Insuficiencia respiratoria aguda (falla respiratoria) en pediatría Jorge Arturo Mendoza Pertúz, MD1 Taineth Karin Mercado Romero, MD2 Laura Mercedes Payares Salamanca, MD3
Respirar es un complejo proceso biológico por el cual incorporamos oxígeno (O2) y desechamos dióxido de carbono (CO2) de nuestro organismo;
Este intercambio será relevante para la adaptación inicial a la vida extrauterina y, posteriormente, para responder a los cambios fisiopatológicos de distintas enfermedades generadoras de hipoxemia; así pues, son cuatro las condiciones subyacentes de hipoxemia: hipoventilación alveolar, defectos de difusión, cortocircuito intrapulmonar y defectos de ventilación-perfusión. La insuficiencia respiratoria aguda (IRA) también conocida como falla respiratoria es una condición clínica de inadecuada ventilación (eliminación del CO2) y oxigenación (captura del O2 del aire atmosférico) documentable por saturometría o gasometría. Así, existen tres formas de IRA clínicamente indiferenciables: hipoxémica, hipercápnica y mixta.
1. Pediatra, profesor asociado del posgrado de Pediatría, Universidad Del Norte y coordinador del Departamento de Pediatría del Hospital de la Universidad del Norte. Barranquilla, Colombia. 2. Residente de Pediatría, Universidad del Norte. Barranquilla, Colombia. 3. Pediatra, Universidad del Norte. Barranquilla, Colombia.
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Durante la vida intrauterina la placenta es la responsable del intercambio de nutrientes y la salida de desechos del metabolismo del producto en gestación. Hacia la tercera semana del desarrollo embrionario, el esbozo pulmonar o divertículo respiratorio aparece como una evaginación de la pared ventral del intestino primitivo anterior, que luego de cinco fases sucesivas dará origen, entre otros, a los pulmones. Estas fases son: embrionaria, pseudoglandular, canalicular, sacular y alveolar. Esta última abarca desde la trigésima segunda semana de gestación hasta la niñez (3-5 años) con una multiplicación de bronquiolos, alvéolos y la producción de surfactante pulmonar maduro, indispensables para (la respiración) el intercambio gaseoso.
ventilar hace referencia, exclusivamente, a este segundo componente del proceso de la respiración. La respiración, pues, será, fundamentalmente, un intercambio de gases.
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INTRODUCCIÓN
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EPIDEMIOLOGÍA
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La IRA es una condición grave y frecuente que debe enfrentar el clínico de cuidados pediátricos debido a que es el estado previo a la parada cardíaca de diversa índole. Dos tercios de los pacientes que ingresan a la unidad de cuidados intensivos pediátricos (UCIP) tendrán IRA.
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La incidencia y prevalencia de la IRA son difíciles de determinar, ya que este complejo clínico representa un síndrome en lugar de un único proceso patológico. En 2012 las IRA fueron las responsables del 2 % de todas las muertes en niños menores de 5 años en los Estados Unidos y del 18 % en todo el mundo. Teniendo en cuenta el desarrollo durante esta etapa y las diversas etiologías, es nuestro deber saber que existe una mayor incidencia de IRA en niños que en adultos. Tiene una incidencia de 0,8 % a 4,4 % y la mortalidad superior al 50 % en Cuba. La mortalidad global en niños con lesión pulmonar aguda (LPA) alcanza valores entre el 18 % al 27 % y aumenta del 29 % al 50 % en los que desarrollan síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA); la mortalidad se eleva principalmente porque los pacientes presentan síndrome de disfunción orgánica múltiple (SDOM). En la actualidad existen virus emergentes causales de esta condición presentes en todos los grupos etarios y con más de 140 000 millones de casos afectados en el mundo, con una mortalidad y morbilidad importante en toda la población. La pandemia por coronavirus (SARS-CoV-2) induce fallo respiratorio hipoxémico en el 19 % de los afectados, lo que exige tratamiento en la UCI. Menos del 1 % de los pacientes son menores de 10 años; de ellos, solo el 1,8 % requirió ingresar a una UCI para su tratamiento. En Colombia, sin embargo, según el Instituto Nacional de Salud (INS), el requerimiento de UCI para esta población es del 5 %. Diferentes factores, que no son motivo de esta revisión, pretenden explicar el comportamiento de la enfermedad.
DIFERENCIAS ANATÓMICAS Y FISIOLÓGICAS ENTRE LA VÍA AÉREA DEL NIÑO Y DEL ADULTO Existen características anatómicas y funcionales propias de la vía aérea de los niños no presentes en la de los adultos; diferencias que desafortunadamente predisponen a la claudicación de los primeros durante los procesos que involucran directa o indirectamente la función respiratoria. La cabeza de los niños es proporcionalmente más grande que la del adulto, con el occipucio más prominente, lo que produce una flexión de la cabeza sobre el cuello (cuando el niño se encuentra en decúbito supino); esto obstruye la vía aérea más fácilmente. En condiciones fisiológicas, la pared torácica y el tejido pulmonar, en los niños, son más distensibles que en los adultos, lo cual exige un mayor trabajo respiratorio para generar suficiente presión negativa para vencer la atmosférica y “succionar” el aire. En una condición patológica (enfermedad pulmonar) la distensibilidad del tejido pulmonar disminuye, y luego el trabajo respiratorio deberá ser mayor. Adicionalmente el retroceso elástico del pulmón es menor y la ventilación colateral (poros de Kohn y canales de Lambert) está menos desarrollada en niños que en adultos. Estos tres fenómenos predisponen al colapso alveolar. Hasta los 2 años de edad la vía aérea distal (bronquiolos y alvéolos) genera el 50 % de la resistencia total de la vía aérea, mientras que por encima de esta edad el mayor componente de resistencia se genera en la vía aérea alta (nasofaringe). Es sabido que en condiciones basales (flujo laminar) la resistencia de la vía aérea es inversamente proporcional a la cuarta potencia de su radio; en condiciones patológicas (flujo turbulento) esta resistencia aumenta hasta 10 veces y, a medida que aumenta la resistencia, el flujo laminar se torna turbulento (Figura 1), cerrando este círculo vicioso que dificulta la llegada del aire al alvéolo. En condiciones patológicas (asma o bronquiolitis) el aumento de esta resistencia obligará
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Finalmente, los niños tienen un alto consumo de oxígeno (6-8 mL/kg/min frente a 4-6 mL/kg/ min en los adultos) y una relación ventilación minuto/capacidad residual funcional mucho más alta, lo que resulta en una rápida caída en la concentración de oxígeno arterial, así como en saturación, cuando el niño se encuentra en apnea o se obstruye la vía aérea. Normal
4 mm
Edema
Lactante
La respiración espontánea exige el mínimo esfuerzo respiratorio, casi imperceptible, con una fase activa (inspiración) suave, fácil, y otra pasiva (espiración). En niños con enfermedad respiratoria habrá esfuerzo respiratorio mucho más visible, explicable por los mecanismos arriba enunciados: mayor resistencia de la vía aérea (superior o inferior), menor distensibilidad pulmonar, uso de músculos accesorios de la respiración y control central respiratorio alterado por el sistema nervioso central. En condiciones fisiológicas la interacción de la presión pleural y la fuerza de gravedad determinan que la ventilación (V) y la perfusión (Q) no sean homogéneas en el parénquima pulmonar. En condiciones patológicas este desbalance de la relación V/Q se acentúa, lo que se traduce en una alteración de la difusión de oxígeno y dióxido de carbono (no transferencia de oxígeno a la membrana alveolo-capilar) manifestada como hipoxemia o hipercapnia. En la infección por coronavirus (SARS-CoV-2) la respuesta inflamatoria inducida por el virus genera condiciones de hipoxia de leve a severa. Esta hipoxia induce el llamado factor 1 (HIF-1), responsable del inicio y la agravación de la cascada de LPA.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS GENERALES 8 mm
Adulto
Figura 1. Cambios en la resistencia al flujo del aire en un adulto y en un lactante en presencia de edema de la mucosa de la vía aérea. Modificado de: Martínez Parada Y, Lince Varela R, Quevedo Vélez A, Duque Martelo JI. El niño en estado crítico. 2.a edición. Medellín: Editorial Médica Panamericana; 2011.
La presentación clínica de la IRA dependerá del grado o nivel de hipoxemia o hipercapnia y la causa subyacente. Los signos vitales y el nivel de conciencia serán indicadores importantes de su severidad y la necesidad inaplazable de soporte respiratorio. La realización y reportes de paraclínicos no aplazarán el inicio del
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El principal músculo de la respiración, el diafragma, en los niños es rico en fibras musculares tipo II que, con el esfuerzo respiratorio, su trabajo disminuye más rápidamente, a diferencia del tipo I que son predominantes en adultos y menos fatigables.
FISIOPATOLOGÍA DE LA ENFERMEDAD RESPIRATORIA
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a generar mayor presión negativa intratorácica para vencer la resistencia, haciendo la vía aérea del niño más propensa al colapso debido a su menor rigidez cartilaginosa. Cabe recordar que este trabajo respiratorio llevará a la fatiga de la musculatura respiratoria.
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soporte respiratorio de emergencia, si el caso lo requiere. En los niños, la IRA suele seguir a la dificultad respiratoria y preceder a la parada cardíaca reversible o no. Patologías generadas en otros sistemas como el nervioso central, cardiocirculatorio o el neuromuscular pueden resultar en IRA. La evaluación inicial y estabilización del niño con IRA se basa en cinco aspectos principales (Tabla 1). Establecida la severidad de la IRA e intervenida según el caso, se procederá a identificar la causa; para ello, el inicio, la evolución y la duración de los síntomas son claves (Tabla 2).
OBSERVAR Y ACTUAR Evaluación inicial Es una evaluación visual y auditiva del trabajo respiratorio, el color y el nivel de conciencia durante los primeros segundos de contacto con el paciente. Esta evaluación permitirá la estratificación de gravedad de la IRA, principal elemento en el abordaje integral de la misma, más importante incluso que el establecimiento de su naturaleza (hipoxémica o hipercápnica) o su causa subyacente. Mediante la observación usualmente puede determinarse el grado de disnea y de gravedad de la obstrucción de la vía aérea.
Tabla 1. ¿Qué evaluar en el paciente con IRA? 1. Evaluación inicial: respiratorio, circulatorio, neurológico 2. Evalúe la permeabilidad de la vía aérea / signos vitales 3. Historia clínica Precop SCP
4. Examen físico 5. Identifique otras condiciones de emergencia Modificado de: Pediatric Advanced Life Support; 2020.
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Tabla 2. Etiología de la IRA en niños Ubicación
Ejemplos
Obstrucción de la vía aérea superior
Infección (crup, epiglotitis, traqueítis bacteriana) laringotraqueomalacia, cuerpo extraño, anafilaxis.
Obstrucción de la vía aérea inferior
Asma, bronquiolitis, fibrosis quística.
Enfermedad pulmonar restrictiva
SDRA, derrame pleural, neumonía, edema pulmonar, síndrome compartimental abdominal.
Desórdenes del sistema nervioso central
Lesión intracraneal (hemorragia, isquemia), medicamentos (sedantes), encefalopatía metabólica.
Desórdenes musculares y del sistema Síndrome de Guillain-Barré, distrofia muscular, escoliosis, lesión de nervioso periférico médula espinal, botulismo, intoxicación con organofosforados. Modificado de: Schneider J, Sweberg T. Crit Care Clin. 2013;29(2):167-83.
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No existe guía alguna de práctica clínica que estructure en recomendaciones la evaluación dirigida a la IRA. A continuación, se reseñan algunos hallazgos clínicos que, en la evaluación inicial, permiten establecer la necesidad de apoyo de la respiración y, tangencialmente, inferir la causa de la IRA.
secundarios y no requerir preparación previa del paciente, la ecografía se considera como una herramienta diagnóstica complementaria que puede contribuir a la toma de decisiones terapéuticas tempranas, sin olvidar su utilidad limitada por ser un método diagnóstico dependiente del operador.
La bradipnea es orientadora de falla respiratoria de origen central y exigirá una intervención inmediata de emergencia para el soporte respiratorio. El quejido es indicador de ocupación alveolar, por lo que exige el cierre glótico para mantener el volumen residual; eventualmente, denota la necesidad de soporte respiratorio. La taquipnea y los tirajes sugieren dificultad respiratoria y son comunes a patologías de diversa índole de las vías aéreas altas y bajas generadas en otros sistemas. La presencia de estridor y disfonía caracterizan el compromiso de la vía aérea alta. Las sibilancias acompañarán con frecuencia la obstrucción/constricción de la vía aérea baja; si son unilaterales, posiblemente indicarán la presencia de un cuerpo extraño o de masas. Su ausencia no descarta el compromiso distal de la vía aérea.
Se insiste en lo indispensable de aplicar la secuencia “evaluar, estabilizar y tratar de inmediato” al paciente identificado con IRA antes de pensar en realizar estudios imagenológicos diagnósticos.
Durante las últimas dos décadas, el ultrasonido transtorácico ha demostrado ser útil para detectar anormalidades pulmonares en adultos. Estudios recientes han reportado una utilidad similar en niños con neumonía, bronquiolitis y tuberculosis. Por su fácil acceso o disponibilidad y al no ser un método invasivo libre de efectos
La pulsioximetría es un método no invasivo que permite la monitorización continua de la saturación arterial de oxígeno (SaO2) durante la IRA; sin embargo, otros estados patológicos como anemia, hipotensión, mal llenado distal y hemoglobinopatías pueden resultar en registros bajos de la misma. Se recomienda el uso de capnografía para tener información acerca de la ventilación en
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El análisis de gases en sangre es una herramienta de diagnóstico comúnmente utilizada para evaluar las presiones parciales de gas en la sangre, así como el contenido ácido-base. La comprensión y el uso de estos permiten a los profesionales de salud interpretar trastornos respiratorios, circulatorios y metabólicos; además, proporciona información sobre el estado de la oxigenación y la ventilación. Otros métodos no invasivos de monitorización incluyen: pulsioximetría y capnografía, siendo esta última la prueba ideal para el diagnóstico del grado de severidad de la IRA y, adicionalmente, la evaluación de las intervenciones terapéuticas.
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La evaluación por radiografía de tórax es común y se utiliza con frecuencia para intentar determinar la etiología de la insuficiencia respiratoria; sin embargo, se presentan limitaciones importantes. Aun siendo interpretada por un radiólogo experto, la radiografía de tórax tiene poca sensibilidad comparada con la tomografía computarizada (TC), siendo esta el método estándar de oro para evaluar las patologías pulmonares. Los riesgos asociados a la radiación obligan a racionalizar su uso en población pediátrica.
MONITORIZACIÓN DE LA OXIGENACIÓN Y LA VENTILACIÓN: ¿GASOMETRÍA? ¿PULSIOXIMETRÍA? ¿CAPNOGRAFÍA? ¿SAO2/ FIO2? ¿PAO2/FIO2?
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pacientes que podrían presentar hipoventilación (servicios de urgencias, cuidados intensivos, bajo sedación, patologías con debilidad neuromuscular). La capnografía es otra herramienta de diagnóstico no invasivo para la monitorización continua de la ventilación. Finalmente, el clínico no debe olvidar que los antecedentes del paciente desempeñan un papel importante en el abordaje de la IRA para inferir su correlación con posibles patologías subyacentes e iniciar el tratamiento específico.
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Como antes se mencionó el fallo hipoxémico es el fenómeno subyacente en los pacientes con infección por SARS-CoV-2 con enfermedad grave, y se caracteriza por el desarrollo de un SDRA. Es bien sabido que los pacientes con hipoxia, especialmente los que presentan SDRA por SARS-CoV-2, pueden presentar afectación miocárdica (7 %-17 %). Aunque en adultos se utiliza el cociente presión arterial de oxígeno/fracción inspirada de oxígeno (PaO2/FiO2) para evaluar la oxigenación, en pacientes pediátricos se debe monitorizar el índice de saturación de oxígeno/ fracción inspirada de oxígeno (SaO2/FiO2), pues permite medir la oxigenación y su deterioro de forma no invasiva y reservar la medida del índice PaO2/FiO2 (forma invasiva de monitorización),
para definir la necesidad de pronación como estrategia ventilatoria adicional (PaO2/FiO2 <150 o SaO2/FiO2 <175) en casos en que no mejore la oxigenación durante la ventilación mecánica.
CONCLUSIÓN La IRA en edades pediátricas es una condición crítica que debe ser reconocida, estratificada e intervenida de manera oportuna con experticia. El retraso en el diagnóstico puede resultar en falla respiratoria, paro cardiorrespiratorio e, incluso, muerte. El abordaje inicial debe centrarse en la evaluación rápida y objetiva del caso y se debe dedicar atención especial al esfuerzo respiratorio y el estado de conciencia del paciente para la estratificación de la gravedad y la necesidad de soporte respiratorio inmediato. Su diagnóstico es clínico y los paraclínicos permitirán la clasificación de la IRA en cuanto a su naturaleza hipoxémica, hipercápnica o mixta, que documentarán eventualmente la causa. El pronóstico dependerá del tiempo de evolución, la etiología subyacente y la oportunidad en su intervención. En la infección por SARS-CoV-2 con afectación pulmonar grave (SDRA) esta afirmación tiene máxima aplicación.
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pir.35-11-476
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EXAMEN CONSULTADO 16. ¿En qué semana inicia el desarrollo del sistema respiratorio del embrión? a. Tercera semana de gestación. b. Décima semana de gestación. c. Décima segunda semana de gestación. d. Octava semana de gestación.
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17. ¿Cuál de las siguientes patologías no corresponde a una causa de IRA de la vía aérea superior? a. Laringotraqueítis. b. Cuerpo extraño en la vía aérea. c. Fibrosis quística. d. Anafilaxis.
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18. De acuerdo con las diferencias mencionadas de la vía aérea entre niños y adultos, todas son ciertas, excepto: a. La cabeza de los niños es proporcionalmente más grande que la del adulto. b. La ventilación colateral de los niños está más desarrollada. c. La pared torácica y el tejido pulmonar, en los niños, son más distensibles que en los adultos. d. La vía aérea del niño es más propensa al colapso debido a su menor rigidez cartilaginosa.
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21. Se propone aplicar la secuencia de evaluación en un paciente con IRA: a. Evaluar, tratar, realizar imágenes diagnósticas. b. Observar, evaluar y tratar. c. Evaluar, estabilizar y tratar. d. Estabilizar, evaluar y observar el aspecto clínico.
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20. Durante la evaluación del paciente con IRA es indispensable realizar de forma inmediata: a. Radiografía de tórax. b. Tomografía computarizada de tórax. c. Gases arteriales. d. Los métodos imagenológicos son importantes, pero no indispensables.
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19. ¿Cuál de los siguientes hallazgos clínicos es orientador de falla respiratoria en el paciente pediátrico? a. Bradipnea. b. Tirajes subcostales. c. Aleteo nasal. d. Taquipnea.
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22. De los siguientes métodos de monitorización, todos corresponden a la categoría “no invasivo”, excepto: a. Pulsioximetría. b. Línea arterial. c. Capnografía. d. Gasometría arterial.
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23. Mediante la capnografía se puede monitorizar: a. La ventilación. b. La perfusión. c. La saturación de oxígeno venoso. d. La precarga.
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24. Usted necesita monitorizar de manera no invasiva la oxigenación de un paciente con SDRA. El método de elección debe ser: a. SaO2/FiO2. b. PaO2/FiO2. c. Índice de oxigenación d. V/Q.