Dr. Bernardo Chávez Plaza
Neurocirujano
UCIN-INCA
El manejo de los líquidos en pacientes neurocriticos presupone un reto para el neurointensivista. En el paciente con patología neurológica este manejo puede influir decididamente en el outcome final.¿pero qué factores influyen en los movimientos de líquidos y electrolitos?, ¿son modificables tales factores?
FORMACIÓN DE EDEMA:
El movimiento neto de líquidos entre los compartimentos extra a intravasculares es el resultado de la suma de influencias de gradientes de presión entre estos compartimientos y las propiedades de la membrana que los separa. Estos gradientes de presión a considerar son tres:
a) Presión hidrostática.
b) Presión osmótica
c) Presión coloidooncótica
La membrana que separa estos compartimientos es el endotelio capilar cuyas propiedades varían de acuerdo según se trate de endotelio de tejido periférico. En estos casos, los capilares periféricos la unión de las células endoteliales entre si es laxa y da como resultado la formación de ventanas amplias, de un tamaño de 65 Å por lo que existe la facilidad de movimiento libre de partículas de bajo peso molecular (Sodio, Cloro, Glucosa, Manitol) mientras que las proteínas lo atraviesan muy poco. La administración de solutos IV no afecta el movimiento de agua entre el intersticio y el interior debido a que no se puede establecer un gradiente osmótico. En contraste el aumento de la presión oncótica del plasma (albúmina o Dextran) sí atraen agua del intersticio debido a que estas moléculas grandes no pueden salir del capilar.
En el caso del tejido cerebral el tamaño de la ventana es muy pequeño, del orden de 7 a 9 Å, constituyendo la Barrera Hemato-Encefálica (BHE) la cual impide el movimiento de las partículas, aun las más pequeñas, entre el capilar y el intersticio del cerebro. Aquí el aumento de la osmolaridad del plasma (Manitol o salina hipertónica) puede establecer un gradiente entre el cerebro y el espacio intravascular moviendo el agua del cerebro al capilar. La presión osmótica es por lo tanto de gran importancia en el tejido cerebral.
La presión coloidooncótica (PCO) del plasma es una fuerza relativamente débil ya que por ejemplo la disminución al 50 % de la PCO (de 24 a 12 Torr) resulta en un gradiente de presión similar al que provoca una diferencia de osmolaridad transcapilar de 1 mOsm/L. En tejidos donde existe un espacio intersticial amplio (Intestino) los gradientes de la PCO pueden jugar un papel importante en el movimiento de agua. Sin embargo en el caso del cerebro debido a que el espacio extracelular es muy denso, la reducción de la PCO no resulta en la formación de edema en el caso del cerebro normal aunque existen dudas en el caso de formación de edema cerebral postraumático como veremos adelante.
La presión hidrostática es de poca importancia fisiológica en cuanto a la formación de edema.
La osmolaridad del plasma es normalmente de 285mOsm/Kg., y está determinada por la siguiente ecuación:
Osmolaridad del plasma = 2 (Na) + Gluc/18 + Urea/2.8
En donde vemos la importancia numérica de la concentración de sodio.
La diferencia de función de la membrana entre la BHE y el tejido periférico tiene aquí importancia práctica: Si la concentración de Na se aumenta de 140 a 150 Meq en el tejido periférico se produce un pequeño y transitorio efecto, el cual se equilibra rápidamente debido a la facilidad de paso que tiene el sodio y agua a través del endotelio capilar. (1)
Por otro lado, en el cerebro este cambio tiene un efecto pronunciado. El gradiente de presión osmótica es ahora de 193 mm Hg. y constituye una importante fuerza que va a mover una cantidad de agua considerable del intersticio cerebral al espacio intravascular.
Para confirmar lo anteriormente expuesto Todd y cols examinaron la interacción entre los líquidos intravenosos y la fisiología cerebral. En conejos normales y con BHE intacta, midieron el contenido de agua y los cambios en la PIC después de una hemodilución isovolémica hasta llegar a un hematocrito de 20% obtenida mediante flebotomía graduada y reposición del volumen con Sol Hartmann, Hetastarch, Sol Salina Hipertónica 1.6% (480 mOsm/Kg.) o salina normal al 0.9%. Una hora después de la hemodilución se midió el contenido de agua en el cerebro. En el grupo de Salina Normal hubo un aumento en la PIC sin cambio en el contenido de agua cerebral lo cual puede ser debido a un aumento en el volumen de la sangre cerebral. En el caso de la solución de Hartmann aumentó como era de esperarse el contenido de agua cerebral. Con respecto a la salina hipertónica, ésta disminuyó la presión intracraneana y el contenido de agua cerebral. Por lo anterior podemos concluir que con BHE íntegra el volumen del cerebro esta fuertemente influenciado por la presión osmótica del plasma, edematisándose con soluciones hipotónicas y contrayéndose con hipertónicas. (osmómetro).(2)
Cualquier compuesto que se utilice para producir un gradiente favorable osmótico debe ser de bajo peso molecular, inerte, no tóxico y que no pueda ingresar al tejido cerebral. La capacidad de que la BHE excluya un compuesto puede ser cuantificada y expresada a través del coeficiente de reflexión (CR = G). El valor de este parámetro puede variar entre 0 (completamente permeable) y 1 (completamente excluido). Los compuestos cuyo CR se acerca a 1 son los mejores agentes osmóticos debido a que al estar excluidos tienden a producir menor efecto de rebote. El Glicerol (G=0.48) y la urea (G=0.59) han sido utilizados en el pasado como agentes osmóticos, pero su CR indica que están lejos de ser los agentes ideales. El manitol (G= 0.90) se ha convertido en el agente de elección. Sin embargo, a pesar de que las Soluciones Hipertónicas tenían un valor terapéutico alto, su uso no causó mucho interés y no es hasta los '80 en que renacen para los pacientes con choque hipovolémico, empleando pequeñas cantidades.(5). Debido a que el cloruro de Sodio tiene un coeficiente de reflexión de 1 (sugiriendo que es mejor agente osmótico que el manitol) empezó a ser utilizado en algunos casos con aumento de la PIC, primero en animales en donde se encontró disminución de la PIC, disminución del contenido de agua cerebral y mejoría en la entrega de oxígeno. (3)
De lo anterior se desprende el gran interés por el uso de soluciones salinas hipertónicas (SSH).(4) Ya en 1919 Weed y Mc Kibben y reportan los efectos de la inyección de Solución salina hipertónica al 30% en gatos reportando que "la convexidad normal del cerebro desapareció poco después de la inyección de la solución y llegó inclusive a presentar una superficie cóncava después de 15 a 30 minutos de la inyección". Estas ejercen sus efectos benéficos a través del establecimiento de un gradiente osmótico entre el espacio intravascular y el tejido cerebral, lo cual provee una fuerza conductora que mueve el agua del espacio intra y extracelular a los capilares y consecuentemente disminuye el volumen intracraneal y la PIC. Este efecto ocurre solamente en regiones de tejido cerebral no afectado y que mantiene su BHE intacta(5,6).
Sin embargo en el paciente neuroquirúrgico, habitualmente hay un grado de afectación de la integridad de la BHE, esto es especialmente notorio en el paciente neurotraumático.
Para hacer investigaciones simulando los efectos del TEC se emplea el modelo de lesión criogénica. Este modelo al igual que el TEC produce daño severo a la BHE demostrado por la extravasación del azul de Evans y albúmina en el intersticio cerebral. Buscando examinar los efectos de cambios en las presiones osmóticas y oncóticas sobre el edema cerebral después de lesión criogénica, Kaieda y cols provocaron una lesión criogénica unilateral en corteza cerebral de conejo, plasmaferizaron a los sujetos por 45 minutos e hicieron variar la composición del plasma mediante el cambio de las propiedades de los líquidos substitutos; dividieron a los conejos en dos grupos: un grupo hipoosmótico y otro hipooncótico. En el grupo hipoosmótico (Osm -12 mOsm/Kg.) se produjo un significativo aumento en la PIC y en el contenido de agua en el hemisferio normal, mientras que en el hemisferio dañado hubo un aumento del contenido de agua en el área alrededor de la lesión, pero no en el área de la lesión. En el grupo hipooncótico una disminución de la presión oncótica de 10.8 mm Hg. no afectó el contenido de agua en el hemisferio sano ni alteró la cantidad de edema en el hemisferio lesionado. Los investigadores concluyeron que en la región de la lesión, la BHE está tan dañada que no puede establecer un gradiente ni osmótico ni oncótico. Esto explica porqué ni el estado hipooncótico ni el hipoosmótico aumentan el edema cerebral en el hemisferio dañado. Debido a que en el lado sano la BHE se encuentra íntegra éste sí responde a los cambios en la osmolaridad del plasma. Por lo anterior, se concluye que cuando la BHE está suficientemente dañada no se puede establecer un gradiente ni oncótico ni osmótico y por lo tanto va a ocurrir edema intersticial en el momento de la restauración del FSC. (7)
Esto fue probado más recientemente por Bacher y cols quienes demuestran mediante resonancia magnética, que la administración de solución salina al 7.5 % causa una disminución rápida y substancial del contenido de agua cerebral en animales con traumatismo craneal cerrado(8). Hay también reportados los primeros resultados en humanos: Dos casos de hipertensión intracraneana resistentes al manitol respondieron dramáticamente a la aplicación de un bolo de solución salina hipertónica, Weinstab y cols obtuvieron resultados similares en 10 pacientes con TCE y en Terapia Intensiva pediátrica, Fisher y cols, consiguen la disminución de 5 Torr de PIC refractaria por un periodo de 2 hrs. con el uso de SSH(9-11). La SSH tiene además las siguientes ventajas: es barata, estable y no produce reacciones anafilácticas, pero también tiene una importante cantidad de riesgos por los cambios rápidos en las osmolaridad del plasma entre los que se encuentran: letargia, convulsiones y coma, mielinolisis central pontina, insuficiencia cardiaca, hipokalemia, acidosis metabólica, hemólisis, flebitis, ruptura de venas puente y coagulopatías. 12. Sin embargo en el caso de traumatismo craneoencefálico los resultados no son concluyentes: Chorni y cols en un modelo de traumatismo craneal cerrado, encuentran que la hemodilución con albúmina al 20%(solución hipoosmolar e hiperoncótica) y con Hetastarch (hiperosmolar e hiperoncótica) disminuyen el volumen de necrosis tisular cerebral y mejoran la recuperación neurológica pero no el edema.13 Por su parte Drummond y cols en otro modelo parecido, demuestran que con daño en la BHH demostrado con azul de Evans y baja en la osmolaridad, la disminución de la PCO per se, puede agravar el edema cerebral después de traumatismo cerebral. (14)
En el caso de daño post-isquémico (vasoespasmo post ruptura de aneurisma), se ha evidenciado que la osmolaridad cerebral aumenta y que la BHE se hace permeable a los electrolitos en un primer estadio para que posteriormente esta BHE se haga permeable a proteínas. En general se acepta que las lesiones isquémicas producen menos disrupción de la BHE que las traumáticas. Poco después del establecimiento de la isquemia las células cerebrales se ven impedidas de mantener un gradiente normal iónico o potencial de membrana por lo que la osmoregulación de la célula se altera, pasando los electrolitos a través de la membrana celular de acuerdo al gradiente de concentración produciéndose un aumento de la osmolaridad intersticial. Este proceso se le conoce como edema citotóxico. Un aumento en la permeabilidad de la BHE a las proteínas o a la albúmina es el hallazgo predominante en el caso de daño severo endotelial o edema vasogénico(15).
Gotoh y cols examinaron las causas de edema después de la oclusión de la arteria cerebral media en ratas. Encontraron un aumento inicial tanto de agua como de Na en el área dañada a las 3 horas de haber ocluido alcanzando un máximo a los tres días. La permeabilidad a la albúmina aumentó poco después de la oclusión pero fue incrementándose paulatinamente hasta alcanzar su pico a los tres días. Después de las primeras 6 horas de isquemia el aumento en el contenido de agua cerebral fue paralelo al aumento de Na cerebral, produciendo edema cerebral para que posteriormente aumente la permeabilidad a la albúmina después del establecimiento del edema cerebral(16).
Esto nos puede llevar a las siguientes conclusiones: En el caso de isquemia cerebral la osmolaridad intersticial aumenta tempranamente debido principalmente a cambios en la concentración de Na y K. Este aumento en la presión osmótica intersticial cerebral genera un gradiente osmótico que lleva agua al cerebro y produce edema cerebral. El edema cerebral en este estadio no requiere para su formación que la BHE esté rota ya que el flujo de agua hacia el cerebro es llevado al cabo por un aumento de la osmolaridad cerebral. El aumento de la permeabilidad de la BHE para la albúmina se ve 24 hrs. después del evento isquémico. Debido a que la permeabilidad de la BHE es muy baja, aunque esta aumente 2 ó tres veces puede aun ser posible utilizar al principio líquidos hiperoncóticos para establecer un gradiente oncótico y disminuir el edema cerebral.
De los estudios anteriores se pueden sacar las siguientes conclusiones:
1.La reducción de la osmolaridad sérica mediante la administración de soluciones hipoosmolares (Dextrosa al 5% y 0.45 NaCl) resultan en formación de edema cerebral.
2.La reducción de la PCO con mantenimiento de la osmolaridad sérica (como ocurre cuando las proteínas se diluyen durante la resucitación con salina normal) se asocia con el aumento del contenido de agua en muchos tejidos pero no en el cerebral.
3.En el caso de daño cerebral la reducción de la osmolaridad sérica aumenta el edema y la PIC dándose este aumento principalmente por cambios en el tejido cerebral normal donde la BHE se encuentra normal.
Para el control desde el punto de vista clínico del edema cerebral todavía sigue siendo una de las mejores opciones, además de la hiperventilación, el empleo de diuréticos siendo el manitol el más aceptado. Las dosis sugeridas van de 0.25 a 1 gr./Kg. Este produce un aumento transitorio del volumen cerebral sanguíneo y por lo tanto un aumento en la PIC al igual que un aumento en el volumen sanguíneo intravascular, situación que es de tomarse en cuenta en el caso de pacientes con poca reserva cardiovascular por lo que se recomienda que su infusión sea en no menos de 10 minutos. Se ha sugerido la utilización de manitol en dosis mas altas (2 a 3 gr./Kg.) para los casos en donde hay el riesgo de isquemia cerebral como es el caso de vasoespasmo y clipaje de aneurisma debido a que se ha probado un efecto benéfico de aumento del FSC.17-18 El mecanismo por el cual esto se lleva al cabo es desconocido sin embargo se supone que puede ser a nivel reológico mediante la creación de un estadio de hemodilución que facilite el tránsito de los eritrocitos y/o debido a que la deshidratación produce una disminución de la presión intersticial que facilita el flujo de los capilares.
En el uso clínico la dosis de manitol se ha limitado de alguna manera para evitar que la osmolaridad sérica se sitúe por arriba de los 325 mOsm/L por la posibilidad de daño no solo neuronal sino también de los túbulos renales además de la extrema deshidratación y reducción del volumen intravascular. Otro factor a considerar es la posibilidad de acumulación de manitol en las regiones cerebrales con fugas. Este fenómeno se ha citado como causa del edema de rebote observado frecuentemente en los pacientes con traumatismo craneal. No hay duda que el manitol entra tanto en el cerebro como en el LCR y esto contribuye a la aparición de este fenómeno. Otro mecanismo sugerido como explicación a este reflejo es que el cerebro, en el caso de hiperosmolaridad sérica importante, trata de protegerse acumulando líquidos ante la posibilidad de deshidratación. Hay datos para pensar que el manitol puede desencadenar una acción exagerada de la respuesta autorregulatoria del volumen celular al reto hiperosmolar producido por la presencia de manitol y que en este aspecto puede ser diferente a la respuesta a la solución hipertónica probablemente por la diferencia de hiperosmolaridad que causan ambos. Para probar este punto McManus y cols, investigaron la posibilidad de la existencia de un mecanismo celular regulador del volumen capaz de oponerse a la deshidratación hipertónica. Utilizando células gliales de rata in vitro, permitió que la membrana celular se equilibrara en solución isotónica a su pH fisiológico; una vez equilibrada se expuso súbitamente a soluciones hipertónicas, llevándose al cabo en la presencia y ausencia de Na Cl y diuréticos de asa. En los resultados se encuentra una respuesta rápida a las soluciones hipertónicas haciendo que las células rápidamente se deshidraten y disminuyeran su volumen, pero al poco tiempo regularon nuevamente su volumen hasta alcanzar la forma inicial. En la presencia de diurético de asa este proceso regulador se inhibió en forma significativa (54%). La regulación del volumen también fue inhibida en ausencia de cloro extracelular. Se concluye por los datos anteriores que las células cerebrales poseen un mecanismo autorregulador de volumen dependiente de electrolitos y sensible a los diuréticos que se opone directamente a la deshidratación celular osmótica. Tanto la respuesta normal como la respuesta exagerada anteriormente citada puede ser parcialmente evitable mediante el uso de diuréticos de asa. Esto nos lleva a la posibilidad del uso de la combinación manitol – furosemida para el tratamiento del edema cerebral(19).
MANTENIMIENTO DE LA PERFUSION CEREBRAL.
Una de las metas de la terapia con líquidos debe ser el mantenimiento de una presión de perfusión cerebral normal, la cual es un factor fundamental en la entrega de O2 cerebral particularmente cuando se encuentra perdido el mecanismo de autorregulación del FSC.
En general, por los conceptos anteriores se acepta que en el caso de un cerebro dañado este es sumamente vulnerable aun en presencia de cambios en otras circunstancias consideradas menores como es el caso hipotensión o hipoxemia moderada (20). Esto se haya confirmado entre otros por los estudios por Chestnut en 700pacientes traumatizados con Calificación de Glasgow < ó = 8 con hipotensión sistólica igual o menor de 90 mm Hg. la cual tuvo una implicación negativa dramática en el resultado final neurológico (21). Estos resultados se confirman con aquellos presentados por Pietropaoli y cols encontrando una correlación directa entre presión arterial sistólica de 90 Torr o menor en el período transanestésico y pronóstico neurológico sombrío en pacientes traumatizados(22). Estos resultados llevan a suponer que estos pacientes tienen regiones extensas cerebrales con disminución importante del FSC por falla en los mecanismos de autorregulación. De los conceptos anteriores se puede deducir que el mantener una PPC constante es una meta principal en el paciente neuroquirúrgico. Para llevar al cabo esta tarea se debe de contar con dos elementos importantes: Uso de expansión de volumen intravascular y uso de presores (fenilefrina y dopamina). Las razones son las siguientes:
1.La isquemia causa vasodilatación cerebral y por lo tanto aumento del volumen sanguíneo cerebral, aumento de la PIC y disminución de PPC. (Cierto si no se ha establecido vasoparesis).
2.Un aumento en la PPC causa vasoconstricción por lo tanto disminución del volumen de sangre cerebral y disminución de la PIC (autorregulación intacta).
3.GLUCOSA.
Actualmente se encuentra bastante bien establecido que un estado de hiperglucemia antes o durante un estado de isquemia empeora el resultado neurológico de ésta.
Las elevaciones de glucosa en plasma no necesitan ser muy marcadas para producir una diferencia significativa en el resultado final neurológico postisquémico. Esto se ha demostrado tanto para el caso de isquemia cerebral como para médula espinal(23,24).
La explicación para este hallazgo clínico, es la acumulación de ácido láctico que deteriora el pH celular y, por lo tanto su función. Sin embargo, éste mecanismo se ha puesto en duda y se supone alguna otra explicación. Cualquiera que sea el caso sigue siendo preferible evitar el uso de dextrosa en el paciente neuroquirúrgico.
BIBLIOGRAFIA.
1.Guyton A.C. Textbook of medical physiology, Philadelphia, 1998, WB Saunders, pp 424-437.
2.Todd MM, Tommasino C, Moore S et al: The effects of acute isovolemic hemodilution on the brain: a comparison of crystalloid and colloid solutions. Anesthesiology 61: A 122, 1984.
3.Prough DS, Whitley JM, Taylor CL et al. Regional cerebral blood flow following resuscitation from hemorrhagic shock with hypertonic saline. Anesthesiology; 75: 319-27. 1991
4.Smerling A: Hypertonic Saline in head trauma: a new recipe for drying and salting. J Neurosurg Anesthesiol 4: 1-3, 1992.
5.Gunnar W, Jonasson O, Merlotti G, et al: Head injury and hemorrhagic shock: Studies of the blood brain barrier and intracranial pressure after resuscitation with normal saline solution, 3% saline solution and dextran 40. Surgery 103: 398- 407, 1988.
6.Prough DS, Johnson JC, Pool GB et al: Effects of intracranial pressure of resuscitation from hemorragic shock with hypertonic saline Vs lactated ringer’s solution. Crit Care Med 13: 407-411, 1985.
7.Kaieda R, Todd MM et al: Acute effects of changing plasma osmalility and colloid oncotic pressure on the formation of brain edema after cryogenic injury. Neurosurgery 24: 671-678, 1989.
8.Bacher A, Wei J, Grafe MR, Quast MJ, Zornow MH. Serial determinations of cerebral water content by magnetic resonance imaging after the infusion of hypertonic saline. Crit Care Med 1998 26:1, 108-14.
9.Worthley LG, Cooper DJ, Jones N: Treatment of resistant intracraneal hypertension with hypertonic saline. J of Neurosurg 1988; 68:478-81
10.Weinstabl C, Mayer N, Germann P et al: Hypertonic, hyperoncotic hydroxyethyl starch decreases intracraneal pressure following neurotrauma. Anesthesiology 1991; 75: A201
11.Fisher B, Thomas D, Peterson B. Hypertonic saline lowers raised intracraneal pressure in children after head trauma. J Neurosurg Anesthesiol 4:4-11; 1992.
12.Schell RM, Applegate RL, Cole DJ: Salt, starch and water on the brain J. Neurosurg Anesth 8:178-82, 1996.
13.Chorny I, Bsorai R, Artru A, Talmor D et al: Albumin or hetastarch improves neurological outcome and decreases volume of brain tissue necrosis but not brain edema following closed-head trauma in rats. J of Neurosurg Anesth 11,273-281, 1999.
14.Drummond JC, Piyush P, Cole D, Kelly P: The effect of reduction of colloid oncotic pressure, with and without reduction of osmolality, on post-traumatic cerebral edema. Anesthesiology 88: 993-1002, 1998.
15.Yanaka K, Camarata PJ, Spellman SR et al: Optimal timing of hemodilution for brain protection in a canine model of focal ischemia. Stroke 27:906-12, 1996.
16.Gotoh O, Asano T, Koide T et al: Ischemic brain edema following occlusion of the middle cerebral artery in the rat I: The time courses of the brain water, sodium and potassium contents and blood brain barrier permeability to albumin. Stroke 16: 101-15, 1985.
17.Jaffar JJ, Johns LM, Mullan SF: The effect of manitol on cerebral blood flow. J Neurosurg 64: 754-759, 1986.
18.Meyer FB, Anderson RE, Sund TM et al: Treatment of experimental focal cerebral ischemia with manitol J Neurosurg 77:584-589, 1992.
19.Mc Manus ML, Strange K: Acute volume regulation of brain cells in response to hypertonic challenge. Anesthesiology 78: 1132-7, 1993.
20.DeWittDS, Prough DS, Taylo CL et al: Reduced cerebral blood flow, oxygen delivery and electroencephalographic activity after traumatic brain injury and mild hemorrhage in cats. J Neurosurg 76: 812-21, 1992
21.Chestnut RM, Marshall LF, Klauber MR et al: The roll of secondary brain injury in determining outcome from severe head injury. J Trauma 34:216-232, 1993.
22.Pietropaoli JA, Rogers FB, Shackford SR et al: The deleterious effects of intraoperative hypotension on outcome in patients with severe head injuries. J Trauma 33:403-7, 1992.
23.Lanier WL, Stangland KJ, et al: The effects of dextrose infusion and head position on neurological outcome after complete cerebral ischemia in primates. Examination of a model. Anesthesiology 66:39-48, 1987.
24.Drummond J, Moore S: The influence of dextrose administration on neurological outcome after temporary spinal cord ischemia in the rabbit. Anesthesiology 70: 64-70, 1989.
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