Síndrome de lesión pulmonar asociada a la ventilación mecánica

En 1555, Vesalio hizo el primer reporte de una ventilación mecánica. Solo en 1942 Ray Bennet, diseñó una válvula de presión positiva. En la década siguiente, con la epidemia de Polio, la ventilación mecánica tomó gran impulso y en los últimos 40 años se ha convertido en una forma de soporte vital en pacientes críticos.

El primer reporte de Lesión Pulmonar Asociada a Ventilación Mecánica fue publicado hace más de 250 años, cuando John Fothergill presentó un caso en el cual un cirujano, William Tossack, reanimó un paciente dándole ventilación boca a boca. Fothergill concluyó que: “los pulmones de un hombre pueden sostenerse, sin lesionarse, con una fuerza tan grande como la que pueda generar otro hombre; dicha fuerza, cuando es producida por un fuelle no siempre puede ser determinada…ni controlada”1.

Sabiendo que no es una intervención terapéutica, no es posible realizar experimentos clínicos en los cuales se expongan a humanos, con pulmón normal, a estrategias posiblemente peligrosas, con el único propósito de evaluar si producen lesión pulmonar.

Sin embargo, existe evidencia resultado de estudios experimentales en animales, reportes de casos, estudios de correlación en humanos y algunos trabajos de intervención, que plantea, de manera convincente que, la Lesión Pulmonar Asociada a la Ventilación Mecánica existe y que tiene importancia en la práctica clínica. Tal evidencia es el objeto de la presente revisión. (Ver también: Biopsia abierta pulmonar en el paciente con síndrome de dificultad respiratoria aguda)

Carmelo Dueñas Castell, MD*.
* Médico Neumólogo. Profesor Universidad de Cartagena
Clínica Madre Bernarda – Jefe UCI Hospital Bocagrande

Lesión pulmonar asociada a la ventilación mecánica LPAVM

Hay múltiples publicaciones sobre Lesión Pulmonar Asociada a la Ventilación Mecánica (LPAVM) en los últimos 50 años. Hasta el momento, los tipos de LPAVM descritos son:

1. Barotrauma.
2. Volutrauma.
3. Atelectrauma.
4. Biotrauma.

Barotrauma

Desde hace más de 50 años se conoce que altas presiones en la vía aérea, durante ventilación con presión positiva, pueden causar lesión pulmonar manifiesta por escape de aire2. Macklin reportó que “el gradiente de presión entre los alvéolos y los manguitos perivasculares puede, transitoriamente, incrementarse permitiendo que el aire llegue a los tejidos intersticiales2.

El barotrauma se define, en pacientes sometidos a ventilación mecánica, como la presencia de aire extra-alveolar en sitios donde normalmente no se encuentra.

Manifestaciones clínicas o formas de presentación del barotrauma

Neumomediastino, enfisema subcutáneo, neumotórax, neumopericardio, neumoretroperitoneo, enfisema intersticial, quistes pulmonares a tensión, lóbulo Inferior izquierdo hiperinsuflado, embolismo gaseoso sistémico y quistes de aire subpleural.

El barotrauma se presenta entre el 4 y el 15% de todos los pacientes sometidos a ventilación mecánica2-12. Generalmente, la detección radiológica precede a la detección clínica y el hallazgo radiológico más precoz es un patrón de radio lucidez en las porciones medial o anterior del pulmón12.

Radiológicamente el neumomediastino precede al neumotórax en 50% de los pacientes con SDRA12. Al examen físico, el neumopericardio es sospechado por la presencia del crujido mediastínico o signo de Hammon, el cual se encuentra en el 50-80% de los casos de neumopericardio12.

A pesar de ser objeto de estudio desde hace más de 50 años, no está claro aún cual es el parámetro de presión (Presión pico, Presión Media, PEEP, Presión Meseta, etc) que determina el barotrauma. Tampoco está definido cuales son los valores de estas presiones por encima de los cuales siempre se presentará barotrauma.

Otros factores responsables de la lesión pulmonar

Paradójicamente, lo que si se ha podido definir es que la presión en la vía aérea no es la directa ni la única responsable de la lesión. Esto se deriva de resultados muy diferentes en los estudios revisados(Ver tabla número 1).

Como se puede apreciar, 4 estudios demostraron asociación entre altas presiones y riesgo de barotrauma3-6. Un estudio no encontró asociación alguna entre barotrauma y presiones en la vía aérea7. Por último, 4 estudios más reportaron que los grupos de pacientes sometidos a ventilación mecánica que recibieron bajas presiones en la vía aérea presentaron mayor frecuencia de barotrauma7-12.

AUTOR	AÑO	PACIENTES	COMENTARIOS
Kumar3	1973	65	Altas presiones aumentan barotrauma
Peterson4	1983	171	Altas presiones aumentan barotrauma
Woodring5	1985	15	Altas presiones aumentan  barotrauma
Amato6	1998	53	Altas presiones aumentan barotrauma
Leatherman7	1989	42	No hubo asociación entre presiones y barotrauma
Clevenger8	1990	15	Bajas presiones aumentan barotrauma
Mathru9	1983	156	Bajas presiones aumentan  barotrauma
Rohlfing10	1976	38	Bajas presiones aumentan riesgo  de barotrauma
Tharratt11-12	1988	31	Bajas presiones aumentan riesgo de barotrauma

Dos datos más demuestran las incongruencias en los resultados:

1. Weg, en 725 pacientes, no encontró relación entre barotrauma y PEEP, Presión Inspiratoria Máxima o Presión Media en la vía aérea13.

2. Bouhuys reporto que un grupo de trompetistas, que manejaban presiones mayores de 150 cmH2O, más de 100 veces al día, no desarrollaban barotrauma14.

Todo esto nos obliga a plantear otras hipótesis que expliquen tales incongruencias o que probablemente no son las presiones en la vía aérea sino otros parámetros los responsables directos de que un paciente desarrolle o no barotrauma. Una posible explicación sería que incrementos en las presiones a nivel regional originarían tal estrés local que podrían lesionar la unión alveolocapilar sin generar cambios en las presiones que solemos medir en la práctica clínica.

Presión en la vía aérea en la ventilación mecánica

En ventilación mecánica, la Presión en la vía aérea medida puede no representar la real presión de la vía aérea del paciente sino la presión registrada por el ventilador. La presión que actúa para distender y, potencialmente, dañar el alvéolo es la Presión Transpulmonar. Esta a su vez se define como la Presión Alveolar menos la Presión Pleural:

Presión Transpulmonar= Presión Alveolar – Presión Pleural

Presión pleural en ventilador

En ventilador, la presión pleural puede ser afectada por un número de factores como la actividad muscular y cambios en la distensibilidad abdominal y de la pared del tórax. En personas normales una presión transpulmonar de 35-40 cmH2O es suficiente para lograr la Capacidad Pulmonar Total.

Si asumimos, como ocurre realmente en la mayoría de pacientes, que la presión pleural es cercana a cero, entonces, si la Presión Meseta, un sustituto de la Presión Alveolar, excede a 35 cmH2O podría causar sobredistensión alveolar.

Por otro lado, y según la formula, cuando la Presión Meseta excede los 35 cm H2O puede que no se presente sobredistensión si la Presión Pleural esta elevada, como en el caso de una distensibilidad abdominal o de la pared torácica reducida.

Las presiones en la vía aérea son monitorizadas en forma constante en la práctica clínica, a pesar de sus grandes limitaciones. Lamentablemente, las Presiones Transpulmonares no son valoradas a pesar de ser claramente más relevantes por no contar con la tecnología para ello al pie de la cama del paciente.

Frecuencia, factores de riesgo y efectos del barotrauma

Como mencionamos, para explicar estas dudas e incongruencias se ha planteado que todas las formas de barotrauma se desarrollan después de sobredistensión alveolar y en general son consecuencia de sostenido incremento en la presión transmural regional.

En otras palabras, independiente de que las presiones en la vía aérea, que monitorizamos, estén normales o altas puede desarrollarse barotrauma por estrés local o regional dado por la interacción de presiones que no medimos, como la Presión Transmural o Trans-pulmonar15.

La frecuencia, factores de riesgo y efectos del barotrauma en la mortalidad son difíciles de medir debido a amplias diferencias metodológicas en los estudios que reflejan una variedad de procesos, diferencias poblacionales, de ventiladores o de modos ventilatorios.

Las incongruencias en los resultados de los diversos estudios, así como la velocidad con que surge nuevo conocimiento sobre el tema ha creado confusión en la definición de términos. Tenemos entonces que lo que hemos definido arriba como barotrauma es denominado por algunos como volutrauma si no se asocia con altas presiones en la vía aérea.

Alvéolo sobredistendido

En general, un alvéolo sobredistendido se rompe si el gradiente de presión entre el alvéolo y el espacio intersticial que lo rodea es suficiente. Esto es Barotrauma.

Cuando el alvéolo se rompe el aire se introduce en la adventicia perivascular originando enfisema intersticial. El gas puede luego disecar a través de los manguitos perivasculares hacia el mediastino y producir un neumomediastino y continuar hasta la fascia cervical ocasionando enfisema subcutáneo.

Por otro lado, el gas puede escapar al retroperitoneo y a la cavidad abdominal. Si la presión mediastinal incrementa abruptamente o la descompresión por otras rutas no es suficiente para liberar la presión la pleura parietal puede romperse y ocasionar un neumotórax. El neumotórax además puede presentarse ante la ruptura de quistes subpleurales, los cuales son colecciones localizadas de gas intersticial junto a la pleura visceral16.

Mientras que el barotrauma se describe más a menudo en pacientes con baja distensibilidad pulmonar por lesión pulmonar aguda, también puede presentarse en pacientes con distensión alveolar preexistente, como por ejemplo pacientes con EPOC o Asma.

En estos pacientes, con alta distensibilidad, la hiperinflación excesiva es principalmente debida a causas dinámicas, esto es, flujos espiratorios retardados debido a un incremento anormal en la resistencia al flujo16.

La hiperinflación dinámica es un evento clínico frecuentemente no reconocido y que se asocia con PEEP intrínseco o auto-PEEP. Dicho de otra forma, el auto-PEEP puede entenderse como la presión de retroceso elástico al final de la espiración ocasionada por incompleto vaciamiento pulmonar16.

Factores de riesgo del barotrauma

1. Pérdida de peso o desnutrición.
2. Uso de altos volúmenes.
3. Altas presiones inspiratorias en la vía aérea.
4. Toxicidad por oxígeno.
5. Altos niveles de PEEP.

De todos los factores evaluados, la Presión Media en la vía aérea parece ser el determinante mayor. PEEP y Presión Pico pueden ser importantes sólo en la medida que ellos reflejen la presión transalveolar y la distensión alveolar17, lo cual como hemos visto no siempre es cierto.

Sobre el PEEP existen igualmente resultados incongruentes. Así tenemos estudios que asocian altos niveles de PEEP con aumento de barotrauma mientras que otros le conceden hasta un efecto protector6,9,12,13,15.

La importancia clínica del barotrauma ha sido evaluada en algunas series18-24. En la más reciente, Schnapp y colaboradores evaluaron la frecuencia de barotrauma en pacientes con baja distensibilidad. Este estudio evaluó 100 pacientes, con una mortalidad del 66%.

El barotrauma se presentó en el 13% de pacientes y contribuyó a menos del 2% de las muertes y no fue un marcador independiente de mortalidad. Sin embargo, cuando el barotrauma se ajusto a otros predictores se asoció con un incremento en la frecuencia de mortalidad. La frecuencia de mortalidad fue del 100%18 si el barotrauma ocurrió en presencia de dos o más fallas orgánicas no pulmonares y 40%2/5) si se presentó con una o ninguna falla orgánica no pulmonar.

Es posible que el barotrauma sea otro marcador de severidad de lesión pulmonar más que una causa mayor de mortalidad18.

Se requieren grandes series que definan el papel del barotrauma como predictor de desenlaces clínicos y que evalúen la eficacia de terapias como la inversión de la relación, la ventilación con presión controlada, la ventilación de alta frecuencia y la hipercapnia permisiva en reducir el Barotrauma en lesión pulmonar aguda16-18.

Volutrauma

Hace más de 25 años, Webb y colaboradores demostraron que la sobredistensión asociada con altas presiones en la vía aérea podían llevar a edema pulmonar25. Desde entonces se ha acumulado evidencia confirmando que el estiramiento pulmonar al final de la inspiración puede llevar a cuadros de Daño Alveolar Difuso, Edema Pulmonar, aumento de la filtración de líquidos, incremento de la permeabilidad epitelial y/o microvascular25.

En varios estudios en animales se asociaron presiones estáticas de 40 cm de H2O o Presiones Pico >20 cm H2O con incremento de la permeabilidad capilar26,27.

Para el año 1988 Dreyfuss acuño el término Volutrauma para indicar que la variable crítica causante de la lesión pulmonar no era la presión en la vía aérea per se sino el volumen18. En un elegante estudio en animales se logro demostrar que, 20 minutos después de aumentar el volumen corriente del ventilador, se producía un aumento del 50% del agua y de la albúmina intrapulmonar y que esto era reversible si se reducía, rápidamente, el volumen corriente28,29.

Egan y colaboradores demostraron, en pulmones de ovejas, que la sobredistensión producía un incremento en el radio de los poros, de tal magnitud, que podría llevar a aumentar el escape de líquido del capilar hacia el alvéolo15.

Parker estableció, en pulmones de perros, que la sobredistensión producía un aumento en el coeficiente de filtración capilar. Este incremento era dosis dependiente15,19.

Definición del volutrauma

El volumen pulmonar y/o el estrés teleinspiratorio origina lesión pulmonar caracterizada por aumento de la permeabilidad que a su vez origina un incremento en el agua intrapulmonar.

Para explicar el Volutrauma, se ha propuesto que un excesivo estrés de la pared(relación de tensión de la pared alveolar y su grosor) es la causa final del Volutrauma. En esto juega un papel primordial la pared capilar. Más que una sola fuerza o presión es la relación entre las fuerzas existentes o el desequilibrio de las mismas lo que llevaría al Volutrauma.

Las tres principales fuerzas que actúan en la membrana capilar son:

1. Tensión circunferencial: Depende de la curvatura del radio alveolar y de la presión transmural.
2. Tensión Superficial alveolar que ejerce a su vez una fuerza que estabiliza el capilar.
3. Tensión Longitudinal de la pared alveolar y que depende de la inflación pulmonar.

Esto ha sido refrendado por estudios animales que demostraron que el incremento de la presión transmural capilar puede incrementar las rupturas intercelulares endoteliales y epiteliales a pesar que la presión transpulmonar sea normal15,30.

Sin embargo, es posible que los mecanismos de lesión sean mucho más complejos. Parker reportó que el coeficiente de filtración se incrementó 3.7 veces en pulmones con Presiones Pico >35 cm H2O mientras que ese mismo coeficiente no cambió cuando se empleó un bloqueante no selectivo de los canales de estiramiento activados por cationes31.

De estos resultados surgió la hipótesis que una lesión mecánica puede estimular una respuesta celular, mediada o iniciada por canales de estiramiento activados por cationes a través de un incremento del calcio intracelular que terminaría causando un aumento en la permeabilidad microvascular31.

Atelectrauma

Hace más de 15 años, Robertson propuso el concepto de la Lesión Pulmonar ocasionada por el repetido proceso de apertura-colapso de las vías aéreas distales15,16. El sugirió que, en un pulmón atelectásico o que maneje bajos volúmenes, la interface aire-líquido puede estar relativamente proximal a las vías aéreas de conducción terminales más que en el alvéolo15. La apertura de estas vías aéreas podría requerir altas presiones y el estrés producido por éstas podría causar rupturas epiteliales15.

Un grupo de estudio comparó la ventilación mecánica convencional con la de alta frecuencia en modelos de pulmones de conejo15. Los animales en ventilación de alta frecuencia presentaron mejor oxigenación y menores índices de lesión pulmonar, medidos por la formación de membrana hialina.

Se pudo comprobar que estos efectos benéficos no se debieron a la alta frecuencia sino que dependieron, fundamentalmente, de las presiones y volúmenes empleados15. Así, los conejos manejados con bajos volúmenes presentaron mayor frecuencia de Lesión Pulmonar que los que recibieron volúmenes corrientes normales15.

Definición del atelectrauma

Lesión Pulmonar producida por el proceso repetido de apertura y colapso de la vía aérea distal por empleo de bajos volúmenes corrientes en la ventilación mecánica.

Existe numerosa evidencia en estudios animales, modelos de lesión pulmonar e inclusive algunas investigaciones realizadas para evaluar modos ventilatorios de la cual se desprende que la ventilación mecánica con bajos volúmenes produce lesión pulmonar15,32-35.

Muscedere, empleando un modelo de pulmón de rata, demostró que el empleo de PEEP por encima del punto de inflexión inferior mejora la distensibilidad pulmonar y se asocia con menor frecuencia de Lesión Pulmonar15,34.

Además de la hipótesis del reclutamiento/colapso anotada arriba se han planteado otras hipótesis para explicar el atelectrauma15:

1. El colapso pulmonar favorece el llenado alveolar por líquido que reduce la Presión alveolar de oxígeno y puede dañar las células a este nivel.

2. La ventilación a bajos volúmenes podría inhibir la producción de surfactante y/o extraer el surfactante del alvéolo.

3. La reexpansión de regiones atelectásicas, adyacentes a regiones totalmente expandidas puede asociarse con un exagerado incremento en el estrés regional15,36. Mead propuso que estas regiones en las cuales se mezclan áreas no expandidas con áreas hiperinfladas podrían estar expuestas a una presión mucho mayor que la presión transpulmonar por la relación :

(V/Vo)2/3

Donde V es el volumen de la región expandida y Vo es el volumen de la región colapsada. Según esto, si la región colapsada se fuera a expandir por un factor de 10, con una presión transpulmonar de 30 cm H2O, la presión para expandirla sería de 140 cm H2O36.

Biotrauma

En los últimos 5 años ha aumentado la evidencia sugiriendo que factores mecánicos pueden llevar a Lesión Pulmonar mediada por factores inflamatorios o por mecanismos biológicos37-42. El grupo de investigación de la Universidad de Toronto ha denominado a este tipo de lesión como Biotrauma15, 37.

En un estudio pionero, Muscedere y colaboradores, demostraron que volúmenes de 15cc/kg asociados a PEEP bajos producían un incremento de 3-6 veces en las citoquinas de lavado broncoalveolar34. Mayores volúmenes se asociaron con incrementos de citoquinas hasta 50-60 veces mayores, especialmente en las concentraciones de Factor de Necrosis Tumoral34.

El resumen de la evidencia disponible plantea que alteraciones mecánicas, originadas por algunos parámetros ventilatorios(especialmente altos volúmenes corrientes asociados a bajos niveles de PEEP) pueden originar una respuesta de células inflamatorias a nivel sistémico y/o alveolar con incremento de todo tipo de mediadores inflamatorios o citoquinas37-42.

En un elegante estudio Watson demostró que un estímulo mecánico, capaz de deformar la célula pulmonar, se puede convertir, mediante un proceso de transducción, en respuestas celulares y/o humorales que ocasionan reacciones bioquímicas e inflamatorias que pueden finalizar originando una Lesión Pulmonar. El mecanismo de conversión de una señal mecánica en bioquímica es mediado genéticamente en el interior de la célula y se conoce como mecanotrasnducción15,41.

Definición del síndrome de lesión pulmonar

Lesión pulmonar asociada a ventilación mecánica que es mediada por mecanismos celulares y/o productos inflamatorios estimulados por mecanotransducción.

Algunos estudios pioneros valen la pena resaltarse para la discusión final:

1. Lecuona, en pulmón de rata

Demostró que la ventilación mecánica con altos volúmenes se asociaba con reducción en la actividad de la Na-K ATPasa y reducción en la capacidad de aclarar el edema pulmonar por parte de las células alveolares tipo II43.

Con esto sugirió que la alteración estructural no solamente se asocia con edema pulmonar sino que además se reduce la capacidad del pulmón de resolver dicho edema a nivel del epitelio alveolar43.

2. Vlahakis empleó un modelo de cultivo

Modelo de cultivo basado en una línea celular pulmonar transformada, que había crecido en una membrana silicoelástica deformable44. Mediante un instrumento neumático, controlado por computador, intermitentemente expuso uno de los lados de la membrana de silicona a diferentes presiones44.

La aplicación de esta presión transmembrana originó una deformación de la membrana de la célula. Cuando el estiramiento celular se incrementó en un 30% por 48 horas, las células liberaron, en promedio, 49% más interleuquina 8 que los controles celulares que permanecieron estáticos44.

Inclusive, un estiramiento de tan corta duración como 4 horas ocasionó un aumento en la transcripción de Interleuquina 8 de 4 veces de los valores básales44. Este estudio sugiere que la deformación cíclica de la célula puede disparar señales inflamatorias y que las células epiteliales activadas participan en la alveolitis asociada con la respuesta inflamatoria, aún en ausencia de daño celular estructural o de cambios físicos44.

3. Estudios con altos y bajos volúmenes de PEEP

Estudios clínicos han concluido que estrategias ventilatorias con altos volúmenes y bajos niveles de PEEP podrían llevar a translocación bacteriana, directamente, del pulmón a la circulación sistémica45-47. Esto abre una posible explicación al incremento en las infecciones nosocomiales en este tipo de pacientes.

4. Liberación de citoquinas

Al mismo tiempo se ha demostrado que la liberación de citoquinas puede ser compartimental(a nivel alveolar) pero en ocasiones puede pasar a la circulación sistémica originando compromiso endotelial a distancia y Disfunción orgánica extrapulmonar15,48,49.

5. Aumento de las purinas en el lavado broncoalveolar

Un reciente estudio demostró que el aumento de las purinas en el Lavado Broncoalveolar se correlacionó con el desarrollo de Lesión Pulmonar por el ventilador. Igualmente, cambios ventilatorios como el incremento del PEEP, se asociaron con reducción en los niveles de purinas en el lavado broncoalveolar.

Así, los niveles de purinas en el lavado broncoalveolar pueden ser predictores precoces de Lesión Pulmonar Asociada al Ventilador o de mejoría ante intervenciones terapéuticas como cambios en los parámetros ventilatorios o administración de surfactante50.

La mayoría de estudios mencionados tienen la limitante de haber sido realizados en animales.

Evidencia clínica

Reciente evidencia clínica muestra que protocolos con la denominada ventilación mecánica con protección pulmonar(bajos volúmenes y relativamente altos niveles de PEEP) se asocian con importante reducción en la mortalidad de pacientes con SDRA6,12,15,51.

Para integrar toda esta información, un interesante estudio de Ranieri y colaboradores empleó dos estrategias de ventilación mecánica, una convencional y otra con protección de pulmón. El encontró que el grupo manejado con parámetros similares a los planteados por Amato6 tuvo una notoria reducción en los niveles de citoquinas tanto del suero como del Lavado Broncoalveolar52.

EL concepto de Biotrauma es fundamental para ayudar a explicar por que la mayoría de pacientes que mueren con SDRA fallecen por Falla Orgánica Múltiple más que por el compromiso pulmonar.

Evento inicial de la lesión pulmonar asoaciada a ventilador

En la lesión pulmonar asociada a ventilador, el evento inicial puede ser de naturaleza mecánica y tiene el riesgo potencial de disparar una compleja cascada de eventos, locales y/o sistémicos que pueden concluir en la liberación de mediadores inflamatorios. Esto es de capital importancia si tenemos en cuenta que:

1. La superficie epitelial más grande del organismo es la pulmonar, variando entre 50-100 m2. Lo cual la hace muy susceptible a Lesiones de diversa índole.

2. Los macrófagos alveolares, células con reconocidas funciones en la inflamación, son la célula no parenquimatosa más abundante en el pulmón.

Esquema de grupo de enfermedades de LPAV

El esquema de considerar la Lesión Pulmonar Asociada a Ventilador como un grupo de enfermedades (Barotrauma, Volutrauma, Atelectrauma y Biotrauma) puede ser muy útil desde el punto de vista académico. Como hemos visto tal esquema no alcanza a explicar muchas cosas y gran número de incongruencias en nomenclatura y resultados de estudios pueden derivar de dicho esquema.

De la literatura revisada, personalmente podemos sugerir que, la Lesión Pulmonar Asociada al Ventilador es un síndrome en el cual un estímulo físico generado por el ventilador puede, dependiendo del tipo de señal (Presiones altas, Volúmenes altos, Sobredistensión teleinspiratoria, reclutamiento-colapso, etc).

O de la intensidad, duración o frecuencia de la misma, producir un daño mecánico en el pulmón (Barotrauma, Atelectrauma), generar una alteración funcional en las células epiteliales y/o endoteliales (Volutrauma)
También, de inducir en ellas y en las células inflamatorias del pulmón una respuesta mediada por factores inflamatorios (Biotrauma) que eventualmente podría dañar directamente el órgano (Lesión Pulmonar Asociada a Ventilador) empeorar aún más el pulmón ya afectado (SDRA) o convertirse en una respuesta sistémica ocasionando una disfunción orgánica única o múltiple.

Nuevas líneas de intervención terapéutica

Así, nuevas líneas de intervención terapéutica se desprenden del conocimiento generado en las últimas décadas sobre la Lesión Pulmonar Asociada a Ventilador y el esquema antes mencionado nos puede ayudar a agruparlas:

1. Perfeccionamiento de protocolos o estrategias con protección pulmonar para reducir las fuerzas físicas que causan la lesión. Esto teniendo como base la evidencia disponible, con todas sus limitaciones:

a. Estudios observacionales comparativos sugieren que, los métodos convencionales de ventilación mecánica pueden favorecer mayor lesión pulmonar24.

b. Resultados de estudios de casos y controles y series de casos sugieren que las consecuencias de esto son potencialmente graves24.

c. Derivado en su mayoría de estudios en animales, se ha podido establecer una relación temporal y causal correcta y un gradiente dosis-respuesta24.

d. Hay consistencia en los resultados de estudios de laboratorios con los estudios clínicos para apoyar la evidencia del riesgo y peligro que implica la ventilación mecánica24.

Hasta el momento la estrategia de protección pulmonar se resumiría en lo siguiente 6,50:

1. Mantener Fracciones Inspiradas de oxígeno en niveles menores del 60%. No permitir niveles mayores que ese por más de 4 horas.

2. Volúmenes corrientes entre 8-10cc/kg para pulmones sanos y de 5-8cc/kg para pacientes con SDRA, Asma o EPOC.

3. Mantener Frecuencia Respiratoria que garantice un pH mayor de 7,30.

4. Flujos Inspiratorios de 40-60 L/min en la mayoría de casos. En enfermedades obstructivas considerar 60-100 L/min para aumentar el tiempo espiratorio.

5. En SDRA: Emplear PEEP 2 cm H2O por encima del punto de inflexión inferior o entre 10-20 cm H2O cuando no se pueda contar con la posibilidad de determinar dicho punto50.

6. Tolerar niveles de saturación de oxígeno alrededor de 90%.

7. En un interesante estudio, recientemente publicado, Ranieri demostró que el monitoreo de curvas de presión-tiempo puede ayudar a diferenciar patrones, modos o parámetros ventilatorios que se asocien con hipoventilación, ventilación normal o hiperinflación52,53.

Intervenciones farmacológicas

2. Más interesante que la anterior, tal vez por lo novedoso, será el desarrollo de intervenciones farmacológicas que pretendan modular el Biotrauma usando antiinflamatorios con el animo de limitar la extensión y las consecuencias de la inflamación ocasionada o asociada al ventilador.

Sobre esto ya existen algunos avances:

a. Rimensberger demostró que el empleo de Leumedinas(NPC15669), que alteran la adhesión del leucocito al actuar directamente sobre la expresión de integrinas, bloqueaba la respuesta inflamatoria de conejos en Lesión Pulmonar Asociada a Ventilador. Concomitantemente, las Leumedinas mejoraron el intercambio gaseoso53,54.

b. Algunos estudios han sugerido que la inmunomodulación con anticuerpos contra el Factor de Necrosis Tumoral mejoran la oxigenación, la distensibilidad pulmonar y reducen la infiltración leucocitaria disminuyendo los cambios patológico55. Esto sugiere la posibilidad de atenuar la Lesión Pulmonar Asociada a Ventilador.

c. Estudios en ratas han reportado que las catecolaminas pueden influir en la aparición de citoquinas y peroxidación de lípidos durante la Lesión Pulmonar Aguda54,55. Zhang, Ranieri y colaboradores encontraron que el tratamiento con Isoproterenol, un agonista adrenérgico, reducía la liberación de Factor de Necrosis Tumoral56. Además sugirieron que la respuesta inflamatoria pulmonar podría ser regulada por el estímulo de la actividad adrenérgica en los receptores de superficie de las células pulmonares56.

La próxima década, con nuevos modos ventilatorios y nuevas propuestas de soporte de la respiración, nos obliga a esperar dramáticos cambios en el conocimiento de este tema.

Bibliografia

1. Fothergill J: Observations on a case published in the last volume of the medical essays of recovering a man dead in appearance, by distending the lungs with air. PhilosTrans RSocLond.1745;43:275-81.
2. Macklin CC: Transport of air along sheaths of pulmonic blood vessels from alveoli to mediastinum. ArchIntern Med.1939;64:913-26.
3. Kumar A, Pontopiddan H, Falke KJ, et al: Pulmonary barotraumas during mechanical ventilation. Crit Care Med.1973;1:181-6.
4. Petersen GW, Baier H: Incidence of pulmonary barotrauma in a medical ICU.CritCareMed.1983;11:67-9.
5. Woodring JH: Pulmonary intersticial emphysema in the adult respiratory distress syndrome. Crit Care Med. 1985;13:786-91.
6. Amato MB, Barbas CSV, Medeiros DM, et al: Effect of a protective-ventilation strategy on mortality in acute respiratory distress syndrome.NenglJMed.1998;338:347-54.
7. Leatherman J, Ravenscroft SA, Iber C, et al: High peak inflation pressures do not predict barotraumas during mechanical ventilation of status asthmaticus. Am Rev Respir Dis.1989;139:154.
8. Clevenger FW, Acosta JA, Osler TM, et al: Barotrauma associated with high-frequency jet ventilation for hypoxic salvage.ArchSurg.1990;125:1542-5.
9. Mathru M, Rao TLK, Venus B: Ventilato-induced barotraumas in controlled mechanical ventilation versus intermittent mandatory ventilation. Crit Care Med. 1983;11:359-61.

10. Rohlfing BM, Webb WR, Schlobolm RM: Ventilator-related extra-alveolar air in adults.Radiology.1976;121:25-31.

11. Tharratt RS, Allen RP, Albertson TE: Pressure-controlled inverse-ratio ventilation in acute respiratory distress syndrome. Chest.1988;94:755-62.
12. Sandur S, Stoller JK: Pulmonary complications of mechanical ventilation.ClinChestMed.1999;20:223-47
13. Weg JG, Anzueto A, Balk RA, et al:The relation of pneumothorax and other air leaks to mortality in the acute respiratory distress syndrome.NenglJMed.1998;338:341-6.
14. Bouhuys A: Physiology and musical instruments. Nature.1969;221:1199-204.
15. Slutsky AS: Lung injury caused by mechanical ventilation. Chest.1999;116:10-5.
16. Pingleton SK: Barotrauma in acute lung injury: Is it important?.CritCareMed.1995;23:223-4.
17. Haake R, Schlichtig R, Ulstad DR, et al: Barotrauma. Pathophysiology, risk factors and prevention. Chest 1987; 91:607-613
18. Schnapp LM, Chin DP, Szaflarski N, et al: Frequency and importance of barotrauma in 100 patients with acute lung injury. Crit Care Med 1995; 23:272-278.
19. Parker JC, Hernandez LA, Peevy KJ: Mechanisms of ventilator-induced lung injury. Crit Care Med 1993; 21:131-143

20. Rossi A, Polese G, Brandi G: Dynamic hyperinflation. In: Ventilatory Failure. Marini JJ, Roussos C (Eds). Berlin, Springer-Verlag, 1991, pp 199-218

21. Marini JJ, Rovenscraft SA: Mean airway pressure: Physiologic and clinical importance. Crit Care Med 1992; 20:1604-1616
22. Slutsky AS: Mechanical ventilation. Chest 1993; 104:1833-1859
23. Tsumo K, Prato P, Kolobow T: Acute lung injury from mechanical ventilation at moderately high airway pressures. J Appl Physiol 1990; 69:956-961
24. Meade MO, Cook DJ, Kernerman P, Bernard G: How to use articles about harm: The relationship between high tidal volumes, ventilation pressures, and ventilator-induced lung injury.CritCareMed.1997;25:1915-22.
25. Webb HH, Tierney DF: Experimental pulmonary edema due to intermittent positive pressure ventilation with high inflation pressures: protection by postive end-expiratory pressure.AmRevRespirDis.1974;110:556-65.
26. Egan EA: Effect of lung inflation on alveolar permeability to solutes.CibaFoundSymp.1976;38:101-14.
27. Parker JC, Townsley MI, Rippe B, et al: Increased microvascular permeability in dog lungs due to high peak airway pressures.JapplPhysiol.1984;571809-1816.
28. Dreyfuss D, Soler P, Basset G, et al: High inflation pressure pulmonary edema: respective effects of high airway pressure, high tidal volume, and positive end-expiratory pressure.AmRevRespirDis.1988;137:1159-64.
29. Dreyfuss D, Basset G, Soler P, et al: Intermittent positive-pressure hyperventilation with high inflation pressures produces pulmonary microvascular injury in rats.Am Rev Respir Dis.1985;132:880-4.

30. Fu Z, Costello ML, Tsukimoto K, et al: High lung volume increases stress failure in pulmonary capillaries.Japp lPhysiol.1992;73:123-33.

31. Parker JC, Ivey CL, Tucker JA: Gadolinium prevents high airway pressure-induced permeability increases in isolated rat lung.JapplPhysiol.1998;84:1113-8.
32. Kolton M, Cattran E, Kent G, et al: Oxygenation during high frequency ventilation compared with conventional mechanical ventilation in two models of lung injury. AnestAnalg.1982;61:323-32.
33. Hamilton PP, Onayemi A, Smyth JA, et al: Comparison of conventional and high-requency ventilation: Oxygenation and lung pathology.JapplPhysiol.1983;55:131-8.
34. Muscedere JG, Mullen JBM, Gan K, et al: Tidal ventilation at low airway pressures can augment lung injury.AmJ Respir Crit Care Med.1994;149:1327-34.
35. Lachmann B: Open up the lung and keep the lung open.IntensiveCareMed.1992;18:319.
36. Mead J, Takishima T, Leith D: Stress distribution in lungs: a model of pulmonary elasticity.JapplPhysiol.1970;28:596-608.
37. Tremblay LN, Slutsky AS: Ventilator-induced injury: barotrauma and biotrauma.Proc Assoc Am Physicians. 1998;110:482-8.
38. Kawano T, Mori S, Cybulsky M, et al: Effect of granulcyte depletion in a ventilated surfactant-depleted lung. Jappl Physiol.1987;62:27-33.
39. Imai Y, Kawano T, Miyasaka K, et al: Inflammatory chemical mediators during conventional ventilation and during high frequency oscillatory ventilation.AmJ Respir Crit Care Med.1994;150:1550-4.

40. Tremblay K, Valenza F, Ribeiro SP, et al: Injurious ventilatory strategies increase cytokines and c-fos m-RNA expression in an isolated rat lung model.JclinInvest.1997;99:944-52.

41. Watson PA: Function follows form: generation of intracellular signals by cell deformation.FASEB J.1991;5:2013-9.
42. Tremblay LN, Miatto D, Hamid Q, et al: Changes in cytokine expression secondary to injurious mechanical ventilation strategies in an ex vivo lung model.Intensive Care Med.1997;23:3.
43. Lecuona E, Saldias F, Comellas A, et al: Ventilator-associated lung injury decreases lung ability to clear edema in rats.AmJRespirCritCareMed.1999;159:603-9.
44. Vlahakis NE, Schroeder MA, Limper AH, Hubmayr RD: Strech induces cytokine release by alveolar epithelial cells in vitro.AmJPhysiol.1999;277:167-73.
45. Nahum A, Hoyt J, Schmitz L, et al: Effect of mechanical ventilation strategy on dissemination of intratracheally instilled escerichia coli in dogs. Crit Care Med.1997;25:1733-43.
46. Verbrugge SJ, Sorm V, van´t V, et al: Lung overinflation without positive end-expiratory pressure promotes bacteremia after experimental klebsiella pneumoniae inoculation.IntensiveCareMed.1998;24:172-7.
47. Murphy DB, Cregg N, Tremblay L, Engelberts D, Laffey JG, Slutsky AS, et als:Adverse ventilatory strategy causes pulmonary-to-systemic translocation of endotoxin.AmJ Respir Crit Care Med.2000;162:27-33.
48. Tutor JD, Mason CM, Dobard E, et al: Loss of compartmentalization of alveolar tumor necrosis factor after lung injury. AmJ Respir Crit Care Med. 1994;149:1107.
49. Slutsky AS, Tremblay LN: Multiple system organ failure. Is mechanical ventilation a contributing factor?.Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1998;157:1721-1725

50. Verbrugge SJC, Jong JW, Keijzer E, Vazquez G, Lachmann B: Purine in bronchoalveolar lavage fluid as a marker of ventilation-induced lung injury.Crit Care Med.1999;27:779-83.

51. The Acute Respiratory Distress Syndrome Network: Ventilation with Lower Tidal Volumes as Compared with Traditional Tidal Volumes for Acute Lung Injury and the Acute Respiratory Distress Syndrome. NenglJ Med. 2000;342:1301.
52. Ranieri VM, Suter PM, Tortorella D, et al: The effect of mechanical ventilation on pulmonary and systemic release of inflammatory mediators in patients with acute respiratory distress syndrome.JAMA.1999;282:54.
53. Ranieri MV, Zhang H, Mascia L, Aubin M, Lin ChY, et als: Pressure-Time curve predicts minimally injurious ventilatory strategy in an isolated rat lung model. Antesthesiology. 2000;93.
54. Rimensberger OC, Fedorko L, Cutz E, Bohn D: Attenuation of ventilator-induced acute lung injury in an animal model by inhibition of neutrophil adhesion by leumedins(NPC 15669).CritCareMed.1998;26:548-55.
55. Zhang H, Ranieri MV, Slutsky AS: Cellular effects of ventilator-induced lung injury. Current Op Crit Care. 2000;6:71-4.
56. Zhang H, Kim YK, Govindarajan A, Baba A, et al: Effect of adrenoreceptors on endotoxin-induced cytokines and lipid peroxidation in lung explants.AmJ Respir Crit Care Med.1999;160:1703-10.