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Gasto cardiaco y monitoreo
hemodinámico mínimamente invasivo
© Editorial El
manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
Felipe de Jesús Pérez Rada
En los dos últimos decenios, los cambios tecnológicos y
la mejoría en las técnicas quirúrgicas, así como el crecimiento en el arsenal terapéutico, han ocasionado un
aumento en el número de pacientes críticos con diversos
grados de disfunción orgánica. Esta evolución y cambios
van en paralelo con los avances en la vigilancia de los
pacientes graves en las unidades de cuidados intensivos
(UCI), y en especial del monitoreo hemodinámico y respiratorio.
En este capítulo se estudia específicamente la vigilancia del gasto cardiaco, tanto el método invasivo como
los no invasivos o poco invasivos.
El gasto cardiaco se define como el flujo de sangre
total generada por el corazón, suficiente para satisfacer
los requerimientos metabólicos tisulares de una persona,
en un adulto normal en reposo oscila entre 4.0 y 6.5
L/min.
El gasto cardiaco es un determinante primario del
aporte de oxígeno y otros metabolitos al organismo, está
determinado por la precarga, contractilidad miocárdica y
poscarga, y permite realizar una evaluación global de la
circulación, así como de las diversas respuestas fisiológicas, fisiopatológicas o ambas que ocurren por influencia
neurohumoral y endocrina en el individuo.1
Es importante reconocer que ni los valores absolutos
que se obtienen con la vigilancia del gasto cardiaco, las
variables derivadas de él, ni los cambios que se observan
al modificar la terapéutica, reflejan en su totalidad un
flujo sanguíneo local adecuado en un tejido u órgano
afectado por la patología del paciente. Pero si el paciente permanece con un gasto cardiaco y sus variables derivadas bajas, se incrementa la morbimortalidad; también
hay pacientes con gasto cardiaco bajo y cifras de presión
arterial normal, lo cual demuestra que las variables
hemodinámicas básicas pueden ser insuficientes para la
vigilancia del paciente grave.1,2
MÉTODO DE FICK
El primer método para la determinación del gasto cardiaco fue propuesto por el fisiólogo alemán Adolph Fick
en 1870, de quien toma su nombre; la ecuación de Fick
relaciona al gasto cardiaco con el consumo de oxígeno
diluido en la sangre al cual considera como un indicador
diluido en forma generalizada, proponiendo la siguiente
fórmula:
GC = VO2 (consumo de oxígeno)/
diferencia arteriovenosa (dif. a-v O2) =
VO2 (mL O2/min) / CaO2 (mL O2/ 100 mL)
– CvO2 (mL O2/100 mL) x 10
Para saber el consumo de oxígeno se requería medir el
oxígeno en el aire exhalado y colectado en una bolsa o
pulmón por un tiempo prefijado.
La diferencia arteriovenosa de O2 se obtiene midiendo el contenido arterial de O2 a través de la siguiente fórmula:
CaO2= Hb (g/dL) x 1.36 (mL O2 x g de Hb)
x Sat.aO2 (%) + PaO2 x 0.003
Al cual se le resta el contenido de O2 venoso obtenido
mediante la siguiente fórmula:
CvO2 = Hb (g/dL) x 1.36 (mL O2 x g de Hb)
x Sat.vO2 (%) + PvO2 x 0.003
En realidad, la cifra de O2 disuelto es tan pequeña que
puede eliminarse de la ecuación. Multiplicar el denominador x 10 convierte los decilitros en litros.
133
134 • Protocolos y procedimientos en el paciente crítico
Ahora, para agilizar y optimizar la técnica de Fick se
utiliza oximetría de pulso, oximetría en el catéter en la
arteria pulmonar y análisis de gases respiratorios o calorimetría indirecta para medir el consumo de oxígeno.
Algunas veces los médicos asumían el consumo con un
valor constante basal entre 200 y 250 mL/ min, el cual
no es correcto, pues no es posible asegurar un valor
estándar en un paciente críticamente enfermo.3-5
CATÉTER EN LA ARTERIA PULMONAR
Uno de los métodos más utilizados y más antiguo es el
monitoreo del gasto cardiaco a través de un catéter de la
arteria pulmonar (CAP), originalmente desarrollado en
1940 y perfeccionado por el Dr. Jeremy Swan y el Dr.
William Ganz.
Dicho catéter provee un número de medidas que ayudan a evaluar la precarga (PVC), las presiones de la arteria pulmonar (PAP), saturación venosa de O2 (Sat.VO2) y
el gasto cardiaco, entre otros (cuadro 22-1).3,4
Gasto cardiaco por termodilución
La medición del gasto cardiaco utilizando el CAP se realiza a través de la técnica de termodilución, considerada
como el método estándar con el cual se comparan el
resto de los nuevos métodos, debido a su fácil implementación y a la experiencia clínica obtenida.
La termodilución es una variante del método de
dilución de un indicador, en la cual se inyecta una cantidad conocida de una sustancia (trazador) en el torrente
sanguíneo y después de mide su cambio de concentración y el tiempo en que ocurrió en un sitio distal.
El método original utilizaba diferentes tipos de colorantes no tóxicos, como el azul de Cromassie, el azul de
Evans y el verde de Indocianina, los cuales eran inyectados por vía periférica o central y se analizaban sus concentraciones en sitios arteriales distales.
(Capítulo 22)
Ahora se utiliza el método de termodilución donde
el indicador no es un colorante, sino la temperatura.
La base fundamental de este método está dada por
la ecuación de Stewart-Hamilton:
Q= [VI (Tb-Ti) (K1K2)]/[Tb (t) dt]
Q= gasto cardiaco
VI= volumen inyectado
Tb= temperatura sanguínea
Ti= temperatura inyectada
K1= factor de densidad
K2= constante
Tb (t) dt= cambio de temperatura como una
función de tiempo.
En la evolución del CAP (catéter de arteria pulmonar)
un avance muy importante en la práctica clínica ha sido
la incorporación de un sensor térmico en la punta del
catéter, lo cual ha permitido la práctica y rápida manera
de el gasto cardiaco en forma repetida al lado del paciente con un indicador no tóxico, no acumulativo ni
recirculante como los colorantes.
La temperatura de la sangre se mide de manara continua por el sensor de la punta del catéter, además de
medir por otro sensor en el sitio proximal del mismo; es
importante la constante de cálculo que provee el fabricante para agregar al equipo de monitoreo y completar
los datos y poder procesarlos.4-6
Por lo general se utiliza solución glucosada al 5% o
solución fisiológica, inyectándose un volumen fijo a temperatura ambiente o fría (depende de la programación de
la computadora de gasto cardiaco) en bolo rápido a través de la vía proximal del CAP, así, el cambio en la temperatura de la sangre en la arteria pulmonar es registrado
por el sensor térmico en la punta del CAP. Estos datos,
junto con los programados antes, forman una integral de
cambio de temperatura sobre tiempo, lo cual corresponde al área bajo la curva de termodilución, calculado por
la computadora de gasto cardiaco electrónicamente.
Cuadro 22-1. Valores obtenidos a través del monitoreo con catéter en arteria pulmonar, tanto de
manera directa (medición) como indirecta (fórmulas)
Gasto cardiaco (GC)2
Índice cardiaco (IC)
Volumen latido (VL)
Presión venosa central (PVC)2
Presión del ventrículo derecho (PVD)
Presión de arteria pulmonar
Presión de arteria pulmonar media (PAPM)
Presión capilar pulmonar en cuña (PCPC)
Resistencia vascular sistémica (RVS)
Resistencia vascular pulmonar (RVP)
Índice de resistencia vascular sistémica (IRVS)
Índice de resistencia vascular pulmonar (IRVP)
Trabajo del ventrículo izquierdo (TVI)
Trabajo del ventrículo derecho (TVD)
VO2/Dif a-v O2
GC/SC
GC/FC
Medición directa2
Medición directa
Medición directa
Medición directa
Medición directa
(PAM–PVC) 80/GC
(PAPM–PCPC) 80/GC
(PAM–PVC) 80/IC
(PAPM–PCPC) 80/IC
PAM–PCPC (0.0136) x VL
PAPM–PVC (0.0136) x VL
4 a 6.5 L/min2
2.2 a 4.2 L/min/m2
60 A 90 mL/latido
0 a 4 cm H2O
20 a 30/0 a 5 mm Hg
18 a 25/8 a 10 mm Hg
12 a 16 mm Hg
5 a 12 mm Hg
1 200 a 1 500 dinas/seg/cm-5
60 a 150 dinas/seg/cm-5
1 300 a 2 900 dinas/m2
100 a 240 dinas/m2
40 a 60 g-m/latido/m2
30 a 65 g-m/latido/m2
Gasto cardiaco y monitoreo hemodinámico... • 135
Se recomienda una serie de tres mediciones de gasto
cardiaco en forma consecutiva para ser promediadas y
proporcionar un resultado más confiable, con un margen
de error de 5 a 10% comparado con otros métodos. Algunos factores que pueden influir en la medición del
gasto cardiaco en forma importante por las condiciones
del paciente son: los cortocircuitos intra o extracardiacos
y la regurgitación de la válvula pulmonar o tricúspide;
debido al equipo o a la técnica serían, por ejemplo: una
entrega insuficiente o lenta del líquido, la inyección del
líquido dentro del introductor, que se haya calentado el líquido cuando se requiere frío, daño en los sensores traumático o por coágulos o fibrina, administración muy rápida
de soluciones intravenosas, posterior a la cirugía de bypass y la influencia del ciclo respiratorio.5-6
Gasto cardiaco continuo por
termodilución
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manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito
Siguiendo con los avances tecnológicos, el CAP evolucionó agregándosele un filamento térmico a 15 o 20 cm de
la punta, el cual calienta, en lugar de enfriar, la sangre,
realizándose así el cambio térmico necesario para medir
por termodilución.
Dicho filamento se enciende y apaga cíclicamente
en un patrón determinado y se registra en la computadora, de esta forma el gasto cardiaco se deriva de la correlación cruzada de la temperatura medida en la arteria
pulmonar y la secuencia conocida de la activación del
filamento. Esto ocurre de manera cíclica y constante, lo
cual permite obtener los valores cada 30 a 60 seg, apareciendo un valor promedio cada 3 a 6 min.
Este método es considerado como vigilancia continua del gasto cardiaco o en tiempo real, aunque algunos
autores comprobaron que este método era más lento
para demostrar cambios a maniobras terapéuticas que
otros métodos como la sonda de flujo por ultrasonido, la
presión arterial o la saturación venosa mixta de O2.6-9
MÉTODOS MÍNIMAMENTE INVASIVOS
Monitoreo de gasto cardiaco por
ultrasonido Doppler
Alrededor de 1980 se reportó la vigilancia del gasto cardiaco por ultrasonido Doppler determinando velocidades de flujo en un área de sección transversal de la aorta,
con un ecocardiógrafo modo A. Debido a lo popular y
seguro del método intentó generalizarse porque no
requería invasividad en el paciente, con el inconveniente
de que las mediciones eran intermitentes. Su principio
radica en que las ondas de ultrasonido golpean objetos en
movimiento, estas ondas se reflejan a la fuente en una
frecuencia diferente denominada frecuencia de desviación Doppler relacionada de manera directa con la velo-
cidad de movimiento de los objetos y con el ángulo en
el cual la vibración del ultrasonido golpea esos objetos, el
flujo de eritrocitos a través de una arteria principal sirve
como los objetos en movimiento enfocados por la vibración ultrasónica, de esas mediciones se obtiene el flujo
sanguíneo. Una vez determinada la velocidad del flujo sanguíneo, se calcula el volumen latido y éste se multiplica
por la frecuencia cardiaca, obteniendo así el gasto cardiaco.10,11
Ultrasonido Doppler transesofágico
La evolución de los equipos del ultrasonido Doppler
permitió agregar un transductor a la punta de un estetoscopio esofágico, logrando así la vigilancia continua del
gasto cardiaco y midiendo en forma continua el flujo
sanguíneo de la aorta descendente. La sonda esofágica
con el transductor integrado se coloca por vía oroesofágica casi 35 cm de los incisivos, en un paciente intubado
y sedado profundamente, su posición óptima es entre el
5° y 6° espacio intercostal torácico o en la tercera unión
esternocostal, y se monta en un ángulo fijo conocido por
la computadora para medir así la velocidad de flujo de
sangre de la aorta.11,12 El dispositivo mide el volumen
latido multiplicando el área de sección transversal de la
aorta (usa el ultrasonido en modo M) por la velocidad
integrada al tiempo del flujo sanguíneo. Se mide el área
de sección aórtica.
El gasto cardiaco se obtiene multiplicando el volumen latido por la frecuencia cardiaca. Este método
puede proveer además estimados de la precarga y contractilidad cardiaca, y tiene varias ventajas: es fácil de
usar, es mínimamente invasivo y seguro, puede usarse
por varios días y es rápido de instalar (en menos de 5
min). Sin embargo, tiene varios inconvenientes, se coloca
similar a una sonda nasogástrica, requiere una colocación
precisa y dirección para asegurar la medición, debe reposicionarse con frecuencia debido al desplazamiento por
el movimiento del paciente; el dispositivo asume que la
aorta es cilíndrica, cuando en realidad al ser dinámica el
área de cruce seccional depende de la presión del pulso
y la distensibilidad; es decir, el ultrasonido Doppler
asume que el flujo sanguíneo en la aorta es estable, situación que no ocurre normalmente y menos en el paciente crítico. Su principal limitación radica en su precisión
como una medida absoluta del gasto cardiaco, corrige
esto midiendo el diámetro de la aorta; reconocer que
sólo brinda un estimado del gasto cardiaco es inexacto en
caso de estenosis y/o regurgitación de la aorta, además de
asumir que el flujo sanguíneo de la aorta descendente es
sólo 70% del gasto cardiaco total.
El ultrasonido Doppler transtorácico puede usarse
para la medir el gasto cardiaco, pero la pobre calidad de
resolución lo ha llevado a tener una correlación deficiente con otras mediciones absolutas por termodilución.10-12
136 • Protocolos y procedimientos en el paciente crítico
BIOIMPEDANCIA ELÉCTRICA
TRANSTORÁCICA
Determina el gasto cardiaco aplicando una corriente
eléctrica de bajo voltaje desde el cuello hasta el tórax, y
mediante dos cambios de impedancia, los cuales reflejan
cambios en el volumen sanguíneo torácico.
El dispositivo utiliza unos electrodos adheridos a la
piel del tórax, se procesa el estudio junto con un electrocardiograma para determinar su correlación entre los
eventos eléctricos y mecánicos cardiacos, mediante
diversas fórmulas y ecuaciones la bioimpedancia determina el flujo sanguíneo en la aorta del cual después se
obtiene el gasto cardiaco.8,9,13,14
Aunque los estudios han mostrado buena correlación con los métodos de termodilución, este método
cuenta con varias limitaciones, por ejemplo, es muy sensible a la disposición y adherencia de los electrodos, así
como a los procesos que aumenten el flujo sanguíneo
intratorácico como el edema agudo pulmonar, el derrame pleural, contracción pulmonar, entre otros. La seguridad de los datos disminuye con las arritmias.
GASTO CARDIACO POR ANÁLISIS
DE PULSO ARTERIAL
En un intento por medir el gasto cardiaco en forma continua, cierto número de técnicas se han enfocado en el
análisis de la forma de onda del pulso arterial. Estos
métodos, denominados gasto cardiaco por contorno de
pulso, determinan el gasto cardiaco desde un análisis
computarizado de la forma de onda de presión arterial,
previo al análisis de formas de onda de presión arterial de
varios sitios, incluyendo la aorta, arteria radial, femoral y
otros, se obtiene una constante utilizada para los cálculos
de gasto cardiaco. En un inicio, estudios realizados con
los primeros equipos no mostraban buena correlación
con los métodos tradicionales, incluyendo con catéter de
arteria pulmonar; los estudios más recientes después de
ajustes en las fórmulas han mostrado una mejoría en la
seguridad y certeza de los resultados.8,9
Entre los primeros métodos se encontraban uno que
usaba la calibración de termodilución transpulmonar, requiere cateterización de la arteria femoral, el otro requiere una calibración con dilución de litio y que el análisis
de la onda de pulso arterial sea radial o braquial.
Ambas ofrecen el potencial para un monitoreo latido a latido, y usan mediciones transpulmonares de un
indicador (temperatura fría o litio), por tanto, elimina el
efecto confuso del ciclo respiratorio del método estándar
del CAP.
(Capítulo 22)
Estos métodos requieren programas computacionales basados en medidas fisiológicas que no siempre
pueden aplicarse clínicamente. Aún se debate sobre la
técnica del contorno del pulso, incluyendo que los datos
obtenidos son no lineares, la distensibilidad aórtica, la
relación entre la presión aórtica y periférica, y los problemas clínicos esperados encontrados durante la grabación
de las formas de onda de la presión arterial.15,16
Debido a que la forma de onda de la presión de
pulso arterial es una función del volumen latido y distensibilidad arterial, el análisis del contorno del pulso
presente en la vigilancia continua del gasto cardiaco se
lleva a cabo estimando el volumen latido y tomando
la presión diastólica como la línea basal. Para obtener
el volumen latido se estima el área bajo la curva de la
presión del pulso desde el final de la diástole hasta el
final de la sístole. La distensibilidad arterial se calcula
usando una serie de fórmulas basadas en la edad, peso,
estatura, frecuencia cardiaca y presión arterial media;
de la distensibilidad arterial calculada y el volumen
latido medido, el dispositivo determina el gasto cardiaco.
Se conocen varios dispositivos para análisis del contorno del pulso, entre ellos se encuentran el sistema
PiCCO, que requiere termodilución transpulmonar; el
sistema LiDCO, el cual necesita calibración usando dilución con litio, y el sistema Modelflow Finapres, que aconseja otros medios de medición de gasto cardiaco para su
calibración. Otros sistemas, como el Vigileo Edwards,
usan un sensor FlotTrac en el transductor arterial y no
necesitan calibración especial; la mayoría requiere frecuente recalibración debido a los cambios del estado
hemodinámico en el paciente críticamente enfermo. Este
método no ha sido validado en pacientes graves con cambios rápidos del tono arterial común.15-18
La importancia de la vigilancia temprana y no invasiva se debe a la facilidad para llevarlo a cabo y lo práctico
que resulta, esto permite guiar la terapéutica en etapas
iniciales, disminuye la morbilidad permite el egreso más
rápido de los pacientes.
PUNTOS CLAVE
1. La medición del gasto cardiaco es un procedimiento
muy útil en aquellos pacientes con alteraciones hemodinámicas severas.
2. Deberá siempre correlacionarse las variables hemodinámicas derivadas de la medición de gasto cardiaco
con el estado clínico de la paciente.
3. La vigilancia temprana y no invasiva permite el egreso mas rápido de los pacientes.
Gasto cardiaco y monitoreo hemodinámico... • 137
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© Editorial El
manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito
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