Introducción
La mayor parte de las veces, la monitorización en los pacientes se concentra en variables que aluden a la macrocirculación, pues suena lógico pensar que al corregir variables macrohemodinámicas, esto debería conducir a la mejoría de la microcirculación (coherencia hemodinámica), pero lo anterior frecuentemente no sucede.1 Los marcadores macrocirculatorios o de perfusión tisular global constituyen la base de las estrategias de reanimación cuantitativas, en la actualidad se utilizan dos principalmente: la saturación venosa central de oxígeno (SvcO2) y la diferencia de presión venoarterial de dióxido de carbono (Δpv-aCO2).2 La SvcO2 es un excelente subrogado de la relación consumo oxígeno/disponibilidad de oxígeno (VO2/DO2), en otras palabras, traduce el estado de oxigenación celular global de forma confiable.3,4 El aumento del VO2 va de la mano con el incremento de la VCO2 (producción de dióxido de carbono), si el flujo sanguíneo es apropiado (gasto cardiaco idóneo), el CO2 será bien eliminado y la ΔP(v-a)CO2 será ≤ 6 mmHg, pero si el flujo sanguíneo es inapropiado, el CO2 será mal eliminado y la ΔP(v-a)CO2 será > 6 mmHg (gasto cardiaco no idóneo).5
Cuando se optimiza la macrocirculación puede no ser suficiente, por lo que enfocarnos en la microcirculación será el siguiente objetivo. El lactato y la diferencia de presión venoarterial de dióxido de carbono/diferencia del contenido arteriovenoso de oxígeno (Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2) son útiles en este contexto. La hipoxia tisular es responsable de la disfunción orgánica múltiple y de la muerte. Por tanto, la detección y corrección del metabolismo anaerobio es indispensable. Desafortunadamente, no existe el estándar de oro para la evaluación de la oxigenación tisular. Algunas variables pueden ser indicadores del metabolismo anaerobio. El lactato es un excelente predictor de resultados,6,7 pero es un marcador poco confiable de hipoxia tisular.8 La relación entre producción de CO2 (VCO2) y consumo de O2 (VO2) se encuentra representada por el cociente respiratorio (CR = VCO2/VO2), dependiendo de las condiciones metabólicas y energéticas del individuo. En condiciones aeróbicas y de reposo la VCO2 no excede el VO2, por lo tanto, el CR será < 1, pero en condiciones anaeróbicas la VCO2 excede el VO2 resultando un CR > 1.9 Este punto de inflexión corresponde con el desarrollo de hiperlactatemia y se conoce como umbral anaeróbico.10 En el contexto patológico, durante la dependencia del suministro de oxígeno, las reducciones del VO2 son más altas que las del VCO2, en consecuencia, se producen elevaciones significativas del CR. Entonces, el CR es atractivo para la identificación de la hipoxia tisular global, siendo la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 útil como subrogado del CR = VCO2/VO2.11 Por lo anterior, hemos llamado «índice de anaerobiosis» a la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2. Además, el incremento de la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 está asociado con hiperlactatemia, dependencia de la disponibilidad de oxígeno y un peor resultado.12
Los pacientes con neumonía grave por SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2) presentan hipoxemia severa,13 lo que compromete la relación VO2/DO2 y aumenta el metabolismo anaerobio, de no corregirse ocurrirá disoxia y finalmente muerte celular.14 La Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, o índice de anaerobiosis, podría ayudar a definir el grado del metabolismo anaerobio al ingreso de estos pacientes, siendo útil para determinar la mortalidad y el pronóstico.
Material y métodos
Justificación. En la actualidad, la emergencia sanitaria secundaria a enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) es la principal causa de ingreso a las unidades de cuidados intensivos. Utilizar variables asequibles y económicas para determinar el pronóstico de los pacientes desde el ingreso nos permitirá optimizar los recursos de la mejor manera. El lactato, la SvcO2, la Δp(v-a)CO2 y la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, o índice de anaerobiosis, son variables que podemos obtener de la gasometría arterial y venosa central desde el ingreso. Además, son de utilidad para evaluar el estado macrocirculatorio y microcirculatorio de los pacientes con neumonía grave (intubados) por SARS-CoV-2 y valorar el grado del metabolismo anaerobio.
Objetivo. Determinar si la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, o índice de anaerobiosis, medido al ingreso a la Unidad de Cuidados Intensivos es útil como pronóstico de mortalidad en neumonía grave (intubados) por SARS-CoV-2.
Responsabilidad ética. Se autorizó por el comité de investigación y ética del hospital. No se realizó consentimiento informado debido a que se trata de un estudio de riesgo mínimo y de no intervención.
Tipo de estudio. Estudio de cohorte, prospectivo, descriptivo y analítico.
Universo de trabajo y lugar de desarrollo. Pacientes ingresados a la Unidad de Cuidados Intensivos en el periodo comprendido entre el 18 de abril de 2020 al 18 de enero de 2021 con neumonía grave (definida por el inicio de ventilación mecánica invasiva) por SARS-CoV-2 confirmados.
Criterios de inclusión
Edad ≥ 18 años.
Diagnóstico de neumonía grave (definida por el inicio de ventilación mecánica invasiva) e ingresados a la Unidad de Cuidados Intensivos.
Infección confirmada por SARS-CoV-2 con reacción en cadena de la polimerasa por transcriptasa reversa (PCR-RT).
Gasometría arterial y venosa central al ingreso a la Unidad de Cuidados Intensivos.
Metodología
De los pacientes que cumplieron con los criterios de inclusión, se recolectaron los datos al ingreso a la UCI. Con el paciente en posición supino e intubado, se inició ventilación mecánica invasiva con metas de protección pulmonar, se colocó catéter venoso central, se corroboró adecuada posición y de 30 a 60 minutos posteriores, se obtuvieron datos demográficos, valores de laboratorio, valores de gasometría, puntuación de SAPS II (Simplified Acute Physiology Score II). Se realizó el cálculo de la Δp(v-a)CO2 y la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, o índice de anaerobiosis, el lactato se obtuvo de la gasometría arterial y la SvcO2 de la gasometría venosa central. El resultado primario fue mortalidad a 28 días en la UCI. Se consideró superviviente el paciente que fue dado de alta de la unidad. Se utilizaron las siguientes fórmulas:
Δp(v-a)CO2 o PvCO2-PaCO2. Donde: PvCO 2 = presión venosa central de dióxido de carbono, PaCO 2 = presión arterial de dióxido de carbono.
Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 o PvCO2-PaCO2/CaO2-CvO2. Donde: PvCO 2 = presión venosa central de dióxido de carbono, PaCO 2 = presión arterial de dióxido de carbono, CaO 2 = contenido arterial de oxígeno, CvO 2 = contenido venoso de oxígeno.
Análisis estadístico
La distribución de las variables cuantitativas se presenta como mediana (rango intercuartilar) y las variables cualitativas se expresan como frecuencia (porcentaje). Se construyó una curva Receiver Operating Characteristic (ROC) evaluando el desempeño del lactato, la SvcO2, la Δp(v-a)CO2 y la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, o índice de anaerobiosis, para detección de la mortalidad. Se obtuvieron los valores de área bajo la curva (ABC) con intervalo de confianza del 95% (IC 95%) y valor de p, para posteriormente seleccionar el mejor punto de corte.
La muestra de dividió en dos grupos: supervivientes y no supervivientes. Los grupos obtenidos se compararon utilizando la prueba de t de Student o U de Mann-Whitney según la distribución de las variables cuantitativas, normal y no normal, respectivamente. Las variables cualitativas se compararon mediante la prueba de χ2 o exacta de Fisher según corresponda. Se realizó un modelo de regresión logística bivariado y multivariado con la variable de mortalidad como dependiente y con aquellas variables con diferencia significativa en las comparaciones previas como variables independientes. Se consideró significancia estadística con un valor de p < 0.05. El análisis estadístico se realizó con el programa SPSS® 22.
Resultados
En el periodo comprendido se incluyeron 91 pacientes que cumplieron con los criterios de inclusión. Del total, 39 pacientes se incluyeron en el grupo de supervivientes y 52 en el grupo de no supervivientes. En la Tabla 1 se observan las características generales de la población. La mediana de SAPS II fue mayor en el grupo de no supervivientes con p = 0.006, este grupo también tuvo mayor uso de vasopresor, menor PaO2/FiO2, menor déficit de base, más días de ventilación mecánica (VM) y mayor índice de anaerobiosis, todos con relevancia estadística.
Supervivientes, N = 39 | No supervivientes, N = 52 | ||
---|---|---|---|
Variable | Mediana (RI) | Mediana (RI) | p |
Edad (años) | 64 (48-74) | 66 (60-74) | 0.860 |
Hombres, n (%) | 27 (69.2) | 33 (36.5) | 0.560 |
IMC (kg/m2) | 32 (27-34) | 33 (29-37) | 0.140 |
Antecedentes, n (%) | |||
Ninguno | 16 (41.0) | 5 (9.6) | 0.001 |
Tabaquismo | 6 (15.4) | 23 (44.2) | 0.006 |
Diabetes | 11 (28.2) | 29 (56.9) | 0.010 |
Hipertensión | 21 (53.8) | 40 (66.9) | 0.025 |
SAPS II (puntos) | 72 (68-78) | 80 (72-86) | 0.006 |
Vasopresor, n (%) | 4 (10.4) | 17 (32.7) | 0.012 |
pH | 7.37 (7.30-7.43) | 7.34 (7.23-7.42) | 0.270 |
PaO2/FiO2 (mmHg) | 90 (70-118) | 71 (59-71) | 0.010 |
PaCO2 (mmHg) | 41 (37-51) | 42 (36-50) | 0.920 |
HCO3- (mEq/L) | 24 (22-28) | 24 (19-26) | 0.170 |
Base (mEq/L) | -0.6 (-3.6–2.5) | -2.6 (-6.3– -2.6) | 0.030 |
Lactato (mEq/L) | 1.7 (1.2-2.2) | 1.6 (1.2-2.0) | 0.610 |
Creatinina (mg/dL) | 0.7 (0.6-0.9) | 0.95 (0.77-1.38) | 0.000 |
TRR, n (%) | 0 (0) | 3 (5.8) | 0.120 |
PCR (mg/dL) | 100 (57-174) | 157 (83-241) | 0.060 |
Hb (g/dL) | 13.7 (12.3-14.6) | 13.7 (12.6-14.9) | 0.580 |
SvcO2, n (%) | 75 (67-79) | 76.5 (68-82) | 0.210 |
Δp(v-a)CO2 (mmHg) | 5 (3-7) | 6 (3.2-9) | 0.110 |
Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 (mmHg/mL) | 1.33 (0.84-2.03) | 1.89 (1.37-3.68) | 0.003 |
Índice de anaerobiosis | |||
Días UCI | 6 (5-7) | 7 (4-10) | 0.250 |
Días VM | 4 (3-6) | 7 (4-10) | 0.009 |
RI = rango intercuartil; IMC = índice de masa corporal; SAPS II = Simplified Acute Physiology Score II; PaO2/FiO2 = presión arterial de oxígeno/fracción inspirada de oxígeno; PaCO2 = presión arterial de dióxido de carbono; HCO3- = bicarbonato; TRR = terapia de reemplazo renal; PCR = proteína C reactiva; Hb = hemoglobina; SvcO2 = saturación venosa central de oxígeno; Δp(v-a)CO2 = delta de presión arteriovenosa de oxígeno; Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 = diferencia de presión venoarterial de dióxido de carbono/diferencia del contenido arteriovenoso de oxígeno; UCI = Unidad de Cuidados Intensivos; VM = ventilación mecánica.
Fuente: propia.
En la Tabla 2 se observa el área bajo la curva para mortalidad de variables macrocirculatorias y microcirculatorias. El índice de anaerobiosis tiene mejor ABC respecto a las otras variables con relevancia estadística.
Variable | ABC | IC 95% | p |
---|---|---|---|
Lactato | 0.469 | 0.347-0.591 | 0.611 |
SvcO2 | 0.571 | 0.452-0.690 | 0.061 |
Δp(v-a)CO2 | 0.596 | 0.477-0.715 | 0.120 |
Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 | 0.684 | 0.575-0.794 | 0.003 |
Índice de anaerobiosis |
SvcO2 = saturación venosa central de oxígeno; Δp(v-a)CO2 = delta de presión arteriovenosa de oxígeno; Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 = diferencia de presión venoarterial de dióxido de carbono/diferencia del contenido arteriovenoso de oxígeno.
Fuente: propia.
Por último, en la Tabla 3 se reporta el análisis univariable y multivariable para mortalidad de variables macrocirculatorias y microcirculatorias. Se puede observar que la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, o índice de anaerobiosis, tiene una OR de 4.4, IC de 95% 1.51-13.04, p = 0.006 en el análisis multivariable.
Variable | Análisis univariable | Análisis multivariable | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
OR | IC 95% | p | OR | IC 95% | p | |
Lactato (2 mEq/L) | 0.73 | 0.29-1.82 | 0.50 | 0.29 | 0.09-0.96 | 0.04 |
SvcO2 (65-75%) | 1.05 | 0.44-2.52 | 0.89 | 0.80 | 0.27-2.37 | 0.69 |
Δp(v-a)CO2 (6 mmHg) | 2.68 | 1.090-6.61 | 0.02 | 1.91 | 0.63-5.8 | 0.25 |
Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 (1.4 mmHg/mL) | 3.90 | 1.61-9.45 | 0.00 | 4.44 | 1.51-13.04 | 0.00 |
Índice de anaerobiosis |
SvcO2 = saturación venosa central de oxígeno; Δp(v-a)CO2 = delta de presión arteriovenosa de oxígeno; Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 = diferencia de presión venoarterial de dióxido de carbono/diferencia del contenido arteriovenoso de oxígeno.
Fuente: propia.
Discusión
No reconocer y tratar la mala perfusión tisular contribuye a la falla orgánica y muerte celular.15 Disponemos de muchas técnicas para la monitorización de la macrocirculación, pero la monitorización de la microcirculación está menos desarrollada. La homeostasis circulatoria resulta de tres compartimentos separados (es decir, macro, micro y celular), cada una con regulaciones específicas que invariablemente se acoplan para proteger la función del órgano.16
Un estudio observacional describió correlación entre la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 y la cantidad sublingual de vasos perfundidos en pacientes con choque séptico.17 Sin embargo, otros autores reportan resultados contradictorios.18 Por lo anterior, este punto sigue siendo controvertido por factores que pueden modificar significativamente la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2. El primero es la relación entre el contenido de dióxido de carbono (cCO2) y la presión de dióxido de carbono (pCO2) porque, en términos generales, la relación es curvilínea. De esta manera, los aumentos adicionales en el cCO2 inducen mayor aumento de la pCO2. Por otro lado, la curva de disociación del CO2 puede modificarse por cambios en el déficit de base, niveles de hemoglobina y saturación de oxígeno (efecto Haldane). Estos factores pueden modificar significativamente la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, incluso en ausencia de alteraciones del CR y del metabolismo celular de oxígeno.19 Cabe destacar que las variables mencionadas (la PaCO2, la base, la hemoglobina y la SaO2) no tuvieron diferencia estadística, por lo que la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, o índice de anaerobiosis, en nuestro estudio sí pudieron reflejar alteración de la microcirculación e incremento del metabolismo anaerobio.
Se ha documentado la superioridad de la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 sobre el lactato para identificar el metabolismo anaerobio.20 Un Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 > 1 acompañado de lactato > 2 mmol/L sin duda sugiere hipoxia tisular y metabolismo anaerobio y debe alentar al médico a optimizar la microcirculación. Por el contrario, niveles de lactato > 2 mmol/L, acompañados de Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 < 1 nos obliga a reevaluar el origen del lactato y no interpretarlo automáticamente como hipoxia tisular o metabolismo anaerobio. Lo anterior se fundamenta fisiopatológicamente en el entendido de que existen otros mecanismos no hipóxicos que incrementan el valor del lactato.21-23
Existen resultados contradictorios sobre la relación entre Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 y la mortalidad, principalmente relacionado al punto de corte ideal, el cual aún no está bien definido, aunque los rangos oscilan entre 1.4-1.68 mmHg/mL; valores por arriba de este corte se asocian a mayor mortalidad en los diferentes estudios.24-26 En nuestra investigación el punto de corte para mortalidad para la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 es de 1.4 mmHg/mL y para el lactato es de 2 mEq/dL, aunque con mejor ABC para el índice de anaerobiosis, lo anterior resalta su utilidad pronóstica y superioridad sobre el lactato. En 2016, en pacientes con choque séptico, se documentó que la Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 > 1.4, medido a las 24 horas de ingreso, incrementa el riesgo de muerte a 30 días en 5.49 (IC 95% 1.07-28.09), p = 0.04, siendo un predictor independiente de mortalidad. Noventa y tres por ciento de los pacientes que no sobrevivieron tuvieron valores de lactato > 2 mmol/L y sólo 43% de los supervivientes presentaron lactato > 2 mmol/L.27 En 2019, pacientes con choque séptico hiperdinámico (SvcO2 ≥ 80%) tuvieron mayor Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2 con 2.43 vs 1.65 respecto al grupo control.28 Nuestros resultados documentan que el incremento del índice de anaerobiosis > 1.4 mmHg/mL está relacionado con 4.44 veces más riesgo de muerte en los pacientes con neumonía grave (intubados) por SARS-CoV-2.
Conclusiones
La homeostasis circulatoria resulta de tres compartimentos, macro, micro y celular, cada uno con regulaciones específicas que deben ser acopladas desde fases tempranas de la enfermedad. La hipoxia tisular es responsable de disfunción orgánica múltiple y muerte. Por tanto, la detección y corrección del metabolismo anaerobio es indispensable. La Δp(v-a)CO2/ΔC(a-v)O2, o índice de anaerobiosis, podría ayudar a definir el grado del metabolismo anaerobio, siendo útil para determinar la mortalidad y el pronóstico. Entonces, el incremento del índice de anaerobiosis > 1.4 mmHg/mL está relacionado con 4.44 veces más riesgo de muerte en los pacientes con neumonía grave (intubados) por SARS-CoV-2.