y la VPP. Sakka y colaboradores ⁽¹³⁾ demostraron en pacientes sometidos a cirugía cardíaca que el aumento de la presión arterial reduce significativamente la VVS, sin ]]> ⁽¹⁴⁾, hallaron que en pacientes coordinados para someterse a cirugía electiva, la inducción de hipertensión (FEN) disminuía la VVS, en tanto que la hipotensión inducida (nitroglicerina) aumentaba la VVS. Por el contrario, Hadian y colaboradores ⁽¹⁵⁾ propusieron que tanto la VVS y la VPP pueden ser utilizados como guía en la reposición de fluidos en pacientes sometidos a cirugía ]]> ^(16-18). La ausencia de cambios significativos en la PDFVI permitiría apoyar un aumento predominante del tono vasomotor. Al igual que Monnet y colaboradores ]]> ⁽¹⁹⁾ la señal pletismográfica que permite el registro del VIP, no pudo ser obtenida en una proporción significativa de animales (30%). La onda pletismográfica es generada por los cambios del volumen sanguíneo en los vasos tisulares que son iluminados mediante luz roja e infrarroja. Hipotetizando que la amplitud de la señal esté directamente relacionada con el VS, algunos autores han propuesto estimar la VVS mediante la variación respiratoria del pulso pletismográfico. El VS no es el único determinante de la amplitud de la onda pletismográfica, sino que tanto la ]]>