Manejo De Líquidos En El Paciente Neuroquirúrgico

REV. COL. ANEST., 1995; 23: 4: 411-417

Jaime E. Arbeláez S.*

 

Conferencia dictada en el XXI Congreso Colno de Anestesiología - Cali 1995

 

RESUMEN

Es la osmolaridad el factor fundamental que determina el movimiento de agua a través de la barrera hematoencefálica.
De tal forma, los coloides que tienen un poder oncótico relativo, no son evidentemente las soluciones de elección en el paciente neuroquirúrgico. Hoy por hoy, la solución más utilizada para los pacientes neuroquirúrgicos, se encuentra dentro de los cristaloides, es isoosmolar y ligeramente hipertónica, y es la solución salina normal.
Debemos evitar en este tipo de pacientes las soluciones glucosadas. Recordemos también que en la actualidad no está recomendada la deshidratación extrema, y la tendencia actual es a mantenerlos normovolémicos.

 

SUMMARY

Osmolarity is the fundamental factor that determines water movement through the hematoencephalic-barrier. This is why colloids are clearly not the best choice for the neurosurgical patient.
Nowadays the preferred fluid in neurosurgical patient is definitely normal saline (0,9%). Glucose containing solutions must be avoided. Equally important is to remember that the neurosurgical patient must not be kept dehydrated and that normovolemia is best for him.

 

Sería pertinente establecer un marco conceptual, que involucre básicamente cierto tipo de bases fisiopatológicas sobre la barrera hematoencefálica, su estructura en condiciones normales y sus modificaciones en ciertas circunstancias, que nos permitan comprender la razón por la cual preferimos cierto tipo de soluciones en el paciente neuroquirúrgico.

De igual manera se revisan en una forma muy breve las características físico químicas de los cristaloides y coloides más utilizados en la práctica cotidiana de la neuroanestesia.

 

Intercambio Transcapilar

El endotelio capilar es relativamente impermeable a las proteínas y a las grandes moléculas. Sustancias como los cristaloides se difunden de manera relativamente libre. Las presiones hidrostática y coloidosmótica gobiernan ampliamente el movimiento de líquido hacia adentro y hacia afuera de los capilares, mientras que las moléculas más grandes se mueven por otros procesos.

En el transporte transcapilar intervienen tres procesos:

  1. Difusión

  2. Filtración
  3. Movimiento de grandes moléculas

1. Difusión

La fuerza impulsora para el transporte por difusión es el gradiente de concentración. Para moléculas de bajo peso molecular, éste es sin duda el principal proceso por el cual los nutrientes y los productos metabólicos atraviesan la membrana capilar.

Existen cinco factores principales que afectan la difusión entre los compartimentos intravascular y el tejido: 1) la distancia intercapilar, 2) el flujo sanguíneo, 3) el gradiente de concentración para el soluto, 4) la permeabilidad del capilar y 5) el área de superficie capilar.

2. Filtración

Es el movimiento de líquidos debido a la diferencia de presión hidrostática u osmótica a través de una membrana. Este movimiento masivo de líquido tiene lugar a través del endotelio y en el intersticio. Dentro del compartimento sanguíneo hay una concentración de proteínas plasmáticas alta, sobre todo de albúminas y globulinas (6 a 8 g/100 ml) mientras que la concentración de proteínas en el líquido intersticial es relativamente baja (0,7 a 2 g/100 ml). El transporte de proteínas a través del endotelio está limitado y por lo tanto se produce la presión coloidosmótica (presión oncótica, que está determinada primariamente por el número de moléculas en solución.

Alrededor del 75% de la presión oncótica total del plasma se debe a la albúmina, que tiene un peso molecular relativamente bajo (69.000) y el resto se debe en gran parte a las globulinas.

Diversos factores determinan la tasa con la cual un líquido es filtrado a través de la membrana capilar. Estos incluyen: 1) el coeficiente de filtración, 2) la presión hidrostática capilar; 3) la presión hidrostática del líquido intersticial; 4) la presión coloidosmótica del plasma y 5) la presión coloidosmótica del líquido intersticial.

Es La Ley De Ultrafiltración De Starling Que Dice:

Qf = KfS (Pc - Pt) - d (pc - pf)

Siendo Qf, la cantidad neta de líquido que se mueve dentro del capilar y el espacio extracelular que lo rodea. El Kf el coeficiente de filtración de la membrana, y la S el área de la superficie del capilar. El Pc corresponde a la presión hidrostática en la luz capilar. El Pt es la presión hidrostática en el espacio extracelular, siendo ésta usualmente negativa. Los factores restantes de la ecuación corresponden a el coeficiente de reflexión y a las presiones oncóticas tanto a nivel del plasma como a nivel del espacio extracelular.

En la mayoría de las circunstancias la sumación de estas fuerzas resulta en un valor que es ligeramente mayor que cero (0), indicando que hay un flujo neto de salida de agua desde los vasos hacia el interior del espacio extracelular. Este líquido es drenado por el sistema linfático, de esta forma se previene la formación de edema. En el SNC en general, las condiciones a nivel capilar son diferentes que en el resto de la economía, los poros son mucho más pequeños y la permeabilidad al agua es muchísimo menor. En los tejidos periféricos el movimiento de agua es gobernado por la concentración plasmática de macromoléculas (gradiente oncótico), como lo hemos visto determinado por la ecuación de Starling, mientras que en el SNC está determinado por el gradiente osmolar (el cual está determinado por la concentración relativa de todas las partículas osmóticamente activas, incluyendo la mayoría de los electrolitos). El movimiento de agua entre los diferentes compartimentos líquidos orgánicos está relacionado con la concentración de partículas discretas de soluto o partículas osmóticamente activas, independientemente de su tamaño o valencia. Así, para muchos problemas que implican movimiento de agua, las concentraciones de soluto se expresan mejor en osmoles por litro u osmoles por kilogramo. Las unidades de osmol/litro y de osmol/kg. H2O se llaman respectivamente osmolaridad y osmolaridad. En la mayoría de las aplicaciones fisiológicas la osmolaridad es la unidad preferida, dado que es independiente de la temperatura de la solución y del volumen ocupado por los solutos de la solución.

En general, podríamos describir todos los líquidos corporales como isoosmóticos, porque tienen osmolaridades virtualmente idénticas. Sin embargo, cuando se tratan las osmolaridades de las soluciones utilizadas en la clínica para reemplazar los líquidos corporales, se emplea con frecuencia las denominaciones isotónico, hipotónico e hipertónico. Una solución isotónica es aquella en que las células normales pueden estar en suspensión sin que ocurra un cambio en el volumen celular. Por el contrario, las células suspendidas en un líquido hipotónico se hincharán debido a la entrada de agua, mientras que las células suspendidas en un líquido hipertónico se encogerán debido a la salida de agua.

 

La Barrera Hemato-Encefálica

La barrera hemato-encefálica está situada en la interfase sangre-espacio extracelular cerebral. Ella está localizada anatómicamente en las células endoteliales de los capilares cerebrales y en sus uniones. Sus propiedades permiten una gran selectividad en los intercambios sangre-cerebro: excluyendo totalmente ciertas sustancias, o facilitando considerablemente el paso para otras. Los plejos coroideos (sede de la barrera hemato-líquida) juegan un papel conjunto entre la sangre y el líquido cefalorraquídeo.

Los capilares cerebrales difieren de los otros capilares del organismo por:

  1. La existencia de uniones intercelulares cerradas.

  2. La ausencia de poros.
  3. Su débil actividad de transferencia vesicular y de pinocitos.
  4. El estrecho contacto con los pies astrocitarios.

Las tres primeras particularidades tienen las siguientes consecuencias:

a. Existencia de una polaridad celular. La mayoría de los transportes activos se hacen en un solo sentido del cerebro hacia la sangre.

b. Exclusión casi total de las sustancias de alto peso molecular.

c. Necesidad para las sustancias de bajo peso molecular de atravesar las dos membranas de la célula endotelial para arribar al espacio extracelular. El transporte de sangre hacia el cerebro es por lo tanto parecido a un transporte transmembranoso o posiblemente transepitelial.

El transporte hemato-encefálico es transcelular. Según la naturaleza de la molécula transportada, el se hace, sea por difusión a través de las membranas de las células endoteliales (sustancias lipofílicas), o gracias a transportadores proteicos (moléculas hidrofílicas tales como los sustratos metabólicos).

 

Permeabilidad De La Barrera Al Agua

El agua marcada penetra rápidamente en el LCR y en el cerebro. A través de esta rápida difusión, la permeabilidad al agua de los capilares cerebrales es más débil que aquella de la mayoría de las otras membranas biológicas. Esta permeabilidad es comparable a aquella de los epitelios más estrechos y aún a aquella de las membranas artificiales con doble capa lípida. Estudios realizados, igualmente en el hombre están en favor de la ausencia de poros hidrofólicos en los capilares cerebrales.

 

Regulación De La Hidratación Del Cerebro

En el sujeto normal, la osmolaridad del LCR es probablemente aquella del líquido extracelular cerebral, y vecina a aquella del plasma sanguíneo.

Igual que las membranas celulares, la barrera hemato-encefálica se comporta como una membrana semipermeable. Cuando la osmolaridad de alguno de los compartimentos separados de tal membrana se modifica, se produce un paso de agua hacia el medio de más fuerte osmolaridad. Tal fenómeno es observado en el cerebro, durante las modificaciones agudas de la osmolaridad plasmática: inflamiento durante la hipoosmolaridad y retracción durante la hiperosmolaridad. Es por esta razón que se utilizan como tratamiento del edema cerebral la perfusión de soluciones hipertónicas. Pero si las modificaciones de la osmolaridad plasmática son mantenidas durante varias horas, un fenómeno diferente se produce: el volumen acuoso cerebral vuelve a su valor inicial, a pesar del mantenimiento de la perturbación osmótica plasmática. Lo anterior es debido a la pérdida por el cerebro de moléculas de solutos osmóticamente activos en el caso de la hipotonía plasmática o a la ganancia de tales moléculas en el caso de la hipertonía. Así el volumen del espacio extracelular es mantenido por la pérdida o ganancia de iones de cloro y de sodio durante las modificaciones osmóticas crónicas. Los mecanismos de ajuste para el espacio intracelular son diferentes: pérdida de potasio en situación de hipotonía, acumulación de moléculas idiogénicas (sobre todo aminoácidos), sintetizados o captados por la célula en situación de hipertonía.

La osmolaridad, más que la presión coloido-osmótica, determina el movimiento de agua a través de la barrera hemato-encefálica intacta.

 

Consideraciones Generales

Debemos considerar que el contenido de agua a nivel del SNC llega al 60%, encontrándose a nivel intracelular el 55% y a nivel del intersticio el 5%.

La bóveda craneana, que es una estructura rígida, contiene los hemisferios cerebrales que pesan alrededor de 1.600 gr., sangre en un volumen aproximado de 150 cc. y LCR en una cantidad de 150 c.c., además del líquido extracelular que se encuentra en una cantidad de 75 c.c.

Como observamos el peso de los hemisferios es estimado en 1.600 gr., debiéramos entonces considerar que el contenido de agua siendo del 60% ascendería a 960 c.c.

Veamos entonces ciertos hechos cotidianos que con frecuencia pasamos por alto:

  1. Una severa restricción hídrica es sólo modestamente efectiva y reducirá sólo en un 1% el contenido de agua cerebral. En perros se ha evidenciado que para obtener una reducción del 1% adicional se necesitaría una restricción hídrica extrema de 72 horas adicionales. Cuestionémonos de esta manera la validez de esta conducta terapéutica.

  2. El manejo de los líquidos puede influir en la evolución del paciente neuroquirúrgico por varios mecanismos:

    1. Formación del edema.

    2. Perfusión cerebral.
    3. Niveles séricos de glucosa.
    4. Selección de líquidos a emplear.

 

Características Físico-Químicas Del Plasma Y De Sus Sustitutos

Para poder cumplir eficazmente sus funciones, los substitutos plasmáticos deben poseer propiedades físico-químicas vecinas a aquellas de las constantes plasmáticas.

Osmolaridad............................................. 289 mOsm/kg.
Bicarbonatos.................................................. 24,9 mmol/l
Cloruros................................................... 102-106 mmol/l
Potasio.......................................................... 4-4,4 mmol/l
Sodio........................................................ 138-145 mmol/l
Calcio.................................................................. 5 mmol/l
Proteínas.................................................................. 75 g/l
Presión coloidosmótica.............................. 24-28 mm Hg
pH plasmático arterial................................................ 7,39

Miremos algunos puntos de comparación de las anteriores constantes plasmáticas con respecto a los substitutos plasmáticos utilizados más frecuentemente en la reanimación de los paciente. Esto nos permitirá tener algunos argumentos que nos faciliten la escogencia de la solución que emplearemos en el paciente quirúrgico.

Lactato de Ringer:

Osmolaridad: 274 mOsml/l
osmolaridad: 255 mOsm/kg.
pH: 6.5
Presión oncótica: 0
Expansión plasmática: 194 ml/l
Duración de la expansión: 2 hs
Na: 130 mEq/L K: 4 mEq/L
Vida media: 20 minutos
Distribución: intersticial: 80%
Intravascular: 20%

Solución Salina Normal:

Osmolaridad: 310 mOsm/l
Osmolaridad: 310 mOsm/l
pH: 5
Presión oncótica: 0
Expansión plasmática: 200 ml/L
Duración de la expansión: 3 hs
Na: 154 mEq/L Cl: 154 mEq/L

No miraremos las características físico-químicas de las soluciones glucosadas, ya que como lo analizaremos más adelante, dichas soluciones están proscritas en el paciente neuroquirúrgico.

En lo referente a las dos soluciones cristaloideas evaluadas, en la actualidad se prefiere utilizar la Solución Salina Normal, debido a una osmolaridad más cercana a la plasmática, lo cual condiciona una persistencia intravascular más prolongada, mientras la relativa hipotonicidad del Lactato de Ringer con respecto al plasma, nos invita a replantearnos su real utilidad en el tipo de pacientes que estamos estudiando.

En lo referente a las Soluciones coloidales podemos observar lo siguiente:

Albúmina:

Osmolaridad: 310 mOsm/l
pH: 6.90
Presión oncótica: 26 mm Hg (4%)
  130 mm Hg (20%)
Poder oncótico/plasma: 1 (4%)
  5 (20%)
Expansión plasmática: 465 ml/l - 18 ml/gr.
Duración de la expansión: 24 hs.

Dextranos:

Osmolaridad: 310 mOsm/l
pH: 3-7
Presión oncótica: 60 mmHg
Expansión plasmática: 800-1.000 ml/l -
  20-40 ml/gr.
Duración de la expansión: 6-24 hs
Poder oncótico/plasma: 1,5 - 2,4
Expansión:100-200% del volumen perfundido.

Gelatinas:

Osmolaridad: 320 mOsm/l
pH: 5,5 - 6,5
Presión oncótica: 22 - 25 mm Hg
Poder oncótico/plasma: 1-1,5
Expansión plasmática: 800 - 1.000 ml/l
Duración de la expansión: 4 hs
Expansión: 90 - 100% del volumen perfundido.

Hetastarch:

Osmolaridad: 310 mOsml/l
pH: 5,5
Poder oncótico/plasma: 1,2
Expansión plasmática: 710 ml/l...... 29 ml/g
Duración de la expansión: 24-36 hs

Hasta este momento tenemos una visión global de las características físico-químicas tanto de los cristaloides como de los coloides, pero debemos incluir dos aspectos importantes antes de llenarnos de razones para escoger la solución ideal para la reanimación neuroquirúrgica. Estos dos aspectos son los costos y la existencia de reacciones adversas.

Veamos los costos, ya que en un medio como el nuestro, definitivamente este factor deberá ser considerado como básico:

Lactato de Ringer............................. $ 1.117 /litro
SNN..................................................... 1.078 /litro
Hemaccel..................................... 13.600 /500 cc
Dextranos....................................... 8.076 /500 cc
Albúmina........................................ 85.500 /50 cc.

Miremos ahora la presencia de efectos secundarios asociados al empleo de estas soluciones.

Las reacciones anafilácticas están ausentes asociadas al uso de los cristaloides, pero se presentan cuando utilizamos soluciones coloideas. La incidencia de reacciones severas en presencia de los coloides varía dependiendo del tipo de solución.

Albúmina................................................. 0.003%
Dextran.............................................. 70 0.008%
Gelatinas................................................. 0.038%
Hetastarch.............................................. 0.006%

Dentro de todos los posibles efectos indeseables de los coloides hay uno que debemos considerar, y que nos va a condicionar su utilización, esto es la interferencia con los mecanismos normales de la coagulación básicamente los dextranos. Es conocida su actividad antiagregante plaquetaria, y fundamentalmente su acción a nivel del factor Von Willebrand. Al parecer, la severidad de tales efectos indeseables dependerá en parte, del volumen infundido, de la velocidad de la perfusión y de la edad del paciente. Es más evidente este efecto secundario en las personas mayores de 65 años. Wood, empleó con éxito los dextranos en la década de los 80, en el manejo del vasoespasmo posthemorragia subaracnoidea, cuando los pacientes requerían la hipervolemia como parte de la terapéutica.

 

Manejo De Líquidos

La osmolaridad más que la presión coloido-osmótica, determina el movimiento de agua a través de la barrera hemato-encefálica intacta.

Hay, pues, pocas dudas sobre el papel de la osmolaridad como determinante primario del movimiento de agua a través de esta barrera. La administración de un exceso de agua libre, puede resultar en un incremento en la presión intracraneana y en edema cerebral. Contrariamente, la utilización de soluciones cristaloideas hiperosmolares, incrementarán la osmolaridad plasmática resultado en una disminución en el contenido de agua cerebral y por ende de la presión endocraneana.

El tamaño de los poros a nivel del capilar es de 7 a 9 A, en comparación con el tamaño efectivo de 65 A, que caracterizan los poros de los capilares en el resto de la economía. El agua se mueve rápidamente a través de la barrera hematoencefálica, con una vida media de 3 minutos para equilibrarse. En contraste, el sodio atraviesa más lentamente (vida media para equilibrarse de 2 a 4 horas), mientras que la albúmina y el manitol son excluidos del cerebro cuando la barrera hematoencefálica está intacta.

Esta barrera puede estar alterada en cierto tipo de injurias cerebrales, incluyendo: el trauma craneano, la hemorragia subaracnoidea, la isquemia cerebral, los tumores cerebrales, la hipertensión, la hipercarbia, el estatus epiléptico y durante la administración de nitroprusiato de sodio. El movimiento del agua entonces será función de la presión hidrostática más que de los gradientes osmóticos. La permeabilidad al sodio, la albúmina y el manitol están marcadamente incrementadas.

Usando un modelo animal, una lesión criogénica, con una disminución del 50% en la presión oncótica no tiene efectos en el contenido regional de agua ni en la PIC. No existe evidencia experimental que soporte la tesis de los efectos deletéreos de los cristaloides isoosmolares en los pacientes con riesgo de presentar hipertensión endocraneana.

Si la barrera hematoencefálica está intacta, no existe ninguna evidencia clínica ni experimental que sugiera un beneficio de los coloides sobre los cristaloides en términos de contenido de agua cerebral o de la PIC.

Estudios realizados en animales, haciendo hemodiluciones normovolémicas con diferentes tipos de soluciones tanto cristaloides como coloides, hasta un hematocrito de 20, han permitido obtener los siguientes resultados:

Tanto el Lactato de Ringer como la Solución Salina Normal incrementan la PIC, pero sólo el LR incrementa el contenido de agua cerebral. El incremento de la PIC debido a la SSN es debido posiblemente a un incremento en el volumen sanguíneo cerebral. Con respecto al incremento del contenido de agua cerebral debido a la infusión de LR, esta es debido muy seguramente, a su ligera hipotonicidad con respecto al plasma. Por esta razón Todd ha sugerido, que para la reanimación del paciente neuroquirúrgico con grandes volúmenes de líquidos (excediendo los 3 litros) sea probablemente mejor la utilización del LR, y usar en su defecto SSN. Como era de esperar con la SS hipertónica disminuyó tanto la PIC como el contenido de agua cerebral. El Hetastarch produce un pequeño y no significativo incremento de la PIC y no afecta el contenido de agua cerebral. Esta falla de Hetastarch en disminuir el contenido cerebral de agua implica que el incremento en la presión oncótica no influirá en el estado del volumen del cerebro normal.

 

Manejo Clínico

Se ha demostrado el beneficio de una restricción racional de los líquidos. Las restricciones severas tienen varios efectos deletéreos que incluyen la hipovolemia, la hipotensión especialmente en respuesta a los agentes anestésicos y a la ventilación con presión positiva, la inadecuada perfusión renal, los disturbios hidroelectrolíticos y ácido-básicos, las dificultades en el uso de vasodilatadores en caso de necesidad de hipotensión inducida, la hipoxemia, y la reducción en el flujo sanguíneo cerebral. Las disminuciones en el gasto cardíaco incrementarán el cortocircuito pulmonar y pueden agravar la hipoxemia en presencia de una neumopatía preexistente.

En contraste una restricción ligera de los líquidos, resultará en una elevación ligera de la osmolaridad plasmática, esto no reducirá el edema peritumoral, pero permitirá una disminución en el contenido de agua intracerebral. Como bien lo anota M. Todd, en su conferencia magistral del Congreso Mundial de Anestesiología en 1988, cuando el paciente neuroquirúrgico llega a las salas de cirugía hipovolémico, en presencia de agentes anestésicos muy posiblemente presentará hipotensión. Existen dos posibilidades terapéuticas para esta situación, la primera sería la utilización de vasopresores, y la segunda sería llevar al paciente a un estado de normovolemia. Definitivamente, hoy por hoy la medida a tomar sería la de mantener los pacientes neuroquirúrgicos en estado de normovolemia, utilizando preferencialmente cristaloides del tipo de la solución salina normal, teniendo en cuenta todas las razones aducidas anteriormente, o en su defecto podríamos utilizar los coloides del tipo de las gelatinas, como lo preconiza el consenso francés realizado en 1989.

Recordemos que la restricción de líquidos no promueve ni reduce el edema cerebral. De otro lado la utilización de soluciones glucosadas, en presencia o no de hiperglicemia, aumenta el daño cerebral en los casos de isquemia tanto total como regional. Parece ser que existe una estrecha relación entre el aporte de soluciones glucosadas, la hiperglicemia y el incremento de la producción anaeróbica de lactato. Es el lactato en últimas el que podría estar involucrado en la génesis del empeoramiento del pronóstico neurológico. La administración rutinaria de soluciones glucosadas debe ser evitada.!!

De otro lado el LR y la DAD 5%, no deben usarse por ser soluciones hipoténicas con respecto al plasma, en el paciente neurológico. Podríamos igualmente anotar que el LR contiene 3 mEq/L de calcio, el cual en presencia de un daño neurológico previo, puede inducir injuria por reperfusión.

 

CONCLUSION

Teniendo en cuenta todo lo anteriormente reseñado, podríamos anotar que las soluciones más utilizadas tanto en la reanimación del paciente neurológico agudo, como en el transoperatorio de cirugía electiva de pacientes neuroquirúrgicos, están en el campo de los cristaloides la solución salina normal, y en el campo de los coloides las gelatinas y el Hetastarch. Entrar en formulas facilistas de aconsejar aportes transoperatorios de 135 ml/m2/hora, o su equivalente de 3 a 4 ml/kg./hora, de las soluciones anteriormente anotadas, no es la idea de este artículo, lo es simplemente preconizar y repetir intensamente sobre la importancia de mantener nuestro paciente normovolémico.

 

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