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Medicina (Buenos Aires)

versión impresa ISSN 0025-7680

Medicina (B. Aires) vol.71 no.5 Ciudad Autónoma de Buenos Aires oct. 2011

 

ARTÍCULO ESPECIAL

Fisiopatología del shock. Nuevas perspectivas

 

Miguel A. Jorge, Célica L. Irrazábal

División Terapia Intensiva, Hospital de Clínicas José de San Martín, Buenos Aires

Dirección postal: Dr. Miguel A. Jorge, División Terapia Intensiva, Hospital de Clínicas José de San Martín, Av. Córdoba 2351, 1120 Buenos Aires, Argentina
Fax: (54-11) 5950-9088 e-mail: mialjorge@yahoo.com

 


Resumen
La actividad metabólica puede modificarse mediante la regulación de la población mitocondrial en distintas enfermedades críticas. A través de observaciones y ensayos clínicos examinamos esta adaptación metabólica en el shock cardiogénico, hemorrágico y séptico. La caída de la disponibilidad de O2 (DO2) llevaría a una reducción de la población mitocondrial y consecuentemente a una disminución del consumo de O2 (VO2). Esta secuencia permite atenuar y aun evitar la adquisición de una deuda de O2, considerada hasta hoy base fundamental de la fisiopatología del shock. El costo de esta adaptación mitocondrial es menor energía disponible y el déficit energético resultante ha sido relacionado con la falla orgánica múltiple (FOM), importante complicación de diversos procesos inflamatorios agudos y estados de shock. La FOM es mejor tolerada que el metabolismo anaeróbico y es potencialmente reversible si se revierten las causas desencadenantes y se reestablece el nivel energético por medio de la biogénesis mitocondrial.El desacople de la fosforilación oxidativa mitocondrial ocurre tanto en diversos modelos experimentales de shock como así también en el shock séptico en el hombre. Esta alteración mitocondrial puede ser detectada por un aumento desmesurado del VO2 en respuesta al incremento terapéutico de la DO2. Este aumento de la actividad metabólica puede ser equívocamente interpretado como la fase de repago de una deuda de O2.

Palabras clave: Consumo de oxígeno; Shock; Metabolismo energético; Enfermedad mitocondrial; Enfermedad crítica

Abstract
Pathophysiology of shock. New perspectives. Metabolic activity can be down-regulated throughout the reduction of mitochondrial population. Lowering O2 demand in cardiogenic, hemorrhagic and septic shock is here examined through clinical observations and trials. A decrease in the availability of O2 will be followed by reductions in mitochondrial population and, therefore, in a decrease in O2 demand. This response may lessen or prevent the acquisition of an O2 debt; until now, cornerstone in the pathophysiology of shock. The cost of this adaptation is less energy production, and the resulting energy deficit has been linked to multiple organ failure (MOF), a complication of acute inflammatory processes and shock. MOF is better tolerated than anaerobic metabolism and is potentially reversible if the triggering causes are reversed and the energy level is re-established through mitochondrial biogenesis.Decoupling of mitochondrial oxidative phosphorylation occurs in both experimental models and in clinical septic shock. In critical patients this phenomenon may be detected by an inordinate increase in VO2 in response to a therapeutically increased DO2. This hipermetabolic stage can be mistakenly interpreted as the repayment phase of an O2 debt.

Key words: Oxygen consumption; Shock; Energy metabolism; Mitochondrial disease; Critical illness


 

Hace más de dos décadas, en una editorial de esta revista se propuso que la disminución del nivel metabólico podría ser considerada una estrategia de adaptación para la conservación de energía en el paciente crítico1. Este concepto se enfrentaba con la premisa fisiológica que la actividad metabólica de los tejidos era considerada independiente de las variaciones de la disponibilidad de O2 (DO2), mientras no se superara determinado nivel crítico (DO2 crítico). Sin embargo, este principio que resultaba válido tanto para el individuo normal como el enfermo, no se adecuaba a lo observado en pacientes graves2.
La generación de ATP por fosforilación oxidativa mitocondrial es responsable del 90-95 % del consumo de O2 (VO2); en consecuencia, una disminución aguda de la disponibilidad de oxígeno, durante la cual la demanda supere la disponibilidad, llevaría rápidamente a una crisis metabólica grave, amenazando las funciones fisiológicas y la misma viabilidad celular.
Hoy se sabe que la actividad metabólica puede modificarse mediante la regulación de la población mitocondrial3. El número, estructura y función mitocondrial dependen del programa celular de biogénesis mitocondrial, que ajusta la producción de energía mediante la síntesis de nuevas organelas o sus componentes y es intermediario en las interacciones entre las mismas organelas3, 4. Las mitocondrias juegan un rol central en la homeostasis energética, ya que su número puede
aumentar o disminuir en respuesta a variaciones en las demandas celulares. Una mayor demanda de O2 de los músculos en ejercicio se suple aumentando el número de mitocondrias mediante el proceso de biogénesis mitocondrial3; mientras que una limitada disponibilidad de sustratos energéticos durante la inanición, lleva a la disminución de la población mitocondrial mediante el proceso de autofagia5. El control de estas adaptaciones mitocondriales se logra normalmente a nivel de circuitos de regulación transcripcional3; sin embargo, la homeostasis de la población mitocondrial se modifica abruptamente en las enfermedades críticas6.
La remoción de mitocondrias con componentes dañados se realiza vía autofagia (mitofagia), eliminándose aquellos sectores mitocondriales que son la principal fuente de especies reactivas de oxígeno (iones de O2, radicales libres, peróxidos) que pueden dañar las estructuras celulares (estrés oxidativo). Los componentes mitocondriales que funcionan normalmente pueden ser reciclados7.
En la sepsis, además de la disminución del número de mitocondrias, otros mecanismos contribuyen al desarrollo de disfunción mitocondrial, destacándose entre ellos el factor inducible por hipoxia (HIF-1α) como regulador clave en la homeostasis del oxígeno celular en condiciones de hipoxia8-10. La disfunción mitocondrial ha adquirido hoy relevancia en la patogénesis de numerosas enfermedades, en el proceso de envejecimiento y en el novedoso concepto de fragilidad (frailty) en el paciente crítico11, 12.
La respuesta mitocondrial ante una disminución de la DO2 induce a vislumbrar cambios significativos en la comprensión del shock y, probablemente, en un futuro inmediato genere nuevas perspectivas terapéuticas. El objetivo de este análisis es examinar la respuesta metabólica ante situaciones de baja disponibilidad de oxígeno, con especial referencia a la detección clínica de este fenómeno en pacientes críticos o en estado de shock.

Falla orgánica múltiple (FOM)

Ocurre como consecuencia de insultos inflamatorios agudos (sepsis, pancreatitis) y como complicación del shock, hoy se presume su relación causal con un déficit en la generación de energía celular13, ya que las alteraciones hemodinámicas y microcirculatorias no alcanzan a explicar por sí mismas su patogénesis. La FOM se encuentra asociada a disfunción inmunológica, metabólica, endocrina y cardiovascular14, 15. Esta última puede culminar con distintos grados de reducción de la DO2, que es a la vez una de las causas desencadenantes de FOM.
Como respuesta al proceso inflamatorio o a la alteración hemodinámica que genera la FOM, se reduce la población mitocondrial y el déficit energético resultante puede ejercer secundariamente un rol importante en su mantenimiento13. Es por ello que la recuperación funcional de los órganos dañados no sólo dependería de revertir las causas desencadenantes sino también de la recuperación de la población mitocondrial, ya que si el oxígeno que llega no puede ser energéticamente utilizado, los esfuerzos terapéuticos (catecolaminas, inotrópicos) para incrementar la DO2 resultarán innecesarios y hasta perjudiciales16. Se ha demostrado que los sobrevivientes de enfermedades críticas responden más precozmente con biogénesis mitocondrial, defensa antioxidante y restitución del status energético, que los que no sobrevivirán17. Es de destacar que tanto autofagia como biogénesis mitocondrial son procesos que requieren tiempos evolutivos (no bien precisados en el terreno clínico) que podrían ser importantes en la evaluación y terapéutica del paciente.

Desacople mitocondrial

Esta alteración mitocondrial consiste en la disipación del gradiente electroquímico a través de la membrana interna mitocondrial, lo cual disminuye la producción de ATP, inhibiendo la actividad de la ATPasa. El transporte de electrones y el consumo de oxígeno se aceleran porque se pierde el control ejercido por el ADP, y la utilización de ATP excede su síntesis. Desde la década del 70 se conoce que el desacople de la fosforilación oxidativa puede ocurrir tanto en el shock endotóxico18 y hemorrágico19 experimentales, como en el shock séptico en el humano20. Este fenómeno parece expresarse en la clínica de algunos pacientes críticos por un aumento desmesurado del VO2 al incrementarse terapéuticamente la DO2. Como veremos más adelante, esta fase hipermetabólica puede ser equívocamente interpretada como debida al pago de una deuda de O2.

Deuda de O2 y sus correlatos: lactato y EB

El concepto de deuda de O2 es propio de la fisiología del ejercicio anaeróbico, pero se aplica como piedra angular en la fisiopatología del shock a partir de trabajos experimentales pioneros que demuestran la estrecha correlación existente entre deuda de O2 e irreversibilidad del shock hemorrágico21. La deuda de O2 es la diferencia integral entre el nivel de VO2 previo al shock y los niveles que transcurren durante este periodo. No se la determina en la práctica clínica, ya sea por desconocerse los valores previos al shock, por dificultades que conlleva el registro permanente del VO2 y por la equívoca necesidad de asumir que la demanda de O2 se mantiene inalterable durante el shock con respecto a los valores basales. Es por ello que se estima la existencia de deuda de O2 cuando se incrementan los niveles de lactato y EB, ambas mediciones llamadas por ello correlatos de deuda de O2. La normalidad de la lactacidemia excluye la deuda de O2, en cambio, tanto el incremento del lactato como del EB no siempre expresarían anaerobiosis ya que también pueden elevarse en procesos sépticos y en la insuficiencia renal, respectivamente. De todos modos, por su dinámica relación con el shock y la anaerobiosis, siempre resulta útil monitorear la variación conjunta de ambos correlatos.
Hoy podemos señalar que el concepto de deuda de O2 se debería reservar para el campo experimental y algunas situaciones clínicas catastróficas (paro cardiorrespiratorio, hemorragia masiva, etc.) que cursan con shock, hiperlactacidemia y grave acidosis metabólica. Quienes sobreviven a estas crisis, en la fase de recuperación, pueden aumentar el VO2 por pago de deuda de O2. Pero en la mayoría de los pacientes con shock el curso evolutivo suele ser más tórpido y el desarrollo de deuda de O2 dependería de la efectividad de la adaptación mitocondrial para disminuir la demanda de O2. Si esta disminuye, la deuda se atenuaría o evitaría, y la fase de pago será difícil de detectar o pasaría inadvertida22.
Una interpretación distinta prevaleció en la década del 80 cuando Bihari23 extendió el concepto de deuda de O2 a pacientes con dependencia patológica del VO2 al DO2. Esta publicación, de gran repercusión en su momento, no fue confirmada por trabajos posteriores que comprobaron un resultado opuesto al postulado; en lugar de mayor mortalidad en los pacientes que incrementaban su VO2, como sostenía Bihari, la mayor mortalidad correspondió a quienes no lo aumentaron24-26.
Debe destacarse que la deuda de O2 puede transcurrir con valores de VO2 normales, bajos o altos. El binomio de valores bajos de VO2 asociado a valores normales de lactato y EB no expresan deuda sino disminución de la demanda de oxígeno27. Por otra parte, pueden coexistir valores altos de VO2 con lactato elevado cuando la demanda de oxígeno es aún mayor que la consumida, como es el caso de pacientes no sobrevivientes del IAM, que más abajo comentamos28.

Relación VO2/DO2

En la década del 80 se comprobó en el síndrome de distrés respiratorio del adulto que la relación VO2/DO2 no era bimodal (como anteriormente se sostenía) sino lineal29. Con posterioridad a este estudio la mayor parte de los trabajos clínicos comprueban que la dependencia (patológica) del VO2 al DO2 es más frecuente que la respuesta bimodal (característica de estudios experimentales). Una explicación plausible para estas diferencias es que podrían deberse a lo abrupto de la alteración de la DO2 en el campo experimental en contraposición con el curso más tórpido en la mayoría de las situaciones clínicas, incluyendo la terapéutica. Este periodo (pre shock) permitiría poner en marcha la adaptación mitocondrial y disminución de la actividad metabólica en correspondencia con la disminución de la DO2, dando lugar a que se produzca el paralelismo y correlación en la relación VO2/DO2.

Curvas evolutivas del shock

Como síntesis de lo expuesto, se examinarán en la Fig. 1 curvas teóricas evolutivas del VO2 demostrativas de las distintas circunstancias que se pueden presentar en el shock. Las magnitudes utilizadas son arbitrarias; pero se diferencian los procesos que duran minutos de los que se establecen durante días (Fig. 1):


Fig. 1.a) Shock con fase anaeróbica precoz y fase hipermetabólica de pago de deuda de O2. Transcurre en minutos y se caracteriza por la rápida caída del IDO2 y del IVO2, durante la recuperación hemodinámica puede observarse una fase rápida de pago de deuda de O2 en espejo. b) Shock con VO2 constante y anaerobiosis final. Clásica curva bimodal que se presenta en la investigación experimental y rara vez en pacientes en estado crítico. Este proceso transcurre más lentamente que el de anaerobiosis precoz. El IVO2 se mantiene debido al aumento del IEO2, hasta que finalmente se produce su caída al llegar el IDO2 a su nivel crítico. c) Shock con disminución de la demanda de oxígeno y lenta recuperación. Variaciones del VO2 que frecuentemente se presentan en pacientes sobrevivientes de sepsis17; pero pueden ocurrir en otras patologías (shock hemorrágico o cardiogénico). Este patrón expresa la adaptación del paciente a situaciones de baja DO2. La primera parte de la curva corresponde a un cierto grado de hipermetabolismo vinculado con aumento de catecolaminas por el estrés inicial de la enfermedad aguda; luego, al caer el IDO2 se produce una disminución de la demanda metabólica. En los pacientes que sobreviven, el bajo nivel metabólico comienza a normalizarse mediante el proceso de biogénesis mitocondrial d) Desacople mitocondrial. Se presenta en pacientes con grave compromiso hemodinámico y se caracteriza por un aumento del VO2 superando valores normales, como respuesta al incremento terapéutico de la DO2.

a) Shock con fase anaeróbica precoz y pago de deuda de O2: ocurre en el campo experimental30 ante caídas abruptas de la DO2 y en situaciones clínicas catastróficas (paro cardiorrespiratorio, hemorragia masiva, politraumatismo grave, etc.) En los pacientes en que se resuelve la causa (por ej. resucitación exitosa, transfusión masiva o cirugía en el shock hemorrágico) se puede observar durante la recuperación hemodinámica una fase de repago de la deuda de O2, Hofland et al, analizaron el VO2 en 10 pacientes luego de someterlos a la oclusión simultánea de la aorta torácica y vena cava inferior y posterior liberación de la circulación (procedimiento utilizado para la perfusión hipóxica de quimioterapia en el cáncer de páncreas). Durante la fase oclusiva se observa la adquisición de una deuda de oxígeno seguida por una fase de repago luego de liberada la oclusión31.
b) Shock con VO2 constante y anaerobiosis final: ocurre casi exclusivamente en el campo experimental ante caídas de la DO2 más progresivas que en el punto a. Esta respuesta también se denomina de VO2 independiente del transporte de O2.
c) Shock con disminución de la demanda de oxígeno y lenta recuperación: Esta curva fue descripta recientemente en pacientes sobrevivientes de sepsis grave17; puede observarse también en el infarto agudo de miocardio27 y en el shock hemorrágico22.
d) Desacople mitocondrial: es expresión de grave alteración metabólica caracterizada por aumento desproporcionado del VO2 al incrementarse la DO2. Se asocia a elevada tasa de mortalidad, por lo que fue equívocamente interpretado como correspondiente a la fase de pago de una deuda de O2.

IEO2 /DO2: familia de curvas de isoconsumo de O2

Para examinar los cambios que se producen en las variables IDO2, IVO2 e índice de extracción de O2 (IEO2, en forma conjunta, resulta demostrativo utilizar un nomograma de curvas de isoconsumo de O2 donde el eje de las X representa el IDO2, el eje de las Y el IEO2. El IVO2 puede leerse en el punto de intersección del IDO2 con el IEO2 sobre una de las hipérbolas paralelas que representa respectivamente valores de 100, 110, 120, 130, 140 y 150 ml/min/m2. La construcción de estas curvas está basada en la ecuación: IEO2 = IVO2 / IDO2. En condiciones de metabolismo estable, los cambios del IDO2 no producen cambios del IVO2 sino del IEO2 movilizándose estos valores sobre la misma curva de IVO2. De producirse un desplazamiento hacia otra curva de IVO2 se puede presumir que ha ocurrido un cambio en el status metabólico27.
A título de ejemplo, en la Fig. 2, se proyecta sobre el nomograma de curvas de isoconsumo de O2, la curva de correlación IEO2/IDO2 correspondiente a pacientes con infarto agudo de miocardio27; se puede observar como se produce un cambio en el status metabólico al intersectar la curva de tendencia las hipérbolas del IVO2 en forma descendente a medida que disminuye el IDO2. Los mecanismos de disminución de la demanda de O2 en los diversos cuadros de shock se examinarán utilizando esta graficación.


Fig. 2.Nomograma de curvas de isoconsumo de O2 en el infarto agudo de miocardio (IAM): El índice de disponibilidad de O2 (IDO2) se representa en el eje de las X y el índice de extracción de O2 (IEO2) en el eje de las Y. La familia de hipérbolas paralelas constituyen curvas de índice de consumo de O2 (IVO2) de 100, 110, 120, 130, 140 y 150 ml/min/m2;que se construyeron de acuerdo a la ecuación: IEO2 = IVO2 / IDO2. La significativa relación potencial IEO2/ IDO2 (p < 0.001) se determinó usando los valores medios obtenidos de las series y subgrupos de IAM (n = 24) analizadas27. La línea de tendencia de los IAM intersecta a la familia de hipérbolas constantes con tendencia descendente siguiendo la disminución del IDO2.

Shock cardiogénico y demanda de O2. Casos testigo

El infarto agudo de miocardio (IAM), es la causa más frecuente de shock cardiogénico. Recientemente realizamos una revisión de las variables del metabolismo del oxígeno en el IAM27 donde se seleccionaron 12 publicaciones que incluyen 453 pacientes y 989 conjuntos de mediciones. Entre las series analizadas se destaca la de Sumimoto28 con 119 pacientes consecutivos, estudiados dentro de las primeras 24 horas del IAM. Este estudio es señero en demostrar que el VO2 se reduce precozmente sin que aumente el lactato en pacientes que sobrevivirán al IAM. Para representar estos datos hemos transportado las ecuaciones de las regresiones lineales de IVO2/IDO2 de sobrevivientes y no sobrevivientes al gráfico de curvas de isoconsumo de O2, incorporando los valores iniciales de lactato (Fig. 3). Este estudio respalda el concepto que la disminución de la demanda de O2 es un mecanismo adaptativo que se inicia tempranamente y facilita la supervivencia. También confirma que niveles bajos de VO2 no determinan la existencia de deuda de O2, ni que niveles altos la excluyan.


Fig. 3.IVO2 en el IAM. Pacientes estudiados por Sumimoto28 dentro de las primeras 24 h del IAM (n = 119), subdivididos en eventuales sobrevivientes y no sobrevivientes. Existe una correlación positiva significativa entre IDO2 e IVO2 en ambos grupos. En el análisis de covariancia ambas curvas se diferencian significativamente entre sí (p < 0.001). Las curvas de tendencia de ambos grupos de pacientes se construyeron trasladando las ecuaciones de la relación IDO2/IVO2 que figuran en el trabajo original.

El mismo fenómeno observado en los pacientes de Sumimoto se reproduce en el conjunto de las series, como lo demuestra la curva de tendencia de la relación IDO2 IEO2 construida con los valores medios de todas las series con sus respectivos subgrupos (n = 24). Esta correlación resultó altamente significativa (p < 0.001) en mostrar la reducción de la actividad metabólica a medida que caen los niveles del IDO2 (Fig. 2).
En otra de las series examinadas observamos un posible ejemplo de desacople mitocondrial en la respuesta al tratamiento de los pacientes no sobrevivientes de Inoue32. Este autor subdivide sus pacientes (n = 14) con avanzado fallo de bomba en eventuales sobrevivientes (n = 6) y no sobrevivientes (n = 8), ambos grupos reciben igual tratamiento que produce similares incrementos en el IDO2. Pero mientras que los sobrevivientes no modifican sus IVO2, los no sobrevivientes lo incrementan significativamente (Fig. 4), interpretando el autor esta respuesta como debida al pago de una eventual deuda de O2, tal como propone Bihari. Sin embargo, se puede apreciar que los puntos A (pre-tratamiento) de ambos grupos no difieren significativamente entre sí, por lo que resulta difícil aceptar que los no sobrevivientes presentaran mayor deuda de oxígeno
que los sobrevivientes. El desmesurado aumento del IVO2 sugiere más bien desacople mitocondrial en este grupo de pacientes que fallecen en su totalidad. La serie de Creamer, con una mortalidad relativamente baja (28%), muestra un aumento moderado del IVO2 (que no supera el rango de normalidad) en respuesta al aumento del IDO233.


Fig. 4.Respuesta al tratamiento del shock cardiogénico: La series de Creamer33 y los grupos de sobrevivientes y no sobrevivientes de Inoue32 se representan en el nomograma de curvas de isoconsumo de O2, donde A representa los valores pre-tratamiento y B post-tratamiento. Los sobrevivientes de Inoue responden al aumento del IDO2 (390 ± 593 a 593 ± 132 ml/min/m2, p < 0.001) sin modificar el IVO2 (consumo independiente de la disponibilidad) debido a que el IEO2 se redujo significativamente (40 ± 6 a 25 ± 3%, p < 0.001). Los no sobrevivientes respondieron a similar incremento del IDO2 con un aumento proporcional del IVO2 (138 ± 4 a 198 ± 34 ml/min/m2, p < 0.01). Los pacientes de Creamer, con una mortalidad del 29% mostraron una respuesta intermedia al aumento significativo del IDO2, con IVO2 más parecidos al grupo de sobrevivientes de Inoue (103 ± 31 a 124 ± 22 ml/min/m2, p < 0.049), sin sobrepasar los valores normales.

En la revisión realizada, algunos pacientes pertenecientes a distintas series presentaban la asociación de disminución del IVO2 con niveles normales de lactato y/o EB2, 34 -36. Esta patente metabólica probablemente refleja una disminución de la demanda sistémica de O227. Esta respuesta anticipa y relega el comienzo del metabolismo anaeróbico37.

Shock hemorrágico y demanda de O2. Caso testigo

En 1991, Dunham establece con mayor precisión el concepto de deuda de O2 analizando la tasa de mortalidad en relación con la deuda de O2 que se genera en forma acumulativa durante 60 minutos en un modelo de shock hemorrágico canino38. Se establece también que mientras la hiperlactacidemia y el exceso de base negativo expresan la gravedad de la injuria, otros parámetros habitualmente considerados en el campo experimental (volumen minuto, tensión arterial, volumen de sangre perdido, etc.) no la reflejan39.
El EB es una variable predictiva de mortalidad como lo demuestra un estudio que selecciona pacientes con shock post traumático que ingresan al Departamento de Emergencias con EB de -6 mmol/l (nivel que corresponde a una tasa de mortalidad del 25%). Se observó que si este nivel se mantenía o empeoraba en el tiempo transcurrido hasta su ingreso a la unidad de cuidados intensivos (UCI), la tasa de mortalidad se incrementaba al 45%39.
La reducción de la demanda de oxígeno es una importante respuesta adaptativa en el shock hemorrágico en el hombre. Debido a que esta condición constituye una emergencia médico-quirúrgica donde la rápida intervención terapéutica pospone la realización de mediciones hemodinámicas, existen pocos trabajos publicados que analicen las variables del metabolismo del oxígeno en el shock hemorrágico. Recientemente hemos publicado el caso de una paciente de 64 años que ingresa a UCI en el postoperatorio de un aneurisma sangrante de la arteria esplénica, en estado de shock, a pesar de haber sido transfundida durante el pre e intra-operatorio22. En el nomograma de la Fig. 5 se representa la curva de
tendencia de la relación IDO2/IEO2 desde su admisión (A) hasta el punto (B) a las 72 horas de su ingreso. Los 11 puntos graficados representan las mediciones realizadas. Sus valores iniciales fueron IDO2 157 ml/min m2, IVO2 86 ml/min/m2, lactato 7.2 mmol/l y EB -14 mEq/l. A pesar de la normalización del IDO2, lactato y EB con el tratamiento, el IVO2 no se recupera, no observándose fase hipermetabólica correspondiente al pago de la deuda de O2. La correlación entre lactato y EB en el curso de su evolución es altamente significativa (r2: 0.94). Se interpreta que durante el período hemorrágico se habría producido una disminución de la demanda de O2, pese a lo cual se contrae deuda, aunque seguramente de menor magnitud. La baja demanda de oxígeno se mantiene durante la recuperación motivando lo poco ostensible de la fase de repago metabólico. La correlación observada entre lactato y EB al normalizar sus valores en respuesta a la corrección hemodinámica es destacable, ya que no suele observarse correlación entre ambas variables en poblaciones críticas heterogéneas.


Fig. 5.Shock hemorrágico22. Cada punto de la relación IEO2/DO2 con los que se construye la línea de tendencia también corresponden a determinaciones de: diferencia artero-venosa de O2, lactato y EB. A su ingreso (A) Lactato: 7.2 mmol/l; EB: -14 mEq/l. A las 72 h (B): Lactato 1.7 mmol/l; EB: -0.7 mEq/l. La línea de tendencia de la relación potencial IEO2/IDO2 (R2: 0.9248; n = 11; p = 0.000) resulta paralela a la curva de isoconsumo de 100 ml/min/m2, destacándose la ausencia de repago de la deuda de O2 durante la recuperación.

Shock séptico y demanda de O2. Serie testigo

En un grupo de pacientes críticos heterogéneos con predominio de pacientes sépticos se analizaron las diferencias entre las primera y última medición de las variables del metabolismo del O2 ocurridas durante el período de descompensación en el que los pacientes permanecieron con monitoreo hemodinámico40 (Fig. 6). La edad promedio fue de 69 ± 15 años, los días de internación en UCI de 12 ± 12 días, y el número de mediciones hemodinámicas por paciente de 4.9 ± 2.4 . La tasa de mortalidad global fue de 61%. No se observaron diferencias entre la primera y última medición en el IDO2 tanto en sobrevivientes como en no sobrevivientes. El IVO2, en cambio, se redujo en la última medición de los sobrevivientes mientras que aumentó en los no sobrevivientes, lo que resultó en diferencias significativas entre ambos grupos. El IEO2 tuvo un comportamiento similar al IVO2.


Fig. 6.Pacientes críticos heterogéneos: No se observaron diferencias entre la primera y última medición en el IDO2, tanto en sobrevivientes como no sobrevivientes. El IVO2 en cambio se redujo en la última medición de los sobrevivientes mientras que aumentó en los no sobrevivientes, lo que resultó en diferencias significativas entre ambos grupos. El índice de extracción de oxígeno (IEO2) tuvo un comportamiento similar al IVO240.

Llama la atención la inexistencia de diferencias entre la primera y la última medición de IDO2 en ambos grupos, si tenemos en cuenta que la terapéutica estaba dirigida precisamente a aumentar esta variable. El IVO2 se reduce en los sobrevivientes a diferencia de los no sobrevivientes y expresaría que ha tenido lugar el mecanismo de reducción de la demanda y que este fenómeno de adaptación se asocia a un mejor pronóstico.
En conclusión, en el shock debe diferenciarse el proceso hemodinámico que lo caracteriza del proceso adaptativo que suele acompañarlo. Ambas etapas son difíciles de diferenciar porque se suceden sin solución de continuidad. Se puede detectar, sin embargo, un momento evolutivo en que se produce una disminución del VO2 generalmente acompañada por una reducción del lactato y EB. Estos cambios se asocian a mayor estabilidad clínica y hemodinámica; pero no suelen ser reconocidos en la práctica. La patente de la disminución de la demanda de O2 (VO2 disminuida con lactato y EB en descenso) no debe confundirse con la de anaerobiosis de los procesos hiper agudos (VO2 variable pero con lactato elevado). El seguimiento evolutivo del lactato aclarará si el paciente supera la fase anaeróbica, como se ejemplifica en el caso arriba descrito de shock hemorrágico22.
El concepto de deuda de O2 como sustento del estado de shock puede transformarse o asociarse a déficit energético, al ser amortiguada la caída de la DO2 por reducción de la demanda de O2. El costo de esta adaptación pareciera ser causante del mantenimiento de la FOM, mejor tolerada que el metabolismo anaeróbico y potencialmente reversible por medio de la biogénesis mitocondrial.

Conflictos de interés: Los autores declaran no tener conflictos de interés respecto de esta publicación.

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Recibido: 1-6-2011
Aceptado: 5-8-2011