Mantenimiento de la ventilación espontánea durante la cirugía-un artículo de revisión

Introducción

La ventilación mecánica es necesaria durante muchos procedimientos quirúrgicos, sin embargo, en las últimas décadas se ha producido un cambio de paradigma en la ventilación. Hay pruebas convincentes de que el bloqueo neuromuscular y la posterior ventilación mecánica controlada aplicando presión positiva intermitente, también en pacientes con pulmones sanos y no lesionados, pueden deteriorar el sistema respiratorio, lo que lleva a complicaciones pulmonares postoperatorias (CPP), lo que resulta en un peor desenlace clínico, un tiempo de hospitalización prolongado y un aumento del costo de la atención hospitalaria. La incidencia de CPPp es de 5-10% después de cirugía no torácica, 22% en pacientes de alto riesgo, 4,8-54.el 6% después de la cirugía torácica (con una mortalidad relacionada del 10-20%) y puede ser del 1-2% incluso en cirugías menores, por lo que los CPP son las segundas complicaciones graves más frecuentes después de los eventos cardiovasculares en el postoperatorio (1,2).

Sobre la base de una extensa investigación de las últimas dos décadas, se ha logrado comprender mejor la fisiopatología de la lesión pulmonar inducida por ventilación mecánica (VILI) y se ha desarrollado una estrategia ventilatoria protectora pulmonar (VPL), que incluye el uso de volúmenes corrientes bajos, niveles moderados u óptimos de presión espiratoria final positiva (PEEP) y la aplicación de maniobras de reclutamiento alveolar regulares o dirigidas (brazos) (3-16). Además, la monitorización avanzada de la mecánica respiratoria, el uso de la conformidad, la presión de meseta, la presión de conducción o incluso la presión transpulmonar como parámetros objetivo, la reducción de la tensión y el estrés pulmonares, la monitorización precisa de los parámetros de intercambio de gases y la hemodinámica se han convertido en herramientas obligatorias para optimizar la configuración ventilatoria y prevenir el IAV (17). En general, estos resultados de ensayos recientes en el campo de la ventilación protectora han sido muy prometedores y convincentes, y el papel de esta estrategia ha adquirido una importancia creciente durante la anestesia general en el cuidado anestésico de rutina.

Reconocer el papel del bloqueo neuromuscular durante la anestesia general e incluso la importancia de evitar el bloqueo neuromuscular residual en el postoperatorio temprano en relación con el deterioro respiratorio postoperatorio se ha convertido en otra dirección de investigación más reciente. Los resultados de un estudio observacional prospectivo multicéntrico reciente indicaron que el uso de bloqueadores neuromusculares (BNM) durante la anestesia general se asocia con un mayor riesgo de CPP. Además, ni la monitorización de la transmisión neuromuscular durante la anestesia, ni el uso de agentes de reversión podrían disminuir ese riesgo. Los investigadores del Estudio POPULAR recomendaron que los anestesistas deben equilibrar los beneficios potenciales del bloqueo neuromuscular con el riesgo de CPP y sugirieron la superioridad del uso de dispositivos supraglóticos y el mantenimiento de la respiración espontánea sobre el uso del bloqueo neuromuscular, la intubación endotraqueal y la posterior ventilación mecánica controlada durante procedimientos quirúrgicos menores (18). Estos resultados llaman la atención sobre el hecho de que mantener la respiración espontánea durante la anestesia general puede ser una de las opciones para mejorar aún más. Además, esta técnica puede ser beneficiosa para intervenciones quirúrgicas con mayor riesgo de CPP, como las cirugías torácicas. Existe una creciente evidencia basada en la experiencia sobre los efectos ventajosos en la respiración de la anestesia no intubada en la cirugía torácica abierta y toracoscópica bajo ventilación espontánea (19-25). Sin embargo, cabe señalar que el bloqueo neuromuscular y la ventilación controlada podrían recomendarse durante algunos procedimientos para satisfacer las necesidades quirúrgicas.

Principios básicos de la respiración

La respiración fisiológica es el resultado de una interacción compleja y precisa entre la pared torácica y los pulmones. La contribución de los músculos respiratorios, los componentes elásticos de la pared torácica y los pulmones juegan un papel central en la generación de un gradiente de presión a través del sistema respiratorio (entre la boca y la superficie externa de la pared torácica), lo que resulta en un flujo de aire durante las vías respiratorias para permitir que el aire entre en el espacio alveolar donde tiene lugar el intercambio de gases. Durante la ventilación mecánica, especialmente en los entornos intraoperatorios, debido al uso de anestésicos y analgésicos o incluso de BNM, el impulso respiratorio y la actividad de la musculatura pueden reducirse significativamente o, en la mayoría de los casos, extinguirse por completo. En este caso, el ventilador debe generar una presión positiva para crear flujo de aire. La ventilación simplificada se produce cuando se produce una diferencia de presión en todo el sistema respiratorio, independientemente de su origen. Esta diferencia de presión (gradiente) se determina mediante la siguiente ecuación universal:

Pao + Pmus = PEEP + (××V) + (Rrs × Flow)

En esta ecuación Pao representa la presión en la abertura de la vía aérea y Pmus es la presión generada por los músculos respiratorios. PEEP es la presión espiratoria final positiva, Ers es la elastancia y Rrs es la resistencia del sistema respiratorio, V significa volumen corriente, y Flujo significa el flujo de aire (26).

Es evidente que estos parámetros principales—gradiente de presión, elastancia (o el inverso de la elastancia, es decir, conformidad), volumen, resistencia y flujo-determinan la ventilación, por lo que deben monitorizarse cuidadosa y continuamente durante la ventilación mecánica (27-29).

Fisiología respiratoria durante la respiración espontánea

Durante el movimiento de inspiración espontáneo fisiológico (sin asistencia) de la pared torácica y un aumento de los volúmenes de la cavidad torácica y los pulmones debido a la contracción activa de los músculos respiratorios, disminuye aún más la presión pleural ya negativa y genera un gradiente de presión denominado presión transpulmonar (PL) que resulta en una ventilación de «presión negativa fisiológica». Es bien sabido que la distribución regional de la ventilación es heterogénea debido a las propiedades elásticas de los pulmones y al gradiente vertical de la presión pleural (y transpulmonar) (30).

Hay 2 grupos de músculos de la pared torácica: los involucrados en la inhalación y los responsables de la exhalación forzada. El músculo principal es el diafragma en forma de cúpula cuya contracción aumenta la dimensión vertical del tórax empujando hacia abajo el contenido abdominal, o la dimensión anterior-posterior por una tracción hacia afuera de las costillas. La contracción de los intercostales externos eleva la parte lateral de las costillas, lo que resulta en un aumento del diámetro transversal del tórax. Esta excursión del diafragma no es homogénea, así como la ventilación y la perfusión. Investigaciones con imágenes fluoroscópicas demostraron que el diafragma se puede dividir funcionalmente en tres segmentos: superior (placa tendinosa anterior no dependiente), medio y dorsal (dependiente, posterior). Durante la respiración espontánea (RL), la parte posterior se mueve más que la compresión alveolar anterior, opuesta, lo que impide el desajuste de ventilación/perfusión (V/Q) y da como resultado una mejor ventilación de las regiones dependientes de los pulmones. Estas ventajas se mantienen incluso en posición supina (31,32).

Durante la exhalación tiene lugar un proceso opuesto: el diafragma y los intercostales externos se relajan, y debido a los elementos elásticos de los pulmones, el retroceso natural de los pulmones disminuye el espacio torácico, exprimiendo el aire de los pulmones. Este retroceso elástico es suficiente durante la respiración normal, por lo que la espiración es un proceso pasivo. Sin embargo, durante la espiración forzada se reclutan varios otros músculos (recto abdominal y músculos intercostales internos) para aumentar la potencia y la eficacia de la espiración.

Además, no se debe olvidar que los patrones respiratorios, la frecuencia respiratoria y la amplitud son variables durante la ventilación espontánea para alcanzar los requisitos metabólicos.

Las ventajas de la RL durante la ventilación mecánica se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1 Ventajas de la respiración espontánea durante la ventilación mecánica
Tabla completa

Debe mencionarse que también hay varias desventajas de la RL durante la ventilación mecánica. Las desventajas incluyen la posibilidad de esfuerzos inspiratorios incontrolados que pueden empeorar la lesión pulmonar debido al volutrauma o barotrauma; aumento de la heterogeneidad de la ventilación que conduce a un «pendeluft oculto» (PL elevado regionalmente a pesar de un valor medio seguro); atelectrauma dorsal regional debido a apertura y cierre cíclicos de vías respiratorias pequeñas (33,34); asincronía paciente-ventilador que resulta en sufrimiento del paciente; aumento del gradiente de presión alveolo-capilar que conduce a edema intersticial; alteración de la hemodinámica; dificultades en la medición factible de los parámetros mecánicos respiratorios (por ejemplo, presión de conducción); imposibilidad de usar SCMBN que puede dificultar la intubación endotraqueal y la seguridad de las vías respiratorias. El efecto de depresión respiratoria de los analgésicos principales también puede ser un problema que requiere atención.

Cambios en la fisiología respiratoria durante la ventilación con presión positiva

Los modos de ventilación con presión positiva se pueden dividir en dos grupos: ventilación espontánea asistida invasiva o no invasiva y ventilación controlada . Es común en ambas modalidades que un ventilador genere una presión de inspiración positiva, pero durante la ventilación espontánea asistida el trabajo de respiración es compartido por los músculos respiratorios y el ventilador, mientras que durante los modos controlados los músculos permanecen pasivos y todo el trabajo respiratorio es realizado por la máquina. Durante la ventilación espontánea asistida, la presión alveolar (Palv) disminuye por debajo de la PEEP durante solo una proporción del tiempo inspiratorio, mientras que la Pao y la Ugp son positivas. En ventilación controlada, el Pao y el Palv son siempre positivos, mientras que las Ugp = 0 cmH2O (26).

Más allá de estas diferencias importantes con respecto a la respiración fisiológica, es decir, los ventiladores mecánicos presurizan el sistema respiratorio y se produce una redistribución heterogénea de PL durante la ventilación con presión positiva (30). Esta redistribución heterogénea de PL en combinación con ajustes ventilatorios inadecuados podría ser responsable de lesiones mecánicas (barotrauma, volutrauma) y biológicas de los pulmones (daño de la matriz extracelular debido a la apertura y cierre cíclico de las pequeñas vías respiratorias y aumento de la respuesta inflamatoria) que conducen a VILI y CPP.

Por otro lado, una redistribución típica de la ventilación ocurre durante la ventilación con presión positiva, especialmente cuando también se introduce el bloqueo neuromuscular. Durante la ventilación obligatoria controlada (CMV), la extensión principal de la ventilación se desplaza a las regiones anteriores no dependientes y menos perfundidas del pulmón, lo que provoca un desajuste V/Q y una atelectasia de extensión en las regiones pulmonares dependientes (31). Estas diferencias observadas se basan en la alteración de la excursión del diafragma. El movimiento de la parte posterior dependiente del diafragma disminuyó significativamente, pero más bien en la parte anterior no dependiente durante la ventilación controlada, incluso cuando se aplicaron volúmenes corrientes bajos (35-37). Estas diferencias podrían ser más, o menos igualado cuando el volumen corriente se incrementaron, pero también permanecen independientemente de si PCV o PSV modos, sin embargo, algunos autores sugieren la superioridad de la PSV por CMV o SB (32,35,37-39). Además, cuando se utilizan los BNM, la redistribución de la excursión diafragmática y las deficiencias ventilatorias concomitantes se vuelven mucho más llamativas.

Mantener la respiración espontánea durante la cirugía torácica: LIENDRES, un nuevo enfoque

La cirugía torácica se considera de alto riesgo para CPP. Este riesgo tiene un doble origen: varios factores de riesgo relacionados con la cirugía y los factores de riesgo relacionados con el paciente se encuentran en el fondo. Los pacientes programados para cirugía torácica comúnmente tienen antecedentes médicos de larga data de enfermedad pulmonar , la mayoría de ellos fuman y tienen problemas de mecánica respiratoria e intercambio de gases. Otra proporción de pacientes tiene una morbilidad pulmonar o intratorácica aguda (por ejemplo, absceso pulmonar, empiema torácico, etc.).). En una palabra: la cirugía torácica es una intervención de alto riesgo en un paciente de alto riesgo, que supone un desafío para el anestesista.

El modo ventilatorio estándar de oro para cirugía torácica se consideró ventilación mecánica invasiva de un pulmón (VMP) durante décadas. La VMP bajo anestesia general fue necesaria en la mayoría de los procedimientos torácicos abiertos, especialmente en la cirugía toracoscópica asistida por video (VATS). La VMP se puede lograr mediante el uso de un tubo endotraqueal de doble luz o algunos tipos de bloqueadores bronquiales. El uso de estos dispositivos para las vías respiratorias proporciona las condiciones adecuadas para el aislamiento del pulmón derecho o izquierdo y también para la cirugía. Además, la VJ tenía algún fundamento fisiopatológico: el deterioro del intercambio gaseoso (hipoxia progresiva, hipercapnia y vasoconstricción pulmonar hipóxica) debido al colapso pulmonar operado durante el neumotórax quirúrgico con RL mantenida era bien conocido y se consideró intolerable (40,41).

En las últimas décadas, el uso generalizado de técnicas combinadas de anestesia regional (epidural, local y plana) y general, junto con el desarrollo técnico de equipos ventilatorios, y también la mejora de la cirugía torácica mínimamente invasiva, han permitido realizar cirugía torácica en pacientes despiertos o solo mínimamente sedados (conscientes) en la RL (41). Además, gracias a una extensa investigación, hoy en día el neumotórax quirúrgico puede considerarse una técnica segura que permite el mantenimiento de la RL durante los procedimientos de cirugía torácica. La técnica se denomina cirugía toracoscópica no intubada (LIENDRES) o VATS no intubadas (NIVATS), mientras que las VATS realizadas bajo anestesia general se denominan comúnmente GAVATS en la literatura. Las liendres también se pueden realizar con o sin inserción de mascarilla laríngea.

Las liendres permiten el mantenimiento de la RL durante todo el procedimiento quirúrgico ofreciendo varias ventajas (incluida la prevención de baro, volu y atelectrum, la redistribución ventral de la ventilación y la atenuación de la respuesta inflamatoria) en comparación con la ventilación mecánica de presión positiva intermitente (VPI) (42). En cuanto a la población de pacientes comunes programados para cirugía torácica, la RL también puede proteger contra los efectos dañinos de la VPP, por lo que el riesgo de IAV y, en consecuencia, el desarrollo de CPP puede reducirse, lo que resulta en un mejor resultado, una estancia hospitalaria más corta y menores costos de atención médica. Las técnicas quirúrgicas o anestésicas de liendres/NIVATS están bien descritas, pero hay algunas piedras angulares que mencionar. En primer lugar, es esencial una anestesia regional adecuada (epidural torácica, bloqueo del nervio intercostal o paravertebral) complementada con o sin bloqueo del plano de serrato, y se sugiere la infiltración del nervio vagal con anestésicos locales, para prevenir la tos y la bradiarritmia durante el procedimiento. Según algunos autores, la anestesia epidural torácica de T1 a T8 sola puede ser suficiente en la mayoría de los casos (42-45). Una vez que se realiza el neumotórax quirúrgico y se colapsa el pulmón no dependiente, el paciente puede volverse disneico o taquipneico, se pueden presentar signos de dificultad respiratoria y pánico, por lo que la mayoría de los casos de liendres se realizan bajo sedación. La opción más popular es la sedación con propofol mediante infusión controlada por diana (ICT) guiada por la monitorización de la profundidad de la anestesia que alcanzó el nivel de sedación quirúrgica (42). En todos los casos, también se puede utilizar una titulación incremental de analgésicos opioides. Todos los autores en el campo de las LIENDRES coinciden en que la hipoxia moderada y la hipercapnia resultantes de acidosis respiratoria leve y no significativa son comunes durante la cirugía torácica despierta no intubada. Estos cambios se resuelven de unos minutos a horas después de la operación exitosa (19,22,23,24,42). La recuperación postoperatoria también es rápida: se permite a los pacientes beber líquidos transparentes 1 hora después de la operación, se pueden iniciar ejercicios de respiración y movilización lo antes posible, prácticamente ya en la unidad de atención postanestésica (42). Otras ventajas de las liendres en comparación con los GAVAT convencionales son la disminución de la incidencia de náuseas y vómitos postoperatorios (NVPO), la atención de enfermería que se requiere con menos frecuencia y la reducción de la duración de la estancia hospitalaria (19). La principal desventaja es que en caso de deterioro intraoperatorio, la intubación endotraqueal y la conversión a VMP convencional pueden ser difíciles. Además, las NITS requieren práctica, habilidades y una excelente cooperación interdisciplinaria entre el anestesista y el cirujano.

Conclusiones

A pesar de los resultados prometedores y convincentes de ensayos clínicos recientes, la ventilación pulmonar protectora sigue siendo un «tema candente» entre los investigadores en el campo de la anestesia y la atención crítica. A pesar de la fisiopatología bien evaluada de las IAV y de los esfuerzos realizados en las últimas décadas para eliminar estos factores fisiopatológicos, la incidencia de CPP no pudo reducirse significativamente. Ni la ventilación de bajo volumen corriente, ni el uso de niveles moderados de PEEP y el uso regular de brazos solos o en combinación podrían haber resuelto este problema sanitario mundial: el concepto de VPL parece ser una búsqueda del «Santo Grial». La razón de esto puede ser que el soporte ventilatorio mecánico que aplica presión positiva intermitente, independientemente del modo de ventilación (modo controlado, asistido o inteligente de doble control), no es fisiológico, por decir lo menos.

La individualización de los entornos ventilatorios y el mantenimiento de la respiración fisiológica espontánea durante la ventilación mecánica pueden brindar la oportunidad de mejorar aún más.

Agradecimientos

Ninguno.

Nota al pie de página

Conflictos de intereses: Los autores no tienen conflictos de intereses que declarar.

Declaración ética: Los autores son responsables de todos los aspectos del trabajo para garantizar que las preguntas relacionadas con la exactitud o integridad de cualquier parte del trabajo se investiguen y resuelvan adecuadamente.

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