Presentación de un caso
Una mujer de 49 años que viajaba en un automóvil fue lanzada contra el marco de la puerta del vehículo al producirse un accidente de tránsito. Luego de ser despedida del automóvil, se comprobó que abría sus ojos intermitentemente, gemía y presentaba un reflejo de retracción flexora en los miembros (puntaje de la Escala de Coma de Glasgow: 8). Sus pupilas medían 5 mm de diámetro y reaccionaban a la luz. La presión arterial era 165/85 mm Hg, su frecuencia cardiaca 112/min, y respiraba en forma regular. Después de haber estabilizado su columna fue trasladada a una unidad de terapia intensiva (UTI) donde ya no abría más los ojos, tenía una postura en flexión de sus brazos y no emitía respuestas verbales (puntaje de la Escala de Coma de Glasgow: 5). Presentaba una contusión sobre el cuero cabelludo del frontal derecho pero sin otros signos de lesión orgánica. La tomografía computada mostró extensas zonas de contusión cerebral frontal con edema circundante. La paciente fue intubada y se le colocó un drenaje ventricular externo con el fin de medir la presión endocraneana, la cual fue de 29 mm Hg, con una elevación periódica a 36 mm Hg. Luego de drenar líquido cefalorraquídeo, la presión endocraneana disminuyó transitoriamente a 26 mm Hg. La natremia era de 139 mEq/L. El neurointensivista recomendó una infusión intravenosa en bolo de solución salina al 23% para reducir la presión endocraneana y alcanzar una natremia de 150 mEq/L. El peso de la paciente era 55 kg.
El problema clínico
Casi todas las enfermedades cerebrales agudas y las producidas por accidentes se acompañan de hipertensión endocraneana (HE). La lesión cerebral traumática, los hematomas intracerebral y extracerebral, el infarto de cerebro con edema cerebral y el edema cerebral generalizado de la insuficiencia hepática aguda son enfermedades que causan trastornos fisiológicos. La HE se asocia regularmente con una mala evolución. En una revisión de estudios de lesiones cerebrales traumáticas, la tasa de muerte de los pacientes con una presión endocraneana <20 mm Hg fue 18,4% pero alcanzó el 55,6% en aquellos con una presión endocraneana >40 mm Hg.
Se calcula que las muertes intrahospitalarias por lesión cerebral alcanzan al 2,3-11%, pero a menudo, los pacientes con HE por lesión cerebral grave sobreviven con diversos grados de discapacidad. Por ejemplo, el 10-15% de las lesiones cerebrales traumáticas son graves, y la mayoría de los casos se asocian con HE.
En todos los casos de lesiones cerebrales agudas antes mencionados, la HE tiene una estrecha relación con la supervivencia y a menudo es el único elemento de la enfermedad que puede ser modificado. Por lo tanto, el objetivo central de la atención intensiva neurológica es la prevención del daño cerebral secundario a la HE.
Fisiopatología y efecto del tratamiento
Debido a que el cráneo es esencialmente una bóveda fija, cualquier aumento del volumen cerebral provoca HE. La expansión de uno de los componentes endocraneanos del cerebro, de la sangre intravascular y del líquido cefalorraquídeo se hace a expensas de la reducción de otro componente (hipótesis de Monro–Kellie). En respuesta a un aumento del volumen cerebral, el líquido cefalorraquídeo es inicialmente desplazado del espacio subaracnoideo craneano y los ventrículos laterales hacia el espacio subaracnoideo vertebral. A medida que este mecanismo compensatorio se agota, los vasos sanguíneos se comprimen y el flujo sanguíneo cerebral se reduce. Debido a que la presión endocraneana llega hasta los 50-60 mm Hg, en los vasos del círculo de WiIllis dicho valor se aproxima al de la presión arterial y provoca isquemia cerebral global, llevando finalmente a la muerte cerebral.
La relación presión/volumen dentro del cráneo se aproxima una curva exponencial, con un punto de inflexión en los adultos que generalmente oscila entre los 20 y los 25 mm Hg; el límite inferior es más bajo en los niños debido a la mayor relación del volumen cerebral con el volumen endocraneano. Este rango casi coincide con la transición desde la porción plana de la curva de elastancia hasta su porción escalonada, donde pequeños incrementos en el volumen provocan una gran elevación de la presión. Sobre la base de los estudios de la revisión antes mencionada, el objetivo de la atención de estos pacientes es mantener la presión endocraneana por debajo de aquellos niveles.
El hecho de que la hiperosmolaridad reduce el volumen cerebral se conoce desde 1919, a partir de observaciones ocasionales en las que se comprobó que la administración intravenosa de solución salina hipertónica y glucosa en los gatos provocaba una marcada caída de la presión del líquido cerebral. El parénquima cerebral está compuesto por un 80% de agua, más que otros órganos, lo que hace que el volumen del cerebro responda mucho a las modificaciones del contenido acuoso.
La efectividad de un agente osmolar para crear un gradiente que motive la salida de agua depende de la magnitud en que el soluto es eliminado a través de la barrera hematoencefálica. Esto está representado por el coeficiente de reflexión de la sustancia, con valores que oscilan entre 0 (indicando la permeabilidad completa) y 1 (indicando la impermeabilidad completa). El coeficiente de reflexión para el Na es de aproximadamente 1,0 lo que lo convierte en el agente ideal para inducir un gradiente osmótico entre la sangre y el tejido cerebral.
El manitol, que tiene un coeficiente de reflexión de 0,9, también es un agente altamente efectivo para reducir el contenido acuoso del cerebro, y tiene un efecto agregado en su primer paso por el cerebro que consiste en disminuir la viscosidad de la sangre, provocando una constricción reactiva de los vasos de conductancia cerebrales, lo que a su vez reduce el volumen sanguíneo del cerebro y la presión endocraneana.
El efecto benéfico del tratamiento hiperosmolar requiere la indemnidad de la barrera hematoencefálica. En las zonas donde dicha barrera está dañada, como en la contusión traumática, la barrera presenta una solución de continuidad y permite que las moléculas de la sangre y el líquido intersticial del cerebro se equilibren. Por lo tanto, los agentes hiperosmolares ejercen su efecto principalmente eliminando el agua del tejido cerebral indemne. De este modo, la hiperosmolaridad reduce la presión endocraneana en proporción al volumen de tejido cerebral no dañado y tiene un efecto limitado sobre el tejido edematoso cerebral que rodea a una tumoración.
La mayor parte de la reducción del volumen cerebral ocurre durante e inmediatamente después del período de osmolaridad máxima inducido por la infusión de un agente hiperosmolar, pero la reducción sostenida de la presión endocraneana depende del mantenimiento de la hiperosmolaridad sérica. El cerebro se reacomoda lentamente a la hiperosmolaridad sérica, aumentando la concentración de solutos intracelulares mediante diversos mecanismos, la mayoría de los cuales no son bien conocidos.
El concepto de “osmoles idiogénicos” fue introducido hace 50 años para explicar esta recuperación de la osmolaridad cerebral. En respuesta al descenso del contenido acuoso del cerebro, los astrocitos elaboran polioles, aminoácidos y metilaminas, aumentando la osmolaridad y haciendo que el volumen del contenido de agua retorne a la normalidad. Del mismo modo, las neuronas elaboran y acumulan moléculas proteicas pequeñas que aumentan la osmolaridad intracelular. Por esta razón, una vez que se ha alcanzado un estado de hiperosmolaridad sérica, ese nivel debe ser sostenido hasta que la masa subyacente disminuya su tamaño, u otra intervención reduzca la presión endocraneana. Por otra parte, el gradiente para la transferencia de agua se revierte, permitiendo un aumento rebote del volumen y la presión endocraneanos.
Evidencia clínica
La primera serie de casos en los que se aplicó la terapia hiperosmolar (en forma de urea) con el fin de reducir la presión endocraneana data de la década de 1950. Una década después se comenzó a usar el manitol con el mismo propósito, mientras que el uso clínico de la solución salina hipertónica tuvo lugar en la década de 1990. El efecto del tratamiento hiperosmolar se puede comprobar por la reducción del volumen cerebral durante la craneotomía o por una caída de la presión endocraneana unos minutos después de la infusión a la cabecera del paciente de solución salina hipertónica; también puede comprobarse por la reversión de los signos de herniación transtentorial.
El tratamiento principal para reducir la presión endocraneana que puede compararse al tratamiento hiperosmolar es la hiperventilación aguda forzada. Los efectos del tratamiento hiperosmolar son más consistentes y duraderos que los de la hiperventilación. Un pequeño estudio aleatorizado comparó a agentes hiperosmolares usando dosis equiosmolares de manitol y solución hipertónica en 20 pacientes en condición estable, con una presión endocraneana sostenida >20 mm Hg como consecuencia de una lesión cerebral traumática o un accidente cerebrovascular.
A los 60 minutos de iniciada la infusión, la presión endocraneana disminuyó una media a 14 mm Hg en el grupo tratado con manitol y a 10 mm Hg en el grupo tratado con solución salina hipertónica. Los hallazgos en otro estudio pequeño indicaron que en los pacientes con lesión cerebral traumática, la solución hipertónica es más efectiva para reducir la presión endocraneana que un volumen equivalente de manitol; ante la falta de respuesta al manitol se obtuvieron buenos resultados con la inyección intravenosa repetida de bolos de solución salina hipertónica. Sin embargo, las pequeñas diferencias entre los dos agentes observada en esos estudios no ayudan a elegir entre ambos.
Hay pocos estudios sobre el tratamiento hiperosmolar en niños con lesión cerebral traumática. En un estudio pequeño, los niños que recibieron solución salina hipertónica requirieron infusiones menos frecuentes y tuvieron menos complicaciones que los que recibieron solución de Ringer lactato, aunque la tasa de supervivencia y la duración de la estancia hospitalaria fueron similares en los dos grupos.
Aplicación clínica
La HE debe ser tratada con urgencia. Sin embargo, para los pacientes con traumatismo de cráneo, la HE puede ser solo un aspecto de una condición clínica aguda, la que también puede incluir lesiones viscerales, shock, insuficiencia respiratoria e hipotensión.
Para los pacientes con lesiones ocupantes, tales como un hematoma subdural grande que puede ser removido, la evacuación o la resección quirúrgica son las vías más expeditivas para reducir la presión endocraneana. Cuando el aumento del volumen cerebral es el resultado de una contusión cerebral, edema cerebral difuso o alguna otra condición que no puede ser resecada, como la de la paciente aquí presentada, la cirugía no suele estar indicada. Comparada con la atención estándar, la eliminación de partes de la calota craneana con el fin de descomprimir el contenido craneano luego de una lesión cerebral traumática ha disminuido la presión endocraneana pero no ha mejorado los resultados,.
Además del tratamiento de la HE con agentes hiperosmolares, pueden ser útiles otras intervenciones dependiendo de las circunstancias. Principalmente, la atención debe estar dirigida a evitar la hiperosmolaridad sérica, lo que requiere que las soluciones intravenosas usadas para la reanimación y la infusión de medicamentos tengan al menos la osmolaridad efectiva de la solución salina normal. No se recomienda el uso de soluciones como la dextrosa en agua al 5%, la dextrosa al 5% en solución medio normal y la solución de Ringer lactato.
Una reducción rápida pero limitada de la presión endocraneana puede ser efectuada mediante la hiperventilación, la cual causa vasoconstricción cerebral, la cual reduce la tensión del dióxido de carbono y provoca alcalosis de la sangre y del líquido cefalorraquídeo. Sin embargo, la hiperventilación terapéutica efectiva dura solo de unos minutos a 1 hora y es principalmente una manera de pasar a una terapia más duradera.
La eliminación del líquido cefalorraquídeo a través de un drenaje ventricular externo disminuye rápidamente la presión endocraneana, aunque el beneficio depende de la cantidad de líquido cefalorraquídeo que queda en los ventrículos; su efecto puede ser de corta duración.La colocación de un drenaje ventricular es un procedimiento invasivo que se asocia con un riesgo pequeño de infección pero que tiene la ventaja de permitir la medición directa de la presión endocraneana.
Los glucocorticoides disminuyen la presión endocraneana casi exclusivamente por la reducción del edema que rodea al tumor cerebral pero son ineficaces en otras condiciones, como la lesión cerebral traumática.
La hipotermia inducida y las dosis elevadas de barbituratos también tienen el mismo efecto pero no mejoran los resultados; la hipotermia se asocia con edema cerebral durante el recalentamiento, y las dosis necesarias de barbituratos para conseguir el efecto esperado sobre la presión endocraneana causan hipotensión sistémica. Por lo tanto, el objetivo fundamental para reducir la presión endocraneana es encoger el cerebro exponiéndolo a los efectos deshidratantes de la hiperosmolaridad sérica.
Idealmente, el efecto de un agente hiperosmolar sobre el cerebro se evalúa midiendo la presión endocraneana mediante dispositivos como un catéter intraventricular o un transductor intraparenquimatoso, y ajustando la cantidad de solución infundida para mantener el nivel deseado de presión de perfusión intracraneana o cerebral (calculada como la presión arterial media menos la presión endocraneana). El nivel objetivo de presión endocraneana es usualmente <20 mm Hg, manteniendo la presión de perfusión cerebral entre 50 y 70 mm Hg.
Una manera sustituta de medir el efecto terapéutico del manitol o de la solución salina hipertónica es determinar el nivel de osmolaridad sérica. La osmolaridad objetivo inicial es 300-320 mOsm/L, con ajustes de acuerdo al requerimiento del estado clínico y la presión endocraneana. La osmolaridad puede calcularse por los niveles de Na, glucosa y N ureico de la sangre (el Na medido en mEq/L, la glucosa y el N ureico sanguíneo en mg/dL), de acuerdo a la siguiente fórmula:
Osmolaridad = (2 × Na) + (glucosa ÷ 18) + (N ureico en sangre ÷ 3).
También puede determinarse la osmolalidad sérica, la cual se asume que es esencialmente equivalente a la osmolaridad. El efecto del manitol o de la solución salina hipertónica puede también evaluarse midiendo la natremia; un valor de 145-150 mEq/L habitualmente coincide con el efecto deseado.
El manitol es un alcohol de azúcar que actúa como un diurético osmótico, causando una hiperosmolaridad sostenida por deshidratación. Puede ser administrado a través de un catéter venoso periférico o central. En los pacientes con lesión cerebral traumática, una sola dosis de manitol reduce la presión endocraneana dentro de los 10-15 minutos, con un efecto máximo de corte que reduce la presión inicial a la mitad en 20-60 minutos.
Se infunde en una solución al 20%, en bolos de 0,25 a 1,0 g/kg de peso corporal, a intervalos de 2 a 4 horas o más. La dosis más elevada es la usada en situaciones de emergencia, y la dosis más baja se administra para el mantenimiento. A menudo, para mantener la reducción de la presión endocraneana es necesario aumentar las dosis a pequeños intervalos, en un período de días.
Cuando se consigue disminuir la HE, la dosis de manitol puede reducirse en forma gradual. Para evaluar el efecto del manitol se miden los solutos y la osmolaridad a los 20 o más minutos después de la infusión. Una discrepancia entre la osmolaridad sérica medida y la calculada (brecha osmolar) refleja la circulación de moléculas de manitol e indica que la muestra de sangre fue obtenida demasiado pronto después de la infusión como para ser útil para evaluar el efecto sostenido del manitol como un diurético osmótico.
La solución salina hipertónica aumenta la osmolaridad sérica más por acción directa que por inducción de una diuresis osmótica. Se usa en una solución al 3% (513 mmol/l) en bolos de aproximadamente 150 ml, en una solución al 7,5% (1.283 mmol/L) en bolos de 75 ml, o en una solución mixta al 23,4% (referida como “23%”; 4.008 mmol/L) en bolos de 30 ml. La infusión continua de solución salina al 3% tiene un efecto inicial modesto sobre la presión endocraneana, es transitorio y provoca una sobrecarga de líquido sistémico. Las concentraciones >3% deben administrase mediante un catéter venoso central. La cantidad de solución salina hipertónica requerida para alcanzar la natremia deseada puede calcularse aproximadamente con la siguiente fórmula:
Requerimiento de Na en mEq = (peso corporal magro en kg × la proporción del peso correspondiente al agua: 0,5 para mujeres y 0,6 para hombres) × (Na deseado – Na actual en mEq/L).
El volumen requerido expresado en mililitros luego es calculado como e requerimiento de Na dividido por la concentración de Na de la solución elegida.
Efectos adversos
Las dosis elevadas de manitol pueden causar insuficiencia renal aguda. El mecanismo de este efecto no se ha establecido pero puede ser que esté involucrada la vasoconstricción intrarrenal combinada con la depleción del volumen intravascular. La insuficiencia renal suele resolverse luego de retirar el manitol por medios dialíticos. Los pocos datos disponibles indican que la lesión renal aguda ocurre solo en los pacientes que reciben >200 g de manitol/día. El manitol lleva a la hipopotasemia y la alcalosis hipoclorémica asociadas a la contracción del volumen y de la diuresis. Estos cambios mejoran si la reposición de líquidos se hace con solución salina normal y se mantiene un estado euvolémico hipernatrémico. Por el contrario, la solución salina hipertónica provoca la expansión del volumen intravascular, lo cual puede conducir a la insuficiencia cardíaca congestiva. Para mitigar este riesgo, concomitantemente se ha administrado furosemida. Los cambios esperados en el suero luego de la infusión de solución salina hipertónica son la acidosis leve, la hipercloremia y la hipopotasemia.
Como resultado de la infusión de manitol, y con menos frecuencia por la infusión de solución salina hipertónica, los pacientes ancianos, diabéticos y que reciben glucocorticoides tienen riesgo de sufrir un estado hiperglucémico hiperosmolar causante de convulsiones, hemiparesia o confusión. El aumento rápido de la glucemia o la aparición inesperada de convulsiones deben hacer sospechar dicho diagnóstico y está indicada la administración de insulina.
La posibilidad de que luego de la administración de manitol se produzca un rebote de la HE ha sido un tema de debate durante décadas pero se ha comprobado que es un problema difícil de detectar cuando la hiperosmolaridad sérica se mantiene. La reducción terapéutica del contenido acuoso ocurre solo en las zonas del cerebro no dañadas, de manera que también preocupa que el tratamiento hiperosmolar pueda exagerar los gradientes de presión dentro del cráneo y causar herniación. Estos desplazamientos son pequeños, y aunque a veces pueden ser detectados mediante imágenes, tienen pocos efectos clínicos.
Cuando las soluciones hipertónicas se infiltran en el tejido subcutáneo causan necrosis de la piel, por lo que es muy importante vigilar los catéteres intravenosos.
Áreas de incertidumbre
La cuestión de si el control de la presión endocraneana posee un efecto benéfico sobre la supervivencia y la evolución clínica, tentativamente ha tenido una respuesta positiva. Del mismo modo, se acepta que el tratamiento hiperosmolar es beneficioso por su capacidad para disminuir la presión endocraneana, pero no hay estudios en los que dicha terapia haya sido omitida del régimen terapéutico. El monitoreo de la presión endocraneana, que requiere la inserción de un dispositivo dentro de la cavidad craneana, no ha sido validado como un método para mejorar los resultados, en comparación con el tratamiento basado en un régimen fijo de tratamiento hiperosmolar. Sin embargo, la evaluación de la dosis y el intervalo del tratamiento hiperosmolar es difícil si no se monitorea la presión endocraneana y entraña el riesgo de un tratamiento en exceso o defecto.
El agente osmótico ideal y el método de administración no han sido establecidos. La presión arterial del paciente, el gasto cardíaco y la función renal suelen determinar la elección entre un agente osmótico deshidratante como el manitol o una solución de Na expansora de volumen. La natremia y la osmolaridad máximas que pueden tolerarse sin causar hipotensión o insuficiencia renal no han sido establecidas y dependen de la función renal inicial del paciente, la edad y el estado general. Se ha establecido que el límite superior más seguro de la osmolaridad sérica es 320 mmol/L, pero particularmente respecto del riesgo de insuficiencia renal, este límite ha sido cuestionado y en la práctica ha sido excedido en forma segura.
Guías
De acuerdo con la guía de la Brain Trauma Foundation, en cooperación con tres sociedades neuroquirúrgicas, hay un nivel de evidencia II para la efectividad del manitol para reducir la presión endocraneana, a una dosis de 0,25 a 1,0 g/kg de peso corporal. La guía no brinda ninguna orientación en cuanto al uso de la solución salina hipertónica o el intervalo de administración de cualquiera de los agentes hiperosmolares. Un conjunto de sociedades pediátricas ha adoptado una guía similar para el tratamiento de los niños con lesión cerebral traumática, pero sus miembros no hallaron estudios adecuados del uso del manitol en la infancia, y por lo tanto, solo apoyan el uso de la solución salina hipertónica.
Recomendaciones
El deterioro clínico de la paciente presentada en este artículo junto con las contusiones cerebrales y la HE halladas contribuyen posiblemente a una mayor elevación fatal de la HE. Este cuadro indica la necesidad de un tratamiento hiperosmolar, lo que se puede hacer con bolos de solución salina hipertónica o manitol.
Si se elige una solución salina hipertónica >3% se debe infundir a través de un catéter venoso central. Para alcanzar una natremia de aproximadamente 150 mEq/L como lo aconsejó el neuorintensivista, basado en la fórmula antes mencionada, teniendo en cuenta que la paciente pesa 55 kg y su natremia inicial era 139 mEq/L, es necesario agregar 302 mmol de Na y 589 ml de solución salina al 3%, o 75 ml de solución salina al 23%. Esto se puede alcanzar con una sola infusión o varias dosis (por ej., 30 ml solución salina al 23%).
Una alternativa es infundir aproximadamente 30 g (0,5 g/kg) de manitol al 20%. Las infusiones posteriores deben ser ajustadas para mantener una presión endocraneana <20 mm Hg. Es necesario medir la natremia o la osmolaridad sérica, el N ureico y la creatininemia, a intervalos regulares, cada 8 horas aproximadamente. Es probable que la hiperosmolaridad extrema, por ej., una natremia >160 mEq/L, no consiga reducir más la presión endocraneana.
♦ Traducción y resumen objetivo: Dra. Marta Papponetti