FISIOPATOLOGÍA DEL SDR

El estudio macroscópico¹² de neonatos que fallecen en la fase aguda del SDR revela pulmones de apariencia voluminosa, "hepatizados", esto último con la finalidad de enfatizar su apariencia sólida, congestiva, sin aire y de color rojo-púrpura. Al microscopio de luz se aprecia marcada congestión venosa y capilar, edema intersticial especialmente más acentuado en la capa adventicia que rodea a las pequeñas arteriolas que por otra parte se encuentran constreñidas. Existen además, linfáticos dilatados, los que se aprecian con mayor frecuencia en zonas adyacentes a los bronquiolos y arteriolas respiratorios.

La presencia de la membrana hialina¹² justo en la unión del bronquiolo respiratorio con las paredes de los alvéolos es notable, la que se encuentra constituida por coágulos de detritus celulares en una matriz proteica. La membrana hialina es la demostración de que esta enfermedad involucra un exudado masivo de las proteínas plasmáticas que se presenta en conjunto con una lesión destructiva de la capa del epitelio de las vías aéreas terminales. Los bronquiolos respiratorios y los alveólos con frecuencia se encuentran dilatados y pueden estar ocupados con líquido de edema, rico en proteínas.

La extensión y la distribución de la membrana hialina está influida por la edad gestacional, ya que a menor edad gestacional la lesión es más extensa. En las partes distales a la membrana hialina la estructura de los alveólos se encuentra aparentemente normal, excepto por una reducción generalizada del volumen de los mismos. La apariencia de los pulmones de un niño que fallece temprano en el curso de la enfermedad, es la de ingurgitación vascular y edema intersticial junto con vías aéreas terminales llenas de líquido rico en proteína. Todos estos hallazgos se han relacionado con depuración tardía del líquido pulmonar, aumento de la permeabilidad tanto de la barrera endotelial como de la epitelial, retraso en la eliminación de la proteína linfática y un volumen sanguíneo pulmonar incrementado.

Se ha demostrado en animales de experimentación, que la presencia de la membrana hialina, incrementa en un 50% el agua total de los pulmones incluyendo agua en las vías aéreas, en los espacios vasculares, así como el agua intersticial e intracelular. De tal forma que en forma gruesa se calcula que existe el doble del agua en el espacio extravascular y 50% más del volumen sanguíneo intravascular. Aparte de un retraso en la depuración del líquido pulmonar, el exceso de agua también está influido por un incremento en la presión trasvascular del líquido del lecho capilar pulmonar.

La permeabilidad del epitelio alveolar se incrementa, habiéndose demostrado en animales de experimentación un gran flujo de proteína en forma bidireccional entre las vías aéreas y la circulación, lo que es consistente con la extensa destrucción del epitelio de las vías aéreas terminales, en los bronquiolos respiratorios y en el alveólo, dejando sólo a la membrana basal como la única barrera entre el espacio aéreo y el intersticio. La deficiencia del surfactante y la isquemia son dos mecanismos que se suman para explicar esta lesión.

El pulmón deficiente de surfactante alveolar que se encuentra con daño de su epitelio y de sus barreras endoteliales, es especialmente susceptible a la acumulación de agua. De tal forma que no es sorprendente encontrar que el intercambio de los gases en el pulmón del niño con SDR esté más comprometido cuando exista un exceso en el ingreso de agua que rebase a lo que se elimina por el riñón y por las pérdidas insensibles. El ingreso excesivo de líquido exacerba la insuficiencia pulmonar aguda e incrementa el riesgo de la presencia del conducto arterioso y de la displasia broncopulmonar. El inicio de la diuresis entre las 24 y las 48 horas^27,28 después del nacimiento, en general anuncia el inicio de la mejoría de la oxigenación y de la función pulmonar. Una sobrecarga de líquido in utero es probable que lleve a consecuencias adversas pulmonares después del nacimiento, como se ha sugerido en casos en los que se ha incrementado los líquidos endovenosos a las madres que así lo han requerido para tratar de interrumpir un trabajo de parto prematuro.

El principal mecanismo por el que actúa la hipoxemia en el SDR, es ocasionado por la mezcla venosa, que se origina del corto circuito intrapulmonar y del de derecha a izquierda a través del foramen oval. Cuando la mezcla venosa es menor del 40% se puede lograr una PaO₂ adecuada incrementando la FiO₂. Cuando la mezcla venosa es del 50% o mayor, a pesar de incrementar progresivamente la FiO₂ hasta 1.0, sólo se logran mínimos cambios de la PaO₂ y no se logra una adecuada oxigenación. Esta situación con frecuencia se presenta durante la etapa aguda del SDR cuando existe corto circuito intracardiaco de derecha a izquierda así como el intrapulmonar, cuya cuantía de este último es menor en la generación de la mezcla venosa de la sangre.

El corto circuito intrapulmonar se debe: a la presencia de anastomosis arteriovenosas pulmonares; a comunicaciones entre las venas bronquiales con las venas pulmonares; y a capilares pulmonares que perfunden áreas del pulmón inmaduro en los que la formación de las vías aéreas es aún incompleta. Sin embargo, el principal factor que condiciona mayor mezcla venosa intrapulmonar, es el condicionado por una perfusión sanguínea de los capilares alveolares que es ineficiente en cuanto a la oxigenación. Lo anterior debido a que existe colapso parcial o total de los alveólos o porque éstos se encuentran llenos de líquido, lo que propicia áreas extensas en las que no se logra la ventilación.

En el SDR existe disminución de la capacidad residual funcional, la que se ve influida fundamentalmente por la deficiencia del surfactante alveolar y por el desplazamiento del volumen del gas debido a la congestión vascular pulmonar, el edema intersticial y la ocupación de las vías aéreas por líquido proteináceo. Durante el curso del SDR, la capacidad residual funcional se vé influida por los esfuerzos ventilatorios espontáneos que realiza el paciente, por la estabilidad de su pared torácica y por la habilidad de producir un quejido espiratorio efectivo. Cuando los mecanismos pulmonares del niño son vencidos, se logra restablecer la capacidad residual funcional aplicándose presión positiva continua y la intermitente.

Una característica sobresaliente del SDR es el significativo descenso de la compliance pulmonar, condicionado en gran parte por la menor cantidad de surfactante alveolar y el consecuente incremento de la presión transpulmonar requerida para vencer la tensión superficial gas:líquido de las vías aéreas terminales. El edema intersticial, la ingurgitación de los linfáticos y la dilatación de los capilares y vénulas pulmonares también contribuyen al incremento de la rigidez del pulmón en el SDR. Debido a que el gas dentro de las vías aéreas es elástico, la compliance se ve también influida por la capacidad residual funcional. Las retracciones intercostales y la esternal de los neonatos con SDR en respiración espontánea, son la traducción clínica de la alteración del compliance. La resistencia pulmonar, que es la suma de la resistencia de las vías aéreas y la resistencia del tejido pulmonar, tiende a ser mayor en el SDR.

Los neonatos con SDR en respiración espontánea, o sea que pueden ser mantenidos sin ventilación con presión positiva intermitente, tienen volúmenes corrientes de 4 a 6 ml /kg, que son iguales o ligeramente menores a los de un neonato sano. En contraste con los neonatos normales, el espacio muerto del que padece SDR da cuenta del 60 al 80% del volumen corriente, comparado con el 30 a 40% del sano. Después de restar el espacio muerto del volumen corriente, el neonato con SDR se queda con un descenso de la porción alveolar del volumen corriente, lo que requiere para poderlo compensar, de incrementar la frecuencia respiratoria.

Factores predisponentes que se han relacionado con la aparición del SDR son: prematurez, nacimiento por cesárea, hijo de madre diabética, hemorragia aguda anteparto y segundo gemelo, todos los que en general tienen en común la posibilidad de producir asfixia. Esta última tal vez pudiera ser el factor más importante por el que no se logre una síntesis adecuada del surfactante, toda vez que la acidosis y la hipoxia se ha demostrado experimentalmente que producen retraso en la síntesis, ya de por sí disminuida por el efecto mismo del nacimiento pretérmino, a lo que se agregan otros factores como la deficiencia parcial de la alfa-1-antitripsina y alfa-2-macroglobulina.^29-31

OXIGENACIÓN

Para el entendimiento de eventos relacionados con la fisiopatogenia, así como aquellos en los que durante la terapéutica se requiere un principio científico de utilización, se hace necesario que el médico recuerde el concepto de oxigenación y pueda tener respuesta a preguntas como ¿cuál es la PaO₂ óptima y cuál el tratamiento que debe aplicarse para alcanzar esta PaO₂?

Cualquiera que trate de dar una respuesta numérica simple a esta pregunta estará actuando de manera equivocada, debido no sólo a que los requerimientos de oxígeno varían según los diferentes momentos del neonato, sino también por que la PaO₂ es un pobre indicador de esas necesidades.

Un ejemplo de lo anterior lo representa el neonato a término admitido a la unidad de cuidado intensivo, proveniente de la sala de expulsión con taquipnea evidente y PaO₂ de 60 mm Hg respirando aire ambiental. El médico deberá cuestionarse si esta presión de oxígeno es aceptable o, dicho en otras palabras, si la "oxigenación" del neonato es adecuada. Pero con base en lo anterior cabe preguntarse ¿a qué se le llama "oxigenación"? Si el término se aplica a la medición de la presión parcial de oxígeno en la sangre arterial y se define que los límites aceptables se encuentran entre 50 a 80 mm Hg, como es lo que habitualmente se efectúa en las unidades de cuidado intensivo neonatal, entonces la respuesta debe ser clara y en sentido afirmativo. Pero si por otra parte a oxigenación se le entiende, como es lo correcto, como el balance de oxígeno entregado en los tejidos y su velocidad de consumo, entonces debe admitirse que no es suficiente la información que brinda la medición de la PaO₂, para dar respuesta a la pregunta previamente formulada.

La entrega de oxígeno a los tejidos está determinada por: la concentración de hemoglobina en la sangre, su saturación, la velocidad con la que la sangre circula hacia los tejidos (en general, el gasto cardiaco), y la eficiencia con la cual la hemoglobina descarga el oxígeno a los tejidos. La relación entre estos factores, excepto el último, suele expresarse con la ecuación siguiente:

DO₂= CO[(Hb) (% sat) (1.36) + (PaO₂) (0.0031)]

donde:

DO₂= velocidad de entrega del oxígeno.

Hb= medición de la concentración de hemoglobina.

%sat= porcentaje de saturación de la hemoglobina con el oxígeno.

1.36= capacidad trasportadora de oxígeno de la hemoglobina del adulto normal (1.36 mL de O₂ por gramo de Hb).

PaO₂= medición de la presión parcial de oxígeno en la sangre.

0.0031= coeficiente de solubilidad para el oxígeno en la sangre (0.0031 mL de O₂/100 mL de sangre por mm Hg).

CO= gasto cardiaco.

De tal modo que la única contribución de la entrega de oxígeno atribuible a la PaO₂ está representada por la ex presión o parte final de la ecuación descrita [(PaO₂)(0.0031)], cuya cantidad es relativamente insignificante en virtud del poco oxígeno disuelto en la fase líquida de la sangre. Por lo tanto, si se retoma el ejemplo del neonato mencionado, y si estuviera anémico o con hipovolemia, tendría una hemoglobina anormal con incremento en la afinidad de oxígeno o un gasto cardiaco bajo, lo que condicionaría una entrega de oxígeno a los tejidos que podría ser inadecuada aún en presencia de una PaO₂ normal.

Toda la explicación anterior está enfocada utilizando a la presión parcial de oxígeno arterial para discutir sobre el concepto de mayor entrega de oxígeno. Pero más importante aún, es el concepto de suficiencia de oxígeno, en el que se requiere que la entrega del oxígeno sea suficiente para las necesidades o demandas de él por los tejidos. De tal modo que si un neonato está infectado y además tiene incremento en su actividad muscular o está deprivado de oxígeno, de manera obligada tendrá unos requerimientos mayores de oxígeno y en consecuencia el aporte del mismo será inadecuado, aún a pesar de una velocidad normal de la entrega del oxígeno.

Pensando en lo mencionado desde otra dirección, cabe imaginarse el caso de un neonato que tuviera una PaO₂ inicial de 40 mm Hg y que en forma sorprendente el niño no se observara taquipneico o con insuficiencia respiratoria. La pregunta que uno se debe hacer es ¿podría ser adecuada la "oxigenación" de este neonato? Y si después en este mismo caso se encontrara que tiene una cardiopatía congénita cianógena uno podría pensar entonces que quizá la PaO₂ encontrada pudiera estar poco elevada. De nueva cuenta, con este ejemplo se destaca que uno reacciona de manera refleja a un número, más que a un concepto fisiopatogénico.

La razón de que en el segundo caso existiera una PaO₂ de 40 mm Hg puede por completo ser aceptable, pero no por el hecho de que su malformación cardiaca fuera diferente metabólicamente a la de otros neonatos (neonatos con cardiopatía congénita pueden tolerar bajas concentraciones de PaO₂) o porque su PaO₂, a pesar de ser poco baja para otros niños, en este caso deba considerarse como de buen nivel, sino más bien porque los neonatos con cardiopatía congénita cianógena con frecuencia activan varios mecanismos para compensar su crónica e inadecuada saturación de oxígeno; entre éstos se encuentran: gasto cardiaco en reposo incrementado y mayor concentración de hemoglobina. Por lo tanto, el hallazgo de PaO₂ de 40 mm Hg, por si misma no permite inferir que la oxigenación del niño sea adecuada o no.

La medición de la PaO₂ es un pobre indicador del contenido arterial de oxígeno; sin embargo, la razón de su uso en la clínica se sustenta en la casi relación lineal que existe, en los límites fisiológicos, entre la PaO₂ y la saturación de hemoglobina, lo que se comprueba al analizar la curva de disociación de la hemoglobina. Pero para ampliar más el asunto, es necesario mencionar que la saturación de la hemoglobina arterial también debe considerarse como un inadecuado índice clínico de suficiencia de oxígeno a los tejidos, pues sólo indica el contenido de oxígeno de la sangre arterial, pero no da información acerca del balance entre el oxígeno entregado y la demanda del mismo por los tejidos.

De manera ideal, más que medir la PaO₂ y/o la saturación de la hemoglobina arterial, lo que se debería medir de manera simultánea es la entrega de oxígeno a los tejidos y la demanda de este gas por los mismos, lo que todavía es difícil de realizar en los neonatos.

La saturación de la oxihemoglobina de mezcla de sangre venosa (SVO₂) se relaciona de modo directo con el contenido de oxígeno de la sangre que retorna de los tejidos, y puede ser medida en muestras de sangre obtenidas de catéteres colocados en la arteria pulmonar o por medición continua con catéteres de fibra óptica. La medición continua de la SVO₂ se está convirtiendo en práctica común en las unidades de cuidado intensivo de adultos en los Estados Unidos de Norteamérica; por ello se tiene la esperanza de que a corto plazo se cuente con pequeños catéteres de fibra óptica que se puedan introducir a través de la vena umbilical a la aurícula derecha, para de esa manera medir la saturación de la mezcla de sangre venosa.

En condiciones normales el oxígeno entregado a los tejidos es cuatro a cinco veces mayor al que se consume. Por tanto, sólo de 20 a 25% del oxígeno que se entrega, se consume, y el restante regresa por la sangre venosa. De esta manera, si la sangre arterial se encuentra saturada en un 100%, la sangre venosa tendrá saturación de 75 a 80 porciento. Puede causarse decremento brusco en la saturación venosa por disminución en la entrega o incremento en el consumo. De este modo, la SVO₂ es, por tanto, excelente indicador de los valores normales, sin dejar de reconocer que las cifras anormales deberán ser interpretadas tomando en cuenta otras variables fisiológicas.

El uso de la SVO₂ como indicador crítico de suficiencia de oxígeno en los tejidos permitiría evitar tratamientos innecesarios y por otro lado podría ser utilizada como un indicador útil de los posibles beneficios de algunas modalidades terapéuticas. A manera de ejemplo, si al aumentar en un neonato en asistencia ventilatoria su presión media de vías aéreas y esto produjera elevación de la PaO₂ con disminución simultánea en la SVO₂, se puede concluir que la mejoría en la oxigenación arterial fue inadecuada para compensar la disminución concomitante del gasto cardiaco, ocasionada por el incremento en la presión intratorácica. Intervenciones terapéuticas que estuvieran dirigidas a mantener una SVO₂ entre 75 y 80% pueden permitir un control más preciso de la resistencia vascular pulmonar y, en consecuencia, lograr mayor estabilidad cardiorrespiratoria en los neonatos con hipertensión arterial persistente, que lo que podría lograrse con la medida terapéutica de mantener tensiones de oxígeno superiores a 100 mm Hg, como es lo que se recomienda habitual mente. La saturación de la mezcla de sangre venosa es en donde se utiliza la oxigenación con membrana extracorpórea como índice de oxigenación de los tejidos.