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Vol. 42. Núm. 2.
Páginas 92-95 (Febrero 2006)
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DOI: 10.1157/13084400
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Determinación del gasto cardíaco mediante reinhalación de CO 2 en pacientes con síndrome de apneas-hipopneas durante el sueño
Determining Cardiac Output by Carbon Dioxide Rebreathing in Patients With Sleep Apnea-Hypopnea Syndrome
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A. Alonso-Fernándeza, MA. Ariasb, F. García-Ríoc
a Servicio de Neumolog??a. Hospital Universitario Son Dureta. Palma de Mallorca. Espa??a.
b Servicio de Cardiolog??a. Complejo Hospitalario de Ja??n. Ja??n. Espa??a.
c Servicio de Neumolog??a. Hospital Universitario La Paz. Madrid. Espa??a.
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TABLA. I Características generales, presión arterial y función ventricular izquierda de los sujetos del estudio
TABLA. II Relación de las medidas ecocardiográficas con los parámetros obtenidos en reposo mediante la técnica de reinhalación de anhídrido carbónico en los pacientes con síndrome de apneas-hipopneas durante el sueño
Fig. 1. Reproducibilidad de los métodos de equilibrio (A) y exponencial (B) en la medida del gasto cardíaco (Qt) en reposo en pacientes con síndrome de apneas-hipopneas obstructivas del sueño. La línea continua representa la media de las diferencias y las líneas discontinuas, el intervalo de reproducibilidad al 95%.
Fig. 2. Reproducibilidad de los métodos de equilibrio (A) y exponencial (B) en la medida del volumen sistólico (VS) en reposo en pacientes con síndrome de apneas-hipopneas obstructivas del sueño. La línea continua representa la media de las diferencias y las líneas discontinuas, el intervalo de reproducibilidad al 95%.
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El objetivo del presente estudio ha sido relacionar la medida indirecta del gasto cardíaco por reinhalación de anhídrido carbónico en reposo en pacientes con síndrome de apneas-hipopneas durante el sueño sin hipertensión arterial ni insuficiencia cardíaca, con la función ventricular izquierda valorada mediante ecocardiografía transtorácica. También se comparan la variabilidad y la reproducibilidad de las medidas obtenidas por el método del equilibrio y por el método exponencial. En pacientes con síndrome de apneas-hipopneas durante el sueño se evidencia una relación moderada pero significativa del gasto cardíaco en reposo (método de equilibrio) con las fracciones de acortamiento (r = 0,690; p < 0,001) y de eyección del ventrículo izquierdo (r = 0,690; p < 0,001). Además, el gasto cardíaco obtenido por el método de equilibrio mostró un menor coeficiente de variabilidad que por el obtenido por el método exponencial (0,21 ± 0,08 frente a 0,16 ± 0,09; p < 0,01), así como un menor intervalo de reproducibilidad.
Palabras clave:
Gasto cardíaco
Reinhalación de CO2
Volumen sistólico
Síndrome de apneas durante el sueño
Función ventricular izquierda
Variabilidad
The objective of the present study was to determine the relation between resting cardiac output in patients with sleep apnea-hypopnea syndrome but without arterial hypertension or heart failure as measured indirectly by the carbon dioxide rebreathing method and left ventricular function evaluated by transthoracic echocardiography. We also compared the variability and reproducibility of the measurements obtained by the equilibrium and exponential methods. In patients with sleep apnea-hypopnea syndrome there was a modest but significant association between resting cardiac output and left ventricular shortening fraction (r=0.690; P<.001) and left ventricular ejection fraction (r=0.690; P<.001). In addition, mean (SD) cardiac output obtained by the equilibrium method showed a lower coefficient of variability (0.21 [0.08]) than that of the exponential method (0.16 [0.09]) (P<.01) as well as a narrower reproducibility interval.
Keywords:
Cardiac output
Carbon dioxide rebreathing
Stroke volume
Sleep apnea-hypopnea syndrome
Left ventricular function
Variability
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Introducción

El síndrome de apneas-hipopneas obstructivas durante el sueño (SAHOS), caracterizado por la repetición de episodios de interrupción parcial o completa del flujo a través de las vías aéreas durante el sueño, constituye un problema sanitario de primera magnitud debido a su elevada prevalencia, que se sitúa en torno a un 3% de la población de edad media, y a su considerable morbimortalidad1,2. Aunque la somnolencia diurna excesiva origina la muerte de algunos de estos pacientes por accidentes laborales o de tráfico, las complicaciones cardiovasculares son las principales causas de fallecimiento o incapacidad de estos enfermos. En las últimas décadas se ha descrito la relación entre apneas del sueño e insuficiencia cardíaca. Esta asociación, que resulta frecuente, adquiere una especial relevancia por la elevada prevalencia de ambas entidades, por la imbricación de diversos mecanismos fisiopatológicos y por la posibilidad de aplicar medidas terapéuticas comunes3.

Aunque el procedimiento de referencia para medir el gasto cardíaco (Qt) es el método directo de Fick, que hace necesaria la cateterización cardíaca, existen procedimientos indirectos como la ecocardiografía o técnicas con radioisótopos. Hace ya varias décadas Jones4 desarrolló un método de estimación del Qt a través de la reinhalación de anhídrido carbónico (CO2), que permite establecer un equilibrio entre la presiones alveolar y venosa mixta de CO2. En los años siguientes se han establecido 2 modalidades de este procedimiento, denominadas método del equilibrio y método exponencial, que se han aplicado en diferentes situaciones clínicas5,6, aunque, en nuestro conocimiento, no se dispone de información específica en pacientes con SAHOS.

Los objetivos de este trabajo han sido comparar la variabilidad y la reproducibilidad de los métodos de equilibrio y exponencial de reinhalación de CO2 en enfermos con SAHOS, así como valorar su correlación con parámetros ecocardiográficos de función sistólica del ventrículo izquierdo.

Pacientes y métodos

Se incluyó en el estudio a 32 enfermos con SAHOS normotensos y sin insuficiencia cardíaca y a 13 sujetos control (tabla I). Todos ellos firmaron su consentimiento informado y el estudio fue aprobado por el Comité de Ética de la Investigación Clínica del hospital.

Para alcanzar los objetivos propuestos, el estudio se desarrolló en 2 fases. En la primera se relacionó el Qt en reposo, determinado por reinhalación de CO2 (método de equilibrio), con parámetros obtenidos mediante ecocardiografía. En la segunda parte del estudio se compararon el coeficiente de variabilidad y el intervalo de reproducibilidad del método exponencial y del de equilibrio para medir el Qt en reposo mediante la técnica de reinhalación de CO2. Este segundo análisis se llevó a cabo en una submuestra de 14 pacientes con SAHOS (13 varones y una mujer) con una edad media (± desviación estándar) de 53 ± 12 años y un índice de apneas-hipopneas de 50,5 ± 27,4 h­1, y 8 varones sanos (51 ± 10 años; índice de apneas-hipopneas de 2,1 ± 1 h­1).

Se realizó ecocardiografía transtorácica (Hewlett Packard Sonos 5500, Andover, MA, EE.UU.) en modo M, bidimensional con segundo armónico, y Doppler, con los pacientes en decúbito supino y lateral izquierdo, usando las proyecciones paraesternal eje corto y eje largo, apical y subcostal. Las dimensiones telesistólicas del ventrículo izquierdo, el grosor de la pared posterior y del septo interventricular en telediástole se determinaron siguiendo las recomendaciones de la American Society of Echocardiography7. La función sistólica ventricular izquierda se evaluó mediante el cálculo de la fracción de acortamiento y fracción de eyección del ventrículo izquierdo8. Los estudios se realizaron con monitorización simultánea de una derivación electrocardiográfica bipolar y todas las medidas fueron resultado del promedio de los valores obtenidos en 3 ciclos cardíacos.

El Qt se midió por duplicado con un equipo Oxycon Alpha (Jaeger, Würtzburg, Alemania) empleando en orden aleatorio la técnica de equilibrio y la exponencial. La primera consiste en la reinhalación de una bolsa que se llena con un volumen 1,5 veces superior al volumen corriente del paciente y una mezcla de gas con un 20,9% de oxígeno y un 8,5% de CO2 y nitrógeno, hasta que se alcanza una meseta en la fracción de CO2 espirado5. Se considera que dicho punto refleja el equilibrio entre la presión alveolar de CO2 y la presión venosa mixta de CO2, momento en el cual se determina la presión de equilibrio de CO2 (PeqCO2)5. Por el contrario, en el procedimiento de Defares o exponencial6, la bolsa de reinhalación contiene una concentración de CO2 inferior (0-5%). El CO2 aumenta progresivamente durante la maniobra de reinhalación y la curva de regresión exponencial se usa para extrapolar el punto de equilibrio y calcular de esta forma la PeqCO26.

En ambos casos se repitieron períodos de reinhalación de una duración máxima de 20 s, durante los cuales se realizó un registro continuo de la fracción de CO2. Una vez determinada la PeqCO2, se calculó el Qt de acuerdo con la ecuación de Fick, según la cual el Qt es igual a la producción de CO2 (V'CO2) (medida directamente antes del inicio de la maniobra de reinhalación), dividida por la diferencia entre los contenidos venoso mixto y arterial de CO2, según la siguiente ecuación4:

Qt = V'CO2/CvCO2 -­ CaCO2

El contenido arterial de CO2 (CaCO2) se deriva de la presión arterial de CO2, que a su vez puede estimarse a partir de la presión end-tidal de CO24. Por último, el contenido venoso mixto de CO2 (CvCO2) se deriva de la presión venosa de CO2, que a su vez se calcula a partir de la PeqCO24. Del registro simultáneo de la frecuencia cardíaca se derivó el volumen sistólico (VS). También se calcularon el índice cardíaco (Qt/área de superficie corporal) y el índice del volumen sistólico (VS/área de superficie corporal).

Resultados

El Qt en reposo entre los pacientes con SAHOS fue inferior al de los controles sanos (tabla I). Con respecto al grupo control, en el grupo de pacientes con SAHOS se evidenció un mayor grosor de la pared posterior del ventrículo izquierdo (10,6 ± 0,2 frente a 9,3 ± 0,4 mm; p < 0,01) y del septo interventricular (10,7 ± 0,2 frente a 9,4 ± 0,4 mm; p < 0,01), así como una mayor masa ventricular (213 ± 7 frente a 174 ± 7 g; p < 0,01) y una menor fracción de eyección del ventrículo izquierdo (el 67,1 ± 0,7% frente al 70,3 ± 1,8%; p < 0,05).

En los enfermos con SAHOS se halló una moderada pero significativa relación del Qt y del VS en reposo, determinados por reinhalación de CO2 (método de equilibrio), con la fracción de acortamiento del ventrículo izquierdo (r = 0,648; p < 0,001, y r = 0,567; p < 0,01, respectivamente) y con la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (r = 0,690; p < 0,001, y r = 0,584; p < 0,01, respectivamente) (tabla II). De igual forma, se determinaron relaciones similares de los valores del Qt y del VS, corregidos por superficie corporal, con los parámetros de función ventricular izquierda (tabla II).

En el grupo de SAHOS el coeficiente de variabilidad del método exponencial fue superior al del equilibrio en la medición del Qt (0,21 ± 0,08 frente a 0,16 ± 0,09; p = 0,008), del VS (0,24 ± 0,10 frente a 0,16 ± 0,09; p = 0,039) y del índice cardíaco en reposo (0,21 ± 0,07 frente a 0,12 ± 0,08; p = 0,008). Dichos coeficientes resultaron similares a los obtenidos en el grupo control. También en los sujetos con SAHOS se obtuvieron unos intervalos de reproducibilidad al 95% superiores por el método exponencial que por el del equilibrio, tanto para el Qt (­2,51 a 3,82 frente a ­-1,31 a 1,45 l) como para el VS (­-46 a 63 frente a -­34 a 27 ml) (figs. 1 y 2).

Fig. 1. Reproducibilidad de los métodos de equilibrio (A) y exponencial (B) en la medida del gasto cardíaco (Qt) en reposo en pacientes con síndrome de apneas-hipopneas obstructivas del sueño. La línea continua representa la media de las diferencias y las líneas discontinuas, el intervalo de reproducibilidad al 95%.

Fig. 2. Reproducibilidad de los métodos de equilibrio (A) y exponencial (B) en la medida del volumen sistólico (VS) en reposo en pacientes con síndrome de apneas-hipopneas obstructivas del sueño. La línea continua representa la media de las diferencias y las líneas discontinuas, el intervalo de reproducibilidad al 95%.

Discusión

Los resultados de este estudio muestran que, en pacientes con SAHOS, la determinación del Qt en reposo por reinhalación de CO2 se relaciona con los parámetros ecocardiográficos de función sistólica ventricular. Además, se comprueba que el método de equilibrio tiene una menor variabilidad y una mayor reproducibilidad que el exponencial.

En estudios previos, el método de equilibrio ya había mostrado una mayor precisión y reproducibilidad que el exponencial, tanto en sujetos sanos como en pacientes con enfermedades cardíacas9,10. Además, parece que con el método exponencial se produce una discreta subestimación del Qt, sobre todo en relación con el método directo de Fick y las técnicas de dilución de contraste10,11. En cualquier caso, la fiabilidad de ambos procedimientos de reinhalación de CO2 es similar y análoga a la de otros procedimientos indirectos. En un grupo de 29 sujetos con enfermedades cardiovasculares, Franciosa et al10 describieron que la variabilidad media de 2 determinaciones sucesivas del Qt con los métodos de equilibrio, exponencial y de dilución de contraste fueron del 6 ± 1, el 13 ± 2 y el 7 ± 1%, respectivamente.

Nuestros datos reflejan la existencia de una relación significativa entre el Qt y el VS medidos por reinhalación de CO2 y los parámetros de función ventricular izquierda (tabla II). Estos resultados son concordantes con datos previos de validación del procedimiento. En 20 voluntarios, el Qt en reposo obtenido por el método de equilibiro mantenía un coeficiente de correlación

de 0,75 con el determinado por dilución de contraste y de 0,8 con el medido por el procedimiento directo de Fick12. Además, su concordancia con los métodos directos se intensifica en sedestación13 y mantiene una relación directa con el consumo de oxígeno14.

El mayor problema que plantea el método de equilibrio es la sensación de disnea cuando se produce la reinhalación del CO2, lo que limita su realización en ejercicio máximo. No obstante, en este estudio sólo se efectuaron medidas en reposo, por lo que ningún paciente tuvo que interrumpir la prueba antes de tiempo debido a dicho inconveniente.

La determinación del Qt mediante la reinhalación de CO2 permite su medida no sólo en reposo, sino también en condiciones de ejercicio, en las cuales se incrementa la precisión del método, como ocurre en todos los procedimientos que utilizan técnicas de reinhalación de gases para el cálculo del Qt12,13. La detección precoz de alteraciones en la respuesta del Qt al ejercicio en pacientes con SAHOS15, así como su carácter no invasivo, hace muy atractiva a esta técnica.

De nuestros resultados es posible concluir que la reinhalación de CO2 es un método que mantiene una moderada pero significativa correlación con los parámetros ecocardiográficos y que, de las 2 técnicas disponibles, es la de equilibrio la que presenta una menor variabilidad y mayor reproducibilidad en la determinación del Qt en reposo en enfermos con SAHOS.


Estudio parcialmente financiado por FIS (exp. 01/0278) y beca NEUMOMADRID (2000).

Recibido: 5-4-2005; aceptado para su publicación: 26-4-2005.

Correspondencia: Dr. A. Alonso-Fernández.

Marte, 32. 28760 Tres Cantos. Madrid. España.

Correo electrónico: aaf_97@hotmail.com

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