Manejo de liquidos en neuroanestesia

Arch Neurocien (Mex) Vol 8, No. 1: 28-33, 2003

Manejo de líquidos

Arch Neurocien (Mex) Vol 8, No. 1: 28-33, 2003 ©INNN, 2003

Artículo de revisión

Manejo de líquidos en neuroanestesia Eduardo Hernández-Bernal1, Bertha Godinez-Otamendi2 RESUMEN Los pacientes neuroquirúrgicos representan por las características de sus lesiones un reto para el anestesiólogo. El conocimiento de las fuerzas que intervienen para el transporte de líquido del espacio vascular al cerebro y el manejo adecuado de las soluciones disponibles evitaran que se ponga en riesgo la integridad física del paciente. Siempre debe tomarse en cuenta como regla general, evitar el uso de soluciones que contengan glucosa y utilizarla sólo en casos en los que se justifique su uso. Las soluciones salina y Ringer son utilizadas como mantenimiento y para reposición volumen. En caso de ser necesario se pueden utilizar coloides para mantener volumen tomando en cuenta sus efectos secundarios. El reemplazo de sangre estará gobernado por el hematocrito y las pérdidas sanguíneas aceptables. Palabras clave: fuerzas, transporte de líquidos, soluciones empleadas, coloides.

FLUIDS CONTROL IN NEUROANESTHESIA ABSTRACT Neurosurgical patients are a challange for the anesthesiology. The different forces that control the transit of fluids in the vascular space of the brain and proper handling of solutions necessary. Glucose solutions must be avoided and Ringer and saline solutions are more used coloids and blood transfusion are employed to keep an apropiated balance of hematocrit and volume. Key words: more useful, transoperatory fluids in neurosurgery, saline and Ringer, blood replacement.

E

l manejo óptimo del volumen vascular para mantener una adecuada presión de perfusión, así como la disminución del edema cerebral son algunas de las metas en el tratamiento de los pacientes neuroquirúrgicos, los cuales experimentan cambios rápidos de volumen intravascular debido a restricción 28

en la administración de líquidos, hemorragia, administración de diuréticos, entidades patológicas como la diabetes insípida etc. El conocimiento de las fuerzas que intervienen y características del movimiento de líquido a través de los capilares cerebrales es fundamental para evitar un aumento de la presión intracraneal. Es por esto que el empleo de soluciones parenterales en el paciente sometido a cirugía neurológica representa un verdadero reto para el anestesiólogo1. Hay que recordar que los capilares cerebrales se distinguen por contar con uniones muy estrechas en el endotelio vascular que van de 7 a 9 Å2, en donde juegan un papel importante los astrocitos,3 que al estar en contacto con el endotelio vascular impiden el paso de partículas de alto peso molecular constituyendo la llamada barrera hemato encefálica (BHE). Esta mantiene el contenido de agua intravascular gracias a las fuerzas que producen las presiones osmóticas de las partículas disueltas en el líquido intravascular. En el cerebro, la BHE es impermeable al sodio y al cloro. Su presencia hace que la osmolaridad sea la determinante principal para el movimiento de agua a través de esta barrera. Mencionarlo es importante puesto que, la osmolaridad es la responsable principal del desplazamiento de agua a través del espacio intravascular hacia el espacio intersticial y en general de las membranas celulares. Incluso pequeñas diferencias de presión osmótica entre éstas,(o en la barrera hemato encefálica) ocasionarán una gran fuerza hidrostática que impulsará el líquido de un espacio a otro de la membrana Recibido: 13 noviembre 2002. Aprobado: 22 noviembre 2002. Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía Manuel Velasco Suárez. 2Hospital del Niño DIF, Pachuca, Hidalgo. Correspondencia: Eduardo Hernández Bernal. Servicio de Neuroanestesia. Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía Manuel Velasco Suárez. Insurgentes Sur 3877. Col. La Fama 14269 México, D.F. 1

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celular hasta igualar las presiones de cada lado. Una presión hidrostática de 19 mmHg se produce por cada miliosmol de diferencia a través de una membrana semipermeable 4,5. De éstas, la que se considera más importante es la presión osmótica ejercida por los electrolitos séricos sodio y cloro. Las proteínas (por ejemplo la albúmina) y otras partículas de gran peso molecular contribuyen poco en este sentido a nivel cerebral, no siendo así en la microvasculatura extracerebral cuyas uniones tienen un diámetro hasta de 65Å6. Al romperse esta “barrera”, existe un flujo continuo de líquido al espacio intersticial, lo cual condiciona edema cerebral (figura 1). Es por esto que en el manejo de los pacientes neuroquirúrgicos se deben evitar los incrementos del contenido de agua cerebral y subsecuentemente de la presión intracraneana. Se sabe que la hipertensión intracraneal secundaria a edema cerebral es una de las causas más comunes de morbilidad y mortalidad en los periodos intra y posoperatorios5.

Para un paciente adulto sin fiebre, el promedio de la perdida de liquido es de 100 ml por hora. Esta pérdida de líquido es debida a la evaporación por la piel y las vías aéreas (pérdidas insensibles), gasto urinario y heces. Se deben tomar en cuenta otro tipo de pérdidas causadas, por succión gástrica, diarrea, vómitos, administración de medios de contraste. El mantenimiento transoperatorio casi siempre se realiza con soluciones salina normal o Ringer lactado. Las pérdidas sanguíneas se reponen a una relación de 3:1 (cristaloide / sangre) hasta un hematocrito de 25 a 30% dependiendo de la hemorragia y el estado hemodinámico del paciente. Soluciones Existe una variedad de soluciones las cuales pueden ser utilizadas por el anestesiólogo para su administración intravenosa, estos, pueden clasificarse en base a su presión osmótica y presión oncótica, determinadas por el peso molecular de sus solutos en cristaloides y coloides (tabla 1) . Tabla 1. Clasificación de soluciones según su presión. (P.Mol = Presión molecular)

Figura 1. El espacio intravascular (1) mantiene un ambiente con presiones coloidosmóticas. La barrera hemato-encefálica (BHE) constituida en su mayoría por las células endoteliales (2)de la vasculatura cerebral y los astrocitos con sus prolongaciones celulares (3)mantiene un equilibrio osmótico entre los líquidos intravascular y extracelular. El líquido de las células nerviosas (4)se deriva principalmente del metabolismo de la glucosa. Las células ependimarias (5) mantienen la constante osmótica entre el líquido cefalorraquídeo y el líquido extracelular. Al perderse la unión de las células endoteliales, se presenta una salida de moléculas proteicas y electrolitos a gran escala, lo que genera un gradiente osmótico que acarrea agua al líquido extracelular, promoviendo el edema cerebral (6).

SOLUCIONES

P.Mol

Cristaloides

< 30,000

Osmótica

Presión

Coloides

>30,000

Oncótica

Cristaloides es el término utilizado para las soluciones que no contienen compuestos de alto peso molecular y que por esto tienen una presión oncótica de 0. Los cristaloides pueden clasificarse dependiendo de su comparación con la osmolaridad plasmática (295mosm) en: hipo-osmolares (< 295), iso-osmolares ( =295) o hiperosmolares y pueden o no contener glucosa. Algunos ejemplos de estos se muestran en la tabla 2. Tabla 2. Soluciones comúnmente usadas en el periodo transanestésico. (S.P.Osm = solutos productores de la osmolaridad, P.Osm= presión osmótica, P. Onc.= presión oncótica D5%= dextrosa al 5 %).

Administración de líquidos El déficit de volumen intravascular del paciente neuroquirúrgico puede estimarse de manera similar al utilizado para pacientes que se someten a otro tipo de procedimientos quirúrgicos. 29

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Si la osmolaridad es el factor más importante para el intercambio de agua entre el espacio intravascular y el espacio intersticial cerebral, es de suponerse que la administración de grandes cantidades de soluciones hipotónicas promoverían la génesis de edema cerebral, no siendo así la administración de soluciones hiperosmolares las cuales disminuyen el edema cerebral7,8,9. Los cristaloides que contienen substancialmente menos cantidad de sodio que aquella del plasma, cuando se infunden en grandes cantidades y rápidamente, disminuyen la osmoralidad plasmática, desvían agua através de la BHE hacia el tejido cerebral incrementando su contenido de agua y por ende la presión intracraneal (PIC)7. Las soluciones que contienen glucosa pueden mantener inicialmente el agua intravascular por el aumento en su concentración plasmática, pero a medida que disminuye esta por su metabolismo, la relación agua / concentración de sodio [ Na ] plasmático se torna crítica. Se ha asociado a la administración de glucosa y a la hiperglucemia a una mayor incidencia de daño neuronal e incluso mortalidad durante periodos o situaciones de isquemia cerebral, como se ha demostrado ya en múltiples estudios tanto clínicos como de laboratorio2,10. No se sabe el mecanismo exacto por el cual el aumento de la glucosa sanguínea produce daño neuronal. Se cree que durante periodos de hiperglucemia se obtienen substratos adicionales para la generación de ácido láctico durante un periodo de isquemia. Esto provoca un aumento del lactato intracelular al cual se le atribuyen efectos neurotóxicos y muerte neuronal. La hiperglucemia es un factor pos isquemia que en la fase de reperfusión aumenta el daño celular quizás por el aumento de glicina extracelular en el hipocampo11. Previa al insulto isquémico en la corteza de ratas la hiperglucemia produjo un aumento del glutamato, aspartato fosfoetanolamina, taurina , gaba y acido araquidonico. La reperfusión causó un aumento mayor en fosfoetanolamina, gaba, ácidos araquidónico, palmítico, linoléico. Esto indica que el evento isquemia/reperfusión manifiesta incrementos en los niveles de glutámato lo cual promueve el daño celular11. Por esto, como regla general; se debe evitar el uso de soluciones que contengan glucosa en los pacientes en que sospeche pudieran cursar con un evento isquémico pre, trans y posoperatorio. Sólo deben usarse soluciones con glucosa cuando el paciente así lo requierá y será obligatorio el control estricto de esta en el transoperatorio. Así, la administración intraoperatoria de líquidos consiste en soluciones de Ringer lactado y salina normal (0.9%). Aunque se atribuye que por el hecho de tener una osmoralidad menor ( 273 mosm ) la solución 30

Manejo de líquidos de Ringer pudiera promover edema cerebral cuando se infunden grandes volumenes6. Tambien existen estudios en humanos que sugieren que su administración no altera la osmolaridad plasmática aún cuando se infundan grandes cantidades12,13. La solucion salina normal es ligeramente hiperosmolar en comparación al plasma ( 0.9 % salina = 308 mOsm/L vs 290 mOsm / L del plasma) principalmente por su mayor concentración del ion cloruro ( 154 meq /L v.s. 105 meq /L) razón por lo cual grandes cantidades de su administración ( varios litros) resultará en acidosis hiperclorémica. Aunque la acidosis hiperclorémica podría no tener implicaciones clínicas importantes, sí puede ser confundida con una acidosis láctica si solo se toma en cuenta el monitoreo de gases sanguíneos y se pasa por alto la concentración de electrolitos séricos. Las soluciones hiperosmolares de cloruro de sodio al 7.5% han despertado renovado interés en su uso en pacientes que cursan con edema cerebral postraumático e hipovolemia hemorrágica. Las ventajas de dichas soluciones incluyen una más rápida resucitación con menor cantidad de solución administrada, mejoramiento del gasto cardiaco, disminución de las resistencias periféricas y disminución de la PIC 9,14,15.Una de las preocupaciones, es la hipernatremia que resulta de la administración de dichas soluciones. Incluso la administración de pequeños volúmenes ( 4.5 L) de salina hipertónica ( Na 250 mEq / L; osmoralidad, 514), el [Na] se elevó hasta 155 mEq / L en el periodo posoperatorio16. En pacientes tratados con solución salina hipertónica, concentraciones de sodio de 155 a 160 mEq / L no presentaron problemas asociados con estas17,18. También se debe monitorizar y diferenciar la génesis de acidosis hiperclorémica con la administración de este tipo de solución. Coloide es el término para las soluciones que tienen una presión oncótica semejante a la del plasma (albúmina), entre los más comúnmente utilizados se encuentran el hetastarsch, dextran, gelafundin, albúmina y plasma ver (tabla 2). Existe ya una variedad de soluciones coloides para su uso clínico. Cada gramo de coloide intravascular, sostiene 20 ml de agua en la circulación ( 14 a 15 ml / g de albumina; 16 a 17 ml / g de hetastarch; 20 a 25 ml/ g de dextran 70 ). Después del equilibrio, la expansión del volumen plasmático está determinada primero por el número de gramos del coloide infundido y no por el volumen o la concentración de la infusión original. Las soluciones concentradas que contienen coloides ( ejemplo albúmina 25%) pueden producir suficiente presión oncótica como para translocar volúmenes sustanciales de líquido intersticial hacia el volumen plasmático2. La albúmina humana, sería el coloide de primera elección para el

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uso intraoperatorio. Se encuentra en soluciones al 5 ó 25 %. No contienen ninguno de los factores de coagulación encontrados en el plasma fresco congelado o la sangre total, puede darse sin importar el grupo sanguíneo del paciente. Tiene un peso molecular de 69,000 y una vida media plasmática de 16 horas cuando se infunde en pacientes no edematosos. En comparación con los otros agentes coloides, su precio la hace menos accesible. Los demás expansores del plasma son esencialmente polimerizados de moléculas de glucosa con alto peso molecular en el rango de 30,000 a 2,400,000 ( hetastarch 6%; 480,000, haesteril 6 y 10%; 200,000, pentastarch; 264,000, dextran 40; 40,000, dextran 70; 70,000). A pesar de sus efectos como buenos expansores del plasma, se han asociado a trastornos de la coagulación cuando se infunden grandes volúmenes. El hetastarsch prolonga los tiempos de tromboplastina parcial y protrombina19. Los dextranos (dextran 40 y 70) interfieren por dilución de los factores de la coagulación, por estos efectos se recomienda no exceder de 2 g de dextran por kilo de peso. También los dextranos están asociados a reacciones alérgicas e interferencia para determinar el grupo sanguíneo cuando más del 20% volumen sanguíneo se ha reemplazado con estos. Incluso con pequeños volúmenes de dextranos pueden alterarse pruebas como la determinación de Rh, glucemia, bilirrubina y proteínas plasmáticas. Recientemente otros compuestos de menor peso molecular están siendo estudiados como el pentastarch y el haesteril ( hidroxietil almidón) sugiriéndose por sus características, tener menos efectos secundarios que los demás coloides sintéticos20. Plasma y sangre Los peligros asociados a la administración de productos derivados de la sangre han restringido su uso. En la actualidad los glóbulos rojos deben darse sólo para mantener un hematocrito dentro de un nivel de seguridad. Este nivel varía de paciente a paciente e incluso en circunstancias específicas. Esto hace difícil definir un “nivel” de seguridad. De cualquier forma, en general, individuos sanos toleran hematocritos de 25 a 20 %. Se ha demostrado que el aporte de oxígeno los tejidos es de un 100% con un hematocrito de 30%. Por debajo de 25% de hematocrito disminuye la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre. El plasma debe ser administrado sólo para corregir alteraciones en la coagulación por la deficiencia de uno o más de estos factores. La expansión del volumen ya no es considerada como apropiada para este producto de la sangre 2.

Manejo de líquidos en pediatría neuroquirúrgica El objetivo del manejo de las soluciones en pediatría es mantener la homeostasis proporcionando una cantidad adecuada de líquido para mantener un volumen intravascular adecuado, gasto cardiaco, y por último, suficiente aporte de oxígeno a los tejidos en un momento en que las funciones fisiológicas normales están alteradas por patología, el estrés quirúrgico y los agentes anestésicos21, entre las diferentes edades. El conocimiento de las constantes fisiológicas de los pacientes pediátricos es fundamental para el manejo de líquidos. Lo que hace que este tenga diferencias con respecto a la población adulta. Se deben tener en cuenta siempre edad, peso y antecedentes 22. Cabe mencionar sólo las diferencias que existen en cuanto a constantes hemodinámicas (tabla 3). Tabla 3. Signos vitales ( promedio).

El volumen sanguíneo también varía dependiendo de la edad del paciente pediátrico ( tabla 4). Esto pone en consideración de que, incluso dentro los pacientes pediátricos, existen diferencias que se deben tomar en cuenta para la administración de líquidos. Tabla 4. Cálculo del volumen sanguíneo para pacientes pediátricos.

La autorregulación de la vasculatura cerebral es muy probable no se manifieste de la misma manera que en la población adulta, la cual se encuentra dentro de l rango de los 50 a 150 mmHg ( con presión arterial dentro del promedio normal de 120/80 mmHg). Esto cobra importancia si se toma en cuenta que no se debería de 31

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tratar de mantener a un paciente pediátrico dentro de estos rangos y si tratar de ajustar el control de la presión arterial de acuerdo a sus basales hemodinámicas. De otra manera, en el caso de una barrera hematoencefálica (BHE) dañada, seríamos parte importante de la formación de edema cerebral durante el manejo de fluidos de este tipo de pacientes. Asimismo, tener en cuenta que en los neonatos la BHE no esta totalmente desarrollada lo que hace que se responda más a la presión coloidosmótica del suero. El paciente pediátrico con patología neuroquirúrgica por lo regular tienen un volumen sanguíneo disminuido por vómito prolongado, ayuno ,ingesta inadecuada de líquidos y restricción deliberada de los mismos, administración de agentes osmóticos (medio de contraste, manitol ). La reposición de líquidos para el mantenimiento del volumen intravascular está gobernada por los requerimientos hídricos del paciente, la pérdida sanguínea, la pérdida de tercer espacio y el gasto urinario. Para el mantenimiento la mayoría de los niños requieren de 100 ml / kg para los primeros 10 kg para 24 horas, 50 ml / kg para los siguientes 11 a 20 kg para 24 horas y 20 ml por cada kg arriba de 20 kg para 24 horas. De una manera práctica esto se traduciría a un esquema horario ya establecido, basados en los trabajos de Holliday y Segar y simplificados por Oh en 1980( tabla 5)23. Tabla 5. Cálculo para administración de líquidos de mantenimiento. Peso ( kg)

ml / kg / hr

0 -10

4ml

11- 20

2ml

> 20 kg

1ml

Es por esto que en el reemplazo de volumen están indicados y se lleva a cabo con soluciones cristaloides ( salina normal o Ringer lactado) antes de la inducción de la anestesia y para el reemplazo intraoperatorio. También en los pacientes pediátricos se han utilizado las soluciones hipertonicas de clorúro de sodio con buenos resultados 9. Aunque en el pasado, la administración de glucosa ha sido recomendada para todos los paciente pediátricos, estudios recientes han revelado que el paciente pediátrico sano promedio no desarrollan hipoglucemia intra ni posoperatoria a pesar de ayuno prolongado24,-27. Más bien la glucosa sérica aumenta durante la mayoría de las operaciones debida a la respuesta de catecolaminas a la cirugías y a la anestesia. 32

La hiperglucemia debe de evitarse por que se ha demostrado que exacerba el daño neuronal de la isquemia. Sólo debe darse una infusión de glucosa en pacientes prematuros y neonatos con glucosa al 2.5% en solucion salina al medio normal o en Ringer lactado a un promedio de 6 ml / kg / hr o 120 mg / kg / hr27. Los pacientes con peso menor a 10 kg, debilitados o que sean sometidos a cirugías de larga duración, se les deberá hacer determinaciones de glucosa intraoperatoria para valorar la necesidad de administrar glucosa exógena. El reemplazo de sangre depende en la cantidad de la pérdida intraoperatoria, la edad del paciente, hematócrito y la condición física. El volumen sanguíneo estimado del paciente pediátrico y el hematocrito mínimo aceptable, facilitan la determinación de las pérdida sanguínea aceptable. La pérdida sanguínea aceptable (PSA) puede ser calculada como una proporción tomando en cuenta el hematocrito basal del paciente y su hematocrito mínimo aceptable (25%) : ( volumen sanguíneo estimado X ( hematocrito basal - 25) Hematocrito basal del paciente Junto con la administración de líquidos para déficit, mantenimiento y tercer espacio, la PSA se puede reponer ya sea con albúmina al 5% mililitro a mililitro ó 2 a 3 ml de solución salina por cada mililitro de pérdida sanguínea. Después de que el sangrado rebasa la PSA calculada, se debe administrar paquete globular ( PG) y solución salina, transfundiendo 0.5 ml de PG por cada ml. de pérdida sanguínea más allá de la PSA. El plasma debe reservarse solo en cuando exista evidencia de alteraciones de la coagulación, esto se ha visto que ocurre en niños cuando las pérdidas sanguíneas exceden 1.5 volúmenes y que el TP y TTP están aumentados 1.5 con respecto a su control28. CONCLUSIÓN Los pacientes neuroquirúrgicos representan por la características de sus lesiones un reto para el anestesiólogo. El conocimiento de las fuerzas que intervienen para el transporte de líquido del espacio vascular al cerebro y el manejo adecuado de las soluciones disponibles evitaran que se ponga en riesgo la integridad física del paciente. El conocimiento de las constantes fisiológicas de los paciente pediátricos es fundamental para el manejo de líquidos. Siempre debe tomarse en cuenta como regla general, evitar el uso de soluciones que contengan glucosa y utilizarla sólo en casos en los que se justifique su uso principalmente en el manejo de prematuros y neonatos. Las soluciones salina y Ringer son utilizadas como mantenimiento y para re-

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posición volumen. Se ha utilizado con éxito la soluciones hipertónicas de cloruro de sodio. En caso de ser necesario se pueden utilizar coloides para mantener volumen tomando en cuenta sus efectos secundarios. El reemplazo de sangre estará gobernado por el hematocrito y las pérdidas sanguíneas aceptables. REFERENCIAS 1. Jaramillo Magaña J J, Hernandez Bernal E. Fisiopatología del Edema Cerebral y Manejo de Líquidos en el Paciente Neuroquirúrgico. Pac anestesia-2, Libro 1 primera edición 2000, Editora Científica e Intersistemas. 2. Zornow M.H., Macquitty C., Prough D; Perioperative fluid managemente of the neruosurgical patient. In Albin’s Textbook of NeuroanesthesiaAnestesia first edition McGraw Hill 1997. 3. Vizuete ML, Venero JL, Vargas C, Ilundain AA, Echevarria M, Machado A, et al. Differential upregulation of aquaporin-4 mRNA expression in reactive astrocytes after brain injury: potential role in brain edema. Neurobiol Dis 1999, 6(4):245-58. 4. Zornow M H, Cristalloids Colloids and the Brain: Intraoperative fluid Therapy for neurosurgical patients,52nd Annual ASA refresher course lectures, 421, October,2001. 5. Zornow M H, Scheller MS. Intraoperative fluid Management During Cariotomy. In: Cottrel’s, Anesthesia and neurosurgery, fourth edition, Mosby 2001. 6. Bissonette B. Pediatric Neuroanesthesia. In Albin’s Textbook of NeuroanesthesiaAnestesia, first edition McGraw Hill 1997. 7. Zornow MH, Todd MM. The acute cerebral effects of changes in plasma osmolality and ocotic presure. Anesthesiology 1987; 67: 936-41. 8. Zornow MH, Sscheller, Todd. Acute cerebral effects of isotonic cristalloid and colloid solutions following cryogenic brain injury in the rabbit. Anestesiology 1988; 69:180-4. 9. Simma B, Burger R, Falk M, Sacher P, Fanconi S. A prospective, randomized, and controlled study of fluid management in children with severe head injury: lactated Ringer’s solution versus hypertonic saline.Crit Care Med. 1998; 26(7):1161-2. 10. Feldman Z, Zachari S, Reichenthal E, Artru AA, Shapira Y. Brain edema and neurological status with rapid infusion of lactated Ringer’s or 5% dextrose solution following head trauma. J Neurosurg 1995;83(6):1060-6. 11. Phillis JW, Song D, O’Regan MH. Effect of hyperglycemia on extracellular levels of amino acids and free fatty acids in the ischemic/reperfused rat cerebral cortex. Neurobiol Dis

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