Los síntomas de hipoxemia en pacientes con COVID-19 son únicos, ya que en muchos casos presentan disnea mínima y/o nula o mínima alteración cognitiva; ello a pesar de saturaciones de oxígeno menores al 70%. Revisamos a continuación este fenómeno de la hipoxemia silente, nada nuevo en las neumonías graves.

Es común que exista hipoxemia sin disnea o hipoxemia silente; y si bien los pacientes pueden lograr inicialmente una compensación cardiorrespiratoria de la hipoxemia, esta compensación puede fallar precipitadamente. El espectro de variabilidad en la respuesta de los pacientes a la hipoxemia es sorprendente, la cual se ve influida por diferencias en el impulso respiratorio (la respuesta ventilatoria a la hipoxemia) relacionadas con la edad, medicamentos, comorbilidad y antecedentes genéticos.

Por otro lado, la compensación cardiovascular de la hipoxemia es igualmente variable, y las respuestas normales con taquicardia y aumento del gasto cardíaco están limitadas por la edad, la genética y comorbilidades. La incapacidad para compensar la disminución en la oxigenación se manifiesta por acidosis láctica, bradicardia y disminución del gasto cardíaco. Existen varios fundamentos relacionados con la regulación de la respiración y la sensación de disnea: la supresión del impulso respiratorio por los efectos duales de la reducción del dióxido de carbono (hipocapnia), así como por la propia hipoxemia (deterioro ventilatorio secundario a hipoxemia).

Al mismo tiempo, incluso durante una hipoxemia grave, la cognición se puede mantener preservada mediante la autorregulación del flujo sanguíneo cerebral y el suministro de oxígeno al cerebro. Una creencia falsa ampliamente sostenida, y que se puso de manifiesto por la pandemia de COVID-19, es que la hipoxia por sí sola causa daño tisular. Esto es raramente el caso; más bien, la acidosis y el daño se desarrollan cuando falla la compensación cardiovascular, lo que reduce críticamente el flujo sanguíneo y el suministro de oxígeno, ya sea a nivel sistémico o a órganos en particular.

Grado de Hipoxemia y Daño Pulmonar en COVID-19

Los pacientes de edad avanzada tienen un riesgo especialmente alto de hipoxemia grave, con tasas de mortalidad del 40 al 80%. La hipoxemia es uno de los principales predictores de ingreso a la unidad de cuidados intensivos, requerimiento de ventilación mecánica y muerte. Los datos de la gasometría arterial y saturación de oxígeno (oximetría de pulso) a menudo muestran hipoxemia grave al momento de la presentación, con amplios gradientes de PO₂ alveolo-arterial y proporciones bajas de PAO₂ / FiO₂.

El corto circuito intrapulmonar y la alteración en la relación ventilación/perfusión son las principales alteraciones en el intercambio gaseoso que causan la hipoxemia en COVID-19, tal y como se puede observar en otras neumonías virales y bacterianas graves. Algunas otras características clínicas en COVID-19 pueden llegar a ser más graves que en otras neumonías virales, incluido el daño endotelial y la formación de émbolos. Lo particular de la fisiopatología del cortocircuito pulmonar es que el aumento de la ventilación disminuye el dióxido de carbono más de lo que aumenta la oxigenación. Un nivel bajo de dióxido de carbono limita entonces el impulso respiratorio y la disnea.

La respuesta de los centros de la respiración central y periférico varían con la sensibilidad innata a la hipoxemia, en forma de respuesta ventilatoria a la hipoxemia, definida como la pendiente del aumento de la ventilación minuto durante la desaturación, la cual es esencialmente lineal. La respuesta ventilatoria a la hipoxemia depende del tiempo, y muestra una caída o declive dentro de los 15 a 20 min del inicio de la hipoxemia sostenida. Aunque el cortocircuito intrapulmonar es la alteración predominante en el intercambio gaseoso que se presenta en COVID-19, el espacio muerto puede empeorar significativamente con la progresión del SIRA.

Una hipoxemia que no responde a oxígeno suplementario sugiere claramente que el deterioro del intercambio gaseoso ha progresado más allá de la alteración en la relación de ventilación / perfusión (V/Q), lo que orienta hacia un cortocircuito intrapulmonar importante. La ocupación alveolar, una característica fundamental del SIRA, se correlaciona con los hallazgos en las radiografías de tórax y la alteración del intercambio gaseoso. En COVID-19 la fuga de líquido alveolar es provocada por el estado inflamatorio. Los mecanismos por los cuales COVID-19 produce SIRA, con afectación de grandes porciones de parénquima pulmonar, pueden implicar tanto una respuesta inmune innata comprometida como una liberación de citocinas inflamatorias exagerada (“tormenta de citocinas”).

Si bien se debate acerca de este patrón de alteración inmunológica, los efectos sobre el intercambio gaseoso pulmonar no son exclusivos de COVID-19. Las alteraciones en el intercambio gaseoso persisten a pesar del inicio de puntillas nasales de alto flujo o ventilación invasiva y de protocolos de ventilación con protección pulmonar, la posición en decúbito prono y FiO2 máxima.

Hipoxemia no Siempre es Igual a Disnea

Los procesos que ocasionan el cortocircuito intrapulmonar no necesariamente disminuyen la distensibilidad pulmonar ni producen disnea. En muchos pacientes hipoxémicos, las saturaciones de oxígeno inferiores al 70% pueden tolerarse durante algún tiempo, presentando únicamente alteraciones moderadas y transitorias en la cognición u otros signos y síntomas. Incluso la hiperventilación leve es capaz de reducir significativamente el dióxido de carbono arterial y disminuir el impulso respiratorio mediado por los quimiorreceptores carotídeos y centrales. Por el contrario, la retención de dióxido de carbono se correlaciona más fuertemente con la disnea en la enfermedad pulmonar que la hipoxemia. En pacientes que pueden aumentar la frecuencia respiratoria y disminuir la presión parcial arterial de dióxido de carbono, la disnea será leve.

La respuesta ventilatoria a la hipoxemia es muy variable: algunos pacientes aumentarán en gran medida su frecuencia respiratoria y el volumen corriente, mientras que otros tendrán poca respuesta. La respuesta respiratoria, tanto a la hipoxia como a la hipercapnia (la respuesta ventilatoria hipercápnica), también se reducen significativamente en los adultos mayores. Múltiples estudios han encontrado reducciones del 40% al 50% en las respuestas ventilatorias a la hipoxemia e hipercapnia en adultos mayores (64 a 73 años), comparado con sujetos jóvenes (22 a 30 años).

La respuesta ventilatoria a la hipoxemia varía con la etnia y se atenúa por la hipoxia crónica, como en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y la apnea del sueño, así como en la obesidad, lo que coloca a estos pacientes en mayor riesgo de hipoxemia más grave en el momento de la presentación clínica.

Hipoxemia Prolongada y Respuesta Ventilatoria

La alteración en la respuesta ventilatoria en la hipoxemia prolongada es otro factor que puede exacerbar la hipoxemia existente. La disminución de la ventilación en la hipoxemia prolongada está mediada por el tronco encefálico y la corteza cerebral, lo que produce una disminución de la ventilación minuto a pesar de una hipoxemia significativa. La disminución de la ventilación en la hipoxemia comienza aproximadamente 15 minutos de hipoxemia sostenida y podría presentarse en cualquier paciente con COVID-19. Además, la disminución de la ventilación en la hipoxemia prolongada, al disminuir la sensibilidad de los quimiorreceptores, disminuye la disnea.

La hipoxemia grave produce una respiración irregular o periódica que provoca fluctuaciones minuto a minuto en la oxigenación, tanto durante el sueño como en vigilia. Estas fluctuaciones requieren pulsioximetría continua para registrar la variación y discernir la trayectoria general de los valores de saturación. Tomar nota solo de valores individuales puede llevar a sobreestimar o subestimar el grado de hipoxemia. Debemos ser conscientes de que la hipoxemia grave que se observa en COVID-19 puede representar un nadir temporal en las saturaciones de oxígeno que varían constantemente.

Respuesta Cardiovascular

La hipoxemia se tolera bien cuando se compensa con una respuesta cardiovascular adecuada, por lo que la causa de la lesión tisular en la hipoxemia grave es la falta de dicha compensación, no la hipoxia per se. La compensación cardiovascular es la base para la preservación de la función cognitiva en la hipoxemia grave bien compensada. El flujo sanguíneo cerebral aumenta durante la hipoxia, preservando la oxigenación cerebral desproporcionadamente ante la hipoxemia sistémica y dejando la mayoría de los dominios cognitivos poco afectados por la hipoxia.

Es de vital importancia comprender que al tratar pacientes con COVID-19, tanto la adaptación del sistema respiratorio como la respuesta compensatoria cardiovascular son variables y limitadas. Los límites de la compensación cardiovascular determinan el aumento de la acidosis y el colapso cardiovascular inminente y la muerte. La adaptación cardiovascular normal compensada a la hipoxemia aguda implica un aumento del gasto cardíaco, mediado predominantemente por taquicardia, con sólo un aumento moderado de la presión arterial.

La respuesta de la frecuencia cardíaca a la hipoxemia es paralela a la respuesta ventilatoria, por lo que los pacientes que no presentan dificultad respiratoria también pueden presentarse sin taquicardia significativa. La capacidad de compensación cardiovascular a la hipoxemia también varía con la edad y comorbilidad. Es bien conocido que el envejecimiento disminuye las respuestas cardiovascular y del sistema nervioso simpático al estrés hipóxico y, por tanto, contribuye a una menor tolerancia a la hipoxia en las personas mayores. Por tanto, se ha evidenciado una mayor tasa de mortalidad por COVID-19 en pacientes mayores debido a una menor capacidad de compensación cardiovascular.

Los pacientes con enfermedad cardiovascular o pulmonar coexistentes pueden tener una tolerancia menor con respecto a la activación del sistema nervioso simpático como respuesta a la hipoxemia sistémica, lo que da como resultado una frecuencia cardíaca elevada y un aumento de la resistencia vascular pulmonar y sistémica. El deterioro de la saturación de oxígeno y la descompensación cardiovascular pueden ocurrir rápidamente en pacientes hipoxémicos, particularmente en pacientes con cortocircuito importante. El deterioro de la oxigenación es, por tanto, causado por una combinación de factores.

Estos últimos incluyen el agravamiento del cortocircuito, la reducción del gasto cardíaco, la disminución de la ventilación y el intercambio de gases en la porción pronunciada de la curva de disociación de la oxihemoglobina. El gasto cardíaco bajo también empeora el intercambio de gases pulmonares debido a la disminución de la PO₂ venosa mixta, el desplazamiento a la derecha de la curva de disociación de la oxihemoglobina causado por la acidosis y la disminución de la eficacia de la vasoconstricción pulmonar hipóxica/hipercápnica. En presencia de un cortocircuito intrapulmonar fijo, una PO₂ venosa mixta más baja tendrá un gran efecto sobre la saturación arterial debido a la forma de la curva de disociación de la oxihemoglobina.

Debido a que el intercambio de gas alveolar se encuentra en la porción pronunciada de la curva de disociación de oxihemoglobina, pequeños cambios en el gasto cardíaco o en la PO₂ alveolar dan lugar a grandes cambios en la saturación de oxígeno a través de esta disminución de la PO₂ venosa mixta.

Evaluación de la Descompensación Cardiovascular

El límite de la tolerancia a la hipoxemia es difícil de predecir en un paciente determinado, pero un umbral crítico es cuando el suministro de oxígeno es menor al 25% de lo normal. La evaluación clínica de una adaptación cardiovascular compensada a la pobremente compensada incluye múltiples datos que debemos tener muy presentes.

Ello incluye el empeoramiento de la acidemia o lactato plasmático, disminución de la PO₂ venosa mixta o disminución de la oximetría tisular, así como una mayor necesidad de medicamentos vasoactivos para mantener la presión arterial, a pesar de una adecuada reanimación con líquidos. Además, hay una mayor reactividad de la presión arterial a los cambios en la posición corporal. Se observa bradicardia, arritmias, cambios en el electrocardiograma relacionados a isquemia y aumento de la variabilidad de la frecuencia cardíaca, así como un aumento de los niveles de troponina o evidencia ecográfica de disminución de la contractilidad del miocardio.

La evaluación, como puede deducirse, está enfocada en la compensación cardiovascular y/o el suministro de oxígeno tisular más que en el grado de hipoxemia o hipercapnia per se.

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