Acoplamiento ventrículo-arterial izquierdo como predictor de la respuesta del volumen sistólico a la noradrenalina en el shock séptico

El acoplamiento ventrículo-arterial se refiere al rendimiento cardiovascular que incluye la “bomba” entendida como el ventrículo izquierdo y el sistema arterial que el ventrículo debe vencer para eyectar la sangre, pues son estructuras que se relacionan anatómica y funcionalmente. Cuando hablamos de acople VA nos aproximamos al rendimiento y eficiencia del sistema cardiovascular, es esencial para evaluar y conocer la hemodinamia de los pacientes sanos y enfermos. En escenarios de práctica clínica donde nos enfrentamos a pacientes críticamente enfermos, se viene describiendo su aplicabilidad e importancia principalmente en patologías como shock séptico y/o falla cardiaca aguda con disfunción ventricular derecha o izquierda. Entender y conocer el estado de acoplamiento ventrículo arterial nos proporciona información valiosa sobre el mecanismo fisiopatológico y nos podrá dar un derrotero para considerar una estrategia terapéutica aproximada a lo que mundialmente se conoce como “tratamiento personalizado/individualizado”.

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Antecedentes

El acoplamiento ventrículo arterial en resumen es una forma adecuada de evaluar el rendimiento cardiovascular definiendo el comportamiento del corazón (elastancia ventricular máxima) y el sistema arterial (elastancia arterial efectiva) como un sistema interconectado (bucle presión volumen), pero a la vez con características individuales de gran importancia.

Es importante conocer que en algunos estados fisiológicos como el envejecimiento natural se altera el acople VA, por ejemplo, la rigidez vascular genera en el ventrículo izquierdo un cambio compensatorio para lograr mantener el acople VA sacrificando una adecuada respuesta cardiovascular al ejercicio. Cabe resaltar que los cambios en ambos sistemas se relacionan fuertemente con otras patologías de base como hipertensión arterial, diabetes mellitus y enfermedad renal.

Es importante comprender que el funcionamiento y las características entre ambos ventrículos son diferentes, en este ámbito ambas cámaras cardiacas tienen bucles presión volumen diferentes, lo que refuerza el concepto que la falla ventricular derecha o izquierda tiene diferente fisiopatología, así como diferente enfoque terapéutico. ⁽¹⁾

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Figura 1. Bucle presión / Volumen del ventrículo izquierdo con condiciones fisiológicas. La línea morada parte del volumen final de diástole posterior a la patada auricular y su ascenso hace referencia a la contracción isovolumétrica hasta la apertura de la válvula aortica. La línea verde parte del volumen sistólico final, cuando la válvula aortica se cierra hay cambio de presión y da inicio a la fase de relajación isovolumétrica hasta que nuevamente se abre la válvula mitral y da inicio al nuevo ciclo cardiaco. Tomado y adaptado de Manuel I Monge et al, 2020.

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El objetivo del sistema cardiovascular es generar un gasto cardiaco adecuado para satisfacer las demandas metabólicas y generar suficiente presión arterial para la perfusión de órganos y su auto regulación. El valor de acople VA asociado con eficiencia ventricular optima se estima cercano a 0,5 pero, en condiciones de estrés o no fisiológicas el valor es cercano a 1, pues el ventrículo sacrifica su eficiencia para garantizar un volumen latido efectivo.

Uno de los escenarios más frecuentes en sala de reanimación y cuidados intensivos es la sepsis y el shock séptico, que dentro de su fisiopatología tienen un impacto negativo sobre el performance cardiovascular generando un grado variable de disfunción cardiaca y una pérdida del tono vasomotor periférico, lo que se traduce en desacoplamiento ventrículo arterial. ⁽¹⁾

Guarracino et al, compararon datos de pacientes con shock séptico y definieron el desacoplamiento con un valor de >1,36 mostrando que estos pacientes tenían una disminución en la elastancia arterial (P: 0,0001) y elastancia ventricular (P: 0,01), denotando que su principal consecuencia cardiovascular era el pobre rendimiento ventricular izquierdo.⁽²⁾

Así mismo años más tarde Guarracino et al, nuevamente comprueba el desacoplamiento VA temprano en pacientes sépticos, pero en esta oportunidad quiso realizar pruebas farmacológicas para intentar comprender y probar la mejor estrategia de reanimación en estos pacientes, reportando mejoría del acople VA temprano con reanimación hídrica/volumétrica y ningún efecto (mejoría/deterioro) del acople VA usando noradrenalina, reportando que la NE aumenta la elastancia arterial pero no la elastancia ventricular y por el contrario, con dobutamina se mejora el acoplamiento VA  mediante el aumento en la elastancia ventricular, a pesar que no genera cambios en la elastancia arterial. Este estudio no solo resalta la importancia del acoplamiento ventrículo arterial en sepsis y shock séptico, sino que también destaca como las intervenciones farmacológicas habituales podrían afectar las interacciones ventrículo arteriales. ⁽³⁾

En el año 2023 Pinsky et al, describe las implicaciones fisiopatológicas del acoplamiento ventrículo arterial en shock séptico, destacando la alteración entre el corazón quien es el encargado de expulsar el volumen latido y los vasos arteriales que lo reciben y distribuyen. De forma obligatoria los pacientes que cursan con shock séptico, cursan con estados hemodinámicos de hipotensión arterial sistémica debido a vasoplejía que a su vez altera la perfusión tisular, lo que conlleva a un suministro inadecuado de oxígeno en los tejidos y por último, alteraciones celulares metabólicas que se traducen en daño de la microcirculación y disfunción multiorgánica siendoesta la que se relaciona con la alta mortalidad en esta patología.

Cuando un paciente cursa con desacoplamiento ventrículo arterial, significa que cursa con inestabilidad hemodinámica y pobre respuesta cardiovascular a las terapias instauradas. Los investigadores plantearon 3 escenarios clínicos frecuentes en este grupo de pacientes y tratan de analizar el acoplamiento ventrículo arterial para cada grupo: Depresión miocárdica con gasto cardiaco conservado – Respuesta heterogénea a los vasopresores para tratar la hipotensión arterial – Hipertensión arterial pulmonar en el síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA). ⁽⁴⁾

Con relación a los pacientes con depresión miocárdica y gasto cardiaco conservado, el autor reporta que la mayoría de los pacientes al momento del diagnóstico ya cursan con desacoplamiento ventrículo arterial y esto relacionado principalmente a la caída de la elastancia ventricular (contractilidad miocárdica disminuida), independiente si hay o no caída de la elastancia arterial por perdida del tono vasomotor. Ambas alteraciones se traducen en alto costo energético miocárdico y explica por qué a pesar de tener adecuado gasto cardiaco persisten con severos estados de hipotensión e hipoperfusión aun cuando son reanimados con volumen intravascular. ⁽⁴⁾

El grupo de pacientes con respuesta heterogénea a vasopresores, hacen énfasis en que se debe iniciar la reanimación con volumen intravascular y solo en caso de fracaso, se consideran estrategias adicionales como uso de vasopresores e inotrópicos con una tasa de éxito menor del 60%. Resaltan la importancia fisiológica del aumento en la presión media sistémica que permite aumentar el retorno venoso y a su vez, aumentar el gasto cardiaco en condiciones donde el ventrículo derecho soporta este aumento de volumen y la aurícula derecha un aumento en la presión.

Otros estudios del mismo autor, mostraron que la norepinefrina podía aumentar la presión arterial media y la elastancia arterial en la mayoría de los pacientes sépticos e hipotensos, pero indujo un desacoplamiento ventrículo arterial por disminución de elastancia ventricular, respaldando así que los pacientes con soporte vasopresor por más de 6 horas tienen más probabilidad de morir. A diferencia de la dobutamina, que reestableció el acoplamiento VA y mejoro el gasto cardiaco efectivo en la miocardiopatía séptica en la mayoría de los pacientes. ⁽³⁾Hallazgos que se correlacionan con otros resultados ya mencionados previamente.

Por último, en el grupo de pacientes con SDRA y sepsis, cursan con hipertensión arterial pulmonar que impacta de forma negativa en cavidades derechas lo que se traduce en desacoplamiento VA del ventrículo derecho por aumento de la poscarga (aumento de elastancia arterial pulmonar) y disminución de elastancia ventricular derecha lo que se traduce en menor contractilidad, menor volumen sistólico ventricular derecho y menor gasto cardiaco global. ⁽⁴⁾

Durante los años se ha identificado y comprendido mediante la fisiopatología cual es la importancia del acoplamiento ventrículo arterial en pacientes sanos y enfermos, y como impacta en la presentación clínica y la respuesta a diferentes estrategias farmacológicas. A pesar de la compresión clínica y científica del acoplamiento ventrículo arterial, los diferentes investigadores se han enfrentado a diferentes problemas técnicos y prácticos para la medición de las variables que componen el bucle presión volumen y poder conocer así el acople VA de cada paciente.

De forma invasiva se han descrito algunos métodos como: El cateterismo cardiaco con presión volumen y la termodilución con catéter de Swan Ganz, lo que supone una barrera en el diagnóstico, pues son estrategias invasivas de monitoria cardiaca que no se tienen disponible en todos los servicios de emergencias y cuidado intensivo lo que lo hace un método diagnóstico poco generalizable, costoso y que requieren un entrenamiento para su correcta interpretación; sin olvidar que incurren en riesgos y complicaciones para los pacientes.

Basado en esta gran barrera diagnóstica y ante su inminente importancia clínica, se han desarrollado estrategias no invasivas para medición de acople VA como lo son:

• Ecocardiografía Doppler + presión arterial invasiva.
• Ecocardiografía + tonometría arterial.
• Resonancia magnética cardiaca.

He aquí la gran importancia y utilidad de la ecocardiografía a la cabecera del paciente. ⁽⁴⁾

Maxime Nguyen et al, en el año 2020 publicaron un estudio sobre la concordancia entre los diferentes métodos no invasivos para evaluar la elastancia ventricular y así poder monitorizar el acoplamiento ventrículo arterial en 86 pacientes en unidad de cuidados intensivos cardiovascular. Definen la forma de extrapolar la elastancia arterial con: presión arterial sistólica (PAS) y volumen sistólico (VS) que se calculan a partir de métodos ecocardiográficos y la elastancia sistólica final que es indicador independiente de la carga ventricular izquierda que la miden por varios métodos: Método Chen (que es el método más aceptado), calcula la elastancia ventricular basado en parámetros ecocardiográficos no invasivos:

1. El volumen sistólico y diastólico final mediante método Simpson 4 cámaras.
2. Fracción eyección mediante método Simpson 4 cámaras.
3. Diámetro del tracto de salida del ventrículo izquierdo en una vista paraesternal eje largo a 5 mm del anillo aórtico en periodo mesosistólico.
4. La integral velocidad tiempo aórtico (VTIa) con Doppler pulsado en una vista paraesternal 5 cámaras.
5. Tiempo preeyectivo y tiempo sistólico aórtico con Doppler pulsado en una vista paraesternal 5 cámaras.
6. Volumen sistólico que se calcula a partir del VTIa x área tracto de salida.
7. Gasto cardiaco que se calcula a partir del volumen sistólico (VS) x frecuencia cardiaca

En este estudio calculan la elastancia ventricular por 3 métodos matemáticos basados en mediciones no invasivas mediante ecocardiografía y como único parámetro invasivo la presión arterial sistólica medida por un catéter arterial radial. Después de su análisis estadístico, los autores sugieren que la evaluación ecocardiográfica a la cabecera del paciente del acoplamiento ventrículo arterial es factible con un examinador experto y puede ser clínicamente relevante para conocer el estado cardiovascular y posiblemente adaptar la estrategia de reanimación al predecir el efecto de diferentes terapias. Los resultados no respaldan un método sobre otro para medir y evaluar el acoplamiento ventrículo arterial por lo que se requiere más estudios. ⁽⁵⁾

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Resumen del trabajo elegido

El shock séptico es la principal causa de muerte en cuidados intensivos a nivel mundial, se estima una tasa de mortalidad promedio del 38% durante los últimos años, por lo que las estrategias de tratamiento que debemos instaurar según la presentación y evolución clínicas son fundamentales para impactar en la sobrevida.

Durante la historia de la sepsis y el shock séptico se ha hablado de la reanimación hídrica con cristaloides la cual sigue siendo el primer pilar en el tratamiento, pero los últimos años, se han descrito riesgos y complicaciones relacionadas con su uso indiscriminado siendo la sobrecarga hídrica el principal efecto adverso. Mencionan que la efectividad de los líquidos endovenosos para restablecer la presión arterial media es limitada debido al tono vasomotor deprimido.

De este concepto “tono vasomotor deprimido” se ha estudiado el papel del soporte vasopresor temprano teniendo resultados estadísticamente significativos para disminuir mortalidad en este grupo de paciente, aumentando así la presión arterial media y a su vez la presión de perfusión a demás órganos.

La noradrenalina se recomienda como la primera opción vasopresora en este escenario clínico gracias a su potente efecto A1 adrenérgico, la noradrenalina aumenta la poscarga ventricular izquierda y restaura el tono vasomotor, logrando así restaurar la presión arterial sistólica. Tiene adicionalmente un efecto B1 adrenérgico que genera aumento de la contractilidad cardiaca que mejora la perfusión coronaria aumentando la presión arterial diastólica y mejora la precarga ventricular derecha e izquierda al redistribuir sangre venosa no estresada a estresada.

Sabemos que la eficiencia mecánica del sistema cardiovascular depende de las interacciones entre el corazón y el sistema arterial, lo que conocemos como acoplamiento ventrículo arterial izquierdo y que cuando este acoplamiento surge con normalidad le otorgan al organismo un volumen sistólico y una presión arterial óptimas para perfundir órganos y tejidos. Pero que, en el caso del shock séptico, hay un desacople a este nivel relacionado a insuficiencia circulatoria y perdida del tono vasomotor que confiere alto riesgo de mortalidad. Es en este punto, donde las estrategias terapéuticas deben propender por mejorar la eficacia del trabajo cardiovascular con el menor consumo energético lo que significa alta eficiencia mecánica. Como en la práctica habitual usamos norepinefrina en el tratamiento del shock séptico es de vital importancia entender cuál es el efecto fisiopatológico y farmacológico de la infusión de NE y cuál es la verdadera relación entre acople VA izquierdo y respuesta cardiovascular a la norepinefrina en shock séptico.

Este estudio buscaba describir la relación ente el acoplamiento VA izquierdo y la respuesta cardiovascular a la NE en pacientes con shock séptico, basados en la hipótesis de que el acoplamiento VA izquierdo puede predecir la respuesta del volumen sistólico a la norepinefrina, entendiendo que VAC izquierdo determina: Volumen sistólico, presión de eyección y fracción de eyección del ventrículo izquierdo, elementos que medimos mediante ecocardiografía a la cabecera del paciente crítico.

Fue un estudio de cohorte prospectiva, realizado entre octubre 2018 y enero 2020 en unidad de cuidados intensivos del Hospital HwaMei de la Universidad de la Academia China de Ciencias en Ningbo, China. Obtuvo aprobación del comité de ética y se rigió por lineamientos de la declaración Helsinki.  Se obtuvo consentimiento informado por escrito de los pacientes o sus familiares cercanos.  

Los pacientes elegidos fueron adultos (mayores 18 años) que ingresaron a cuidado intensivo con diagnóstico de shock séptico (hipotensión persistente a pesar de reanimación con líquidos) y que requirieron inicio de NE para mantener presión arterial media > 65 mmHg. Excluyeron: Paciente con shock séptico refractario que no se lograron metas de PAM después de la infusión de NE y necesitaron inicio de otros vasopresores o inotrópicos para alcanzar la meta de presión arterial, pacientes con fibrilación auricular , pacientes que recibieron vasopresores o asistencia cardiaca antes del reclutamiento, pacientes con mala ventana acústica o no toleraron la ecocardiografía transtorácica a la cabecera de su cama.

En cuanto a las estrategias de tratamiento, el grupo indica que se adhirieron a las recomendaciones de la campaña supervivencia a la sepsis (reanimación con líquidos, terapia antibiótica apropiada, control de la fuente infecciosa y vasopresores).

En cuanto a los protocolos de ecocardiografía transtorácica se realizaron en dos puntos temporales: antes del inicio de la norepinefrina (línea de base) e inmediatamente después de la estabilización de la PAM después de la infusión de NE. El valor representativo de cada variable se estimó como el valor promedio de 3 mediciones consecutivas y definieron las siguientes pruebas y mediciones en el protocolo:

1. Respuesta a los líquidos mediante índices ecocardiográficos dinámicos: La variación respiratoria del diámetro de la vena cava inferior y prueba de elevación pasiva de piernas.

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Figura 2. Cálculo ecocardiográfico a la cabecera del paciente para cuantificar la integral velocidad tiempo del tracto de salida del ventrículo izquierdo y así calcular el volumen sistólico y el gasto cardiaco. Este mismo método se utiliza como maniobra de respuesta a líquidos con la “elevación pasiva de piernas”. Tomado y adaptado de Eduardo R Argaiz et al, 2023.

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2. Medición de parámetros para estimar el acoplamiento ventrículo arterial:
   • Vista apical de 4 cámaras: Medición de volumen telediastólico del ventrículo izquierdo (LVEDV) y volumen telesistólico del ventrículo izquierdo (LVESV) utilizando el método Simpson.
   • Vista apical de 4 cámaras: Calculo de fracción eyección (FE) utilizando método Simpson biplano.
   • Vista apical 5 cámaras + Doppler pulsado: Medición integral de velocidad tiempo aórtico (VTIa), medición del tiempo preeyección y medición del tiempo sistólico total.
   • Vista eje paraesternal largo: Diámetro del tracto de salida del ventrículo izquierdo (LVOT) para calcular el área de este.

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Figura 3. Ventanas ecocardiográficas a la cabecera del paciente para estimar el acoplamiento ventrículo arterial. Imágenes tomadas en sala de reanimación fundación valle del Lili, autoría de alumna María Camila Zuluaga Sánchez.

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Adicional a esto se realizó medición no invasiva de frecuencia cardiaca continua y medición invasiva de presión arterial sistólica (PAS), presión arterial diastólica (PAD) y presión arterial media (PAM) mediante catéter arterial radial, parámetros que se consignaron durante la realización del ecocardiograma transtorácico. Finalmente se calcularon:

1. Volumen sistólico con la fórmula VS: VTIa X área del LVOT
2. Gasto cardiaco con la fórmula GC: VS X FC
3. Elastancia arterial con la fórmula Ea: (0.9 X PAS) / SV
4. Elastancia telesistólica del ventrículo izquierdo con la fórmula del método latido único propuesto por Chen et al. ⁽⁶⁾

Basado en las fórmulas anteriores los autores consideran:

1. El aumento del volumen sistólico inducido por NE se empleó para distinguir al respondedor quien presentaba aumento >15% del volumen sistólico inducido por NE y el no respondedor quien no presentaba aumentos del volumen sistólico (<15%) inducidos por NE, mediante la fórmula: (VS después de infusión NE – VS antes de infusión NE) / (VS antes de infusión NE) X 100
2. Definen desacoplamiento ventrículo arterial con una relación Ea/Ees >1,36.

Para el análisis estadístico separan las variables según su distribución así:

Las variables continuas se evaluó la normalidad basada en la prueba de Kolmogorov Smirnov la cual compara la distribución de los datos mediante la diferencia máxima entre las funciones de distribución acumulada de los datos observados y los datos de referencia, con el ideal de rechazar la hipótesis nula indicando que las distribuciones son diferentes o que no hay evidencia suficiente para rechazarla y por tanto las distribuciones son iguales.

Las variables normales se expresaron en media + desviación estándar y las de distribución sesgada se expresaron con mediana + rango intercuartílico.

Las variables categóricas se expresaron como frecuencia y porcentajes.

Cuando se compararon los pacientes que se consideraron respondedores y no respondedores se utilizaron las pruebas: T Student, U de MannWhitney o prueba exacta de Fisher. Para el desenlace de mortalidad se utilizó la prueba Log-Rank y el coeficiente de correlación de Pearson el cual calculó la relación entre elastancia arterial y elastancia ventricular inicial, así como otras variables cardiovasculares. Por último, utilizaron modelos de regresión logística univariado para evaluar los posibles predictores del aumento del volumen sistólico inducido por NE; no hubo análisis multivariados.

Calcularon el tamaño muestral en 34 pacientes para tener un poder de al menos el 90% y así probar la hipótesis de que “la relación Ea/Ees basal podría predecir un aumento del volumen sistólico mayor al 15% en respuesta a la NE con un área bajo la curva de 0.8”.

En el estudio alcanzan a reclutar a 34 pacientes posterior a exclusiones, logrando el poder muestral.

El grupo de respondedores fueron 19 pacientes y no respondedores 15 pacientes, dentro de sus características basales de los pacientes fueron comparables, destacando que el 71% requirieron ventilación mecánica invasiva con una duración similar en ambos grupos, el grupo no respondedor recibió mayor aporte de líquidos endovenosos durante las primeras 24 horas sin significancia estadística (P: 0,061), la mortalidad y estancia en cuidados intensivos no difirió entre los 2 grupos. En cuanto a la relación Ea/Ees el valor medio fue 1.27 +- 0.42 y solo el 29% (42% respondedores y 13% no respondedores) presentaron una relación Ea/Ees >1.36.

Evalúan la reproducibilidad interobservador para las variables ecocardiográficas medidas directamente a los pacientes, la reportan como aceptable.

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Tabla 1. Reproducibilidad interobservador para variables ecocardiográficas medidas directamente en pacientes. Tomado de Xiaoyang Zhou 2021.

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Los resultados relacionados con respuesta cardiovascular a la noradrenalina en pacientes respondedores y no respondedores al volumen sistólico. A continuación enumero las que presentaron significancia estadística (1-3) y variables de gran importancia clínica (4-6):

1. Presión arterial diastólica después de NE: Respondedor 64 +-9 mmHg / No respondedor 56 +- 5 mmHg (P: 0,006)
2. Presión arterial media después de NE: Respondedor 80 +-9 mmHg / No respondedor 73 +- 5 mmHg (P: 0,027)
3. Tiempo sistólico total después de NE: Respondedor 246 +- 44 ms / No respondedor 280 +- 41 ms (P: 0,029)
4. Ea después de NE: Respondedor 1.79 +- 0.42 mmHg/ml / No respondedor 1.81 +- 0.40 mmHg/ml (P: 0,092)
5. Ees después de NE: Respondedor 1.50 +- 0.39 mmHg/ml / No respondedor 1.82 +- 0.56 mmHg/ml (P: 0,005)
6. Relación Ea/Ees después de NE: Respondedor 1.24 +- 0.32 mmHg/ml / No respondedor 1.06 +- 0.34 mmHg/ml (P: 0,001)

En ambos grupos la NE aumento significativamente el VS, pero fue mayor este aumento en el grupo respondedor que él no respondedor. La elastancia arterial y ventricular aumentó por la NE en ambos grupos logrando así una normalización de la relación Ea/Ees por la NE en los respondedores, sin variación en el grupo no respondedor. En relación con las otras variables clínicas como presión sistólica arterial, diastólica y media aumentaron con la infusión de NE, el tiempo sistólico total también aumento posterior a NE con significancia estadística y los volúmenes telesistólicos y telediastólicos del ventrículo izquierdo también aumentaron, aunque sin alcanzar significancia estadística.

Por último, los estadísticos realizan un análisis de correlación de Pearson y regresión logística en cual reporta:

• La relación Ea/Ees se correlacionó positivamente con aumentos del VS inducidos por NE (R 0,688 P: < 0,001) lo que significa que la relación Ea/Ees inicial se identificó como un predictor potencial de la respuesta del volumen sistólico a la NE (P: 0,009).
• Los análisis en las curvas de ROC sugieren que la relación Ea/Ees basal podría predecir un aumento >15% en el volumen sistólico después de la infusión con NE con un área bajo la curva de 0,816 (IC 0.64-0.92 P: <0, 001). El valor de corte óptimo fue 1.11 con una sensibilidad del 89,5% (IC 66 a 98%), especificidad del 60% (IC 32 a 83%), razón de verosimilitud positiva de 2.24 (IC 1.2 a 4.2) y razón de verosimilitud negativa de 0.18 (IC 0.04 a 0.7).

Finalmente, el estudio discute y concluye:

1. Los pacientes que se comportaron como respondedores de volumen sistólico tenían un acople VA izquierdo basal alterado, que era significativamente mayor que el de los no respondedores.
2. El acople VA izquierdo basal se correlacionó positivamente con aumentos del volumen sistólico inducidos por noradrenalina lo que significa que el acoplamiento VA basal tiene la capacidad de predecir la respuesta del volumen sistólico frente a la infusión de NE en pacientes con shock séptico.
3. Cuando el VS aumenta inducido por NE se debe a la normalización del VAC izquierdo, mejorando así la Ees en lugar de mejorar la Ea.
4. Tanto el VTI como la Ees mejoraron después de la infusión de NE lo que sugiere una mejora en la contractilidad cardiaca, datos que se relacionan con resultados de estudios anteriores. Pero mencionan que a pesar de que la contractilidad cardiaca mejora, no logra mejorar la FEVI de manera simultánea hecho que se correlaciona con que no es un índice confiable de contractilidad y que gran parte depende de la poscarga ventricular.
5. Relacionado a la reanimación hídrica, encontraron que después de la carga de líquidos en el grupo respondedor, presentaron un aumento del VS y una disminución en la Ea que resultó en un mejor acoplamiento VA izquierdo. Al final no hubo diferencias entre el acumulado de líquidos durante la infusión NE en ambos grupos a pesar de que en los datos finales se reportó un aumento LVEDV sin ser clínicamente relevantes en la práctica clínica actual.
6. Los cambios en la Ea y Ees fueron diferentes entre los respondedores y no respondedores del VS y especulan que esta respuesta podría estar determinada por los efectos de la NE en el VAC izquierdo. Por ejemplo, el grupo de no respondedores de VS tenían un acoplamiento VA izquierdo basal normal (Ea y Ees normales) y cuando se les administro NE hubo una mejora similar tanto en Es como en Ees lo que se traduce en un acople VA izquierdo sin cambios. Por el contrario, el grupo de los respondedores del VS tenía un VAC izquierdo basal anormal (Ea/Ees >1.36) principalmente alterado por la disminución de Ees, pero cuando se les administró NE el VAC izquierdo se normalizó y se evidencio una mejora en la Ees en lugar que la Ea. Por tanto, cuando la Ees mejora genera un aumento significativo del VS confiriéndole de forma adicional una propiedad inotrópica a la NE en pacientes con vac anormal.

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Discusión

El shock séptico es una problemática mundial, tiene una alta tasa de mortalidad y acarrea una alta tasa de secuelas definitivas que afecta en la mayoría de los escenarios la calidad de vida de los pacientes que sobreviven.

Basados en su importancia a nivel mundial, se han identificado diferentes fenotipos de presentación del shock séptico relacionados con la descompensación cardiovascular aguda y el deterioro hemodinámico grave que se caracteriza por hipotensión arterial sistémica y pérdida del tono vasomotor, los cuales son los principales responsables de la alteración en la perfusión periférica, el inadecuado suministro de oxígeno a los tejidos, aumento en la tasa y demanda metabólica y todo esto en conjunto se traduce en disfunción multiorgánica y muerte. ⁽⁷⁾

Conocer estas presentaciones clínicas y condiciones fisiopatológicas a las cuales se enfrentan nuestros pacientes nos ha permitido indagar y esclarecer diferentes estrategias terapéuticas que van encaminadas a la medicina personalizada, es aquí donde considero que el acople ventrículo arterial cobra gran impacto y relevancia clínica, pues como se ha descrito previamente la mayoría de los pacientes sépticos presentan algún grado de desacoplamiento VA en el momento del diagnóstico basado en la interacción dinámica entre corazón y circulación, siendo la presentación más frecuente una elastancia arterial mayor que la elastancia telesistólica ventricular izquierda y estos niveles pueden predecir posiblemente cúal será la respuesta cardiovascular a la reanimación guiada por metas en una población tan heterogénea como a la que nos enfrentamos en shock séptico. ⁽⁷⁾

Como se mencionó anteriormente el acople ventrículo arterial expresa la eficiencia del sistema cardiovascular para garantizar una perfusión periférica y un suministro de oxígeno a los tejidos adecuados mediante 2 parámetros fundamentales: volumen sistólico y presión arterial ya que la intersección entre ambos representa el producto final del acoplamiento VA que se puede interpretar como la energía del ventrículo izquierdo partiendo que esta es la energía mecánica que necesita el ventrículo para transferir el volumen sistólico al sistema arterial, entendiendo que cuando este sistema esta indemne la elastancia arterial y elastancia ventricular son iguales entre sí. Al contrario, cuando nos referimos al desacoplamiento VA nos debe hacer pensar de forma inmediata en disfunción cardiovascular grave y deterioro hemodinámico hacia la falla circulatoria.^{( 7)}

Particularmente en el shock séptico es frecuente que coexistan ambos estados fisiopatológicos como lo son: La insuficiencia circulatoria y la insuficiencia cardiaca, lo que se traduce en deterioro hemodinámico grave y posiblemente aumento de mortalidad. Extrapolando esto a la condición clínica del paciente nuevamente reitero que significa: Hipotensión arterial sistémica, dilatación y perdida del tono vascular (vasoplejía) que se traducen en baja perfusión y alteración de la microcirculación (daño endotelio vascular, aumento de catecolaminas endógenas con regulación negativa, hiperpolarización de células musculares lisas y pérdida de vasopresina endógena).

Al iniciar una reanimación con vasopresores, aumentamos la elastancia arterial como consecuencia a la vasoconstricción farmacológica inducida por vasoactivos exógenos y hay una disminución de la elastancia telesistólica ventricular izquierda lo que traduce desacoplamiento ventrículo arterial (Ea/Ees >1). ⁽⁷⁾

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Figura 4. Gráfico de acoplamiento ventrículo arterial. La elastancia del ventrículo izquierdo Ees es la pendiente de la línea que va desde la presión sistólica final hasta V0 en el bucle de presión/ volumen. La elastancia arterial Ea es la pendiente de la línea que va desde el volumen diastólico final del ventrículo izquierdo hasta la presión sistólica final del VI. Tomado y adaptado de Michael R. Pinsky etal, 2022.

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Por lo que evaluar el acople VA a la cabecera del paciente con apoyo ecocardiográfico no solo es útil para evaluar el fenotipo y la fisiopatología de la falla hemodinámica, sino también para predecir la respuesta a las posibles terapias farmacológicas y evaluar su efectividad de forma objetiva. ⁽⁶⁾

Para evaluar el acoplamiento VA con métodos no invasivos se ha utilizado la ecocardiografía a la cabecera del paciente basado en el método: Un solo latido modificado propuesto por Chen et al ⁽⁶⁾, fue el primer método validado y hoy por hoy continúa siendo el método más preciso disponible. Chen asumió que la Ees se podía estimar mediante el análisis del bucle presión/ volumen del ventrículo izquierdo y la forma de estimarlas es conociendo las áreas telediastólicas y telesistólicas del ventrículo izquierdo acompañado de la fracción de eyección de este. Adicional debemos valorar el volumen sistólico mediante la fórmula de velocidad integral de tiempo, conocer el tiempo preeyectivo y el tiempo sistólico completo y mediante esta fórmula  (Ees: Ea/(1/FEVI)-1 aproximar la elastancia ventricular.

Los parámetros anteriores son calculables con ecocardiografía a la cabecera del paciente por eso considero es un método reproducible en centros donde se cuente con el entrenamiento en ecocardiografía avanzada y se tenga disponibilidad del equipo. Existen algunos otros métodos simplificados en los que es posible calcular la elastancia ventricular a partir de la relación entre la presión sistólica final y el volumen sistólico final suponiendo que cuando la presión telesistólica es 0, el volumen es 0 lo que equivale a 0 ml (Ees 0.9 X PAS/VST); esto ya se ha descrito como una limitante pues estudios previos han demostrado que al parecer existe un volumen mínimo constante del ventrículo izquierdo cuando la presión telesistólica es 0. ⁽⁵⁾

Las directrices actuales apoyan tanto el método de Chen como los métodos basados en ESP/ESV para el cálculo del acoplamiento VA en cuidados intensivos.

 Concomitante a estos parámetros ecocardiográficos el paciente debe contar con una medición invasiva de la presión arterial sistólica, media y diastólica que son parámetros necesarios de monitoria hemodinámica y que componen la fórmula para calcular la elastancia arterial (Ea: 0.9 x PAS/VS).  ⁽⁵⁾

Existe una aplicación móvil iElastance que se usa para calcular en la cabecera del paciente el acoplamiento ventrículo arterial utilizando el método Chen et al (latido único), el software emplea las mismas medidas ecocardiográficas: Volumen sistólico, fracción de eyección, tiempo sistólico total y tiempo de preeyección y parámetros hemodinámicos presión arterial sistólica y diastólica. (Adjunto imágenes de la aplicación en mi teléfono celular y un ejercicio de acoplamiento ventrículo arterial en un paciente real cuya identidad está protegida, le calcule el acoplamiento VA mientras cursaba con shock séptico).

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Figura 5. Pantalla inicial al ingresar a la aplicación, aquí debemos ingresar los datos solicitados que los tomamos en tiempo real a la cabecera del paciente. (Imagen tomada desde mi teléfono celular personal).

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Figura 6. Ingresé los datos solicitados que le tomé al paciente en tiempo real a la cabecera, se incluyen medidas ecocardiográficas y monitorias hemodinámica invasiva. (Imagen tomada desde mi teléfono celular personal, datos personales del paciente confidenciales).

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Figura 7 y 8. La aplicación gráfica el bucle presión/ volumen de acoplamiento ventrículo arterial con los datos anteriormente ingresados. En este caso dado los datos y la curva podemos concluir que el paciente está cursando con un desacoplamiento ventrículo arterial VAC 17.44, que se correlaciona con su diagnóstico de shock séptico. (Imagen tomada desde mi teléfono celular personal, datos personales del paciente confidenciales).

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Si bien la evidencia mundial sobre acoplamiento ventrículo arterial en los últimos años ha venido en aumento, con estudios como los ya citados que reportan evidencia a favor de su uso rutinario cuando se cuenta con el entrenamiento y los equipos de ecocardiografía para realizarla, a pesar que algunos estudios son de carácter retrospectivo y de poco tamaño muestral, los datos han sido a favor del uso de acoplamiento ventrículo arterial para la reanimación guiada por metas y su utilidad clínica en shock séptico.

Adicionalmente no podemos olvidar que la medición ecocardiográfica no invasiva a la cabecera del paciente del VAC aporta información sobre la fisiopatología del deterioro hemodinámico en shock séptico y nos permite presumir la respuesta del paciente a estrategias farmacológicas como se mencionan en el estudio elegido y previamente analizado en donde el VAC nos permitía aproximar si el paciente tendrá una adecuada o inadecuada respuesta a la terapia vasopresora con noradrenalina. ⁽⁸⁾

Guarracino et al, midieron el acoplamiento VA en dos grupos de pacientes: Pacientes sépticos gravemente enfermos y pacientes gravemente enfermos no sépticos, utilizaron el método Chen y encontraron que la mayoría de los pacientes sépticos tenían un VAC > 1.2, mientras que 1 de cada 20 pacientes no sépticos tenían niveles similares de alteración. ⁽⁹⁾ 

Posteriormente en un estudio de seguimiento Guarracino et al, reclutaron pacientes con shock séptico antes de la reanimación inicial y midieron el VAC, realizaron varias mediciones secuenciales durante la reanimación del shock séptico en donde la meta era la estabilidad hemodinámica proporcionando un GC adecuado y una presión arterial media suficiente para garantizar perfusión tisular (utilizaron el protocolo pautado por campaña de sobreviviendo a la sepsis ⁽¹⁰⁾ ), pero actualmente se sabe que un enfoque de tratamiento común incluso en la reanimación inicial puede no ser eficaz ni eficiente para el paciente, como si lo es un protocolo de reanimación individualizado basado en el perfil fisiopatológico y el grado de respuesta al volumen individual, datos que obtenemos con monitoria básica invasiva y ecocardiografía a la cabecera del paciente. ⁽¹¹⁾

Monge et al, sometieron a 55 pacientes con shock séptico a una monitorización hemodinámica avanzada y evaluación ecocardiografía de acoplamiento VA con el fin de conocer la terapia recomendada a cada uno de los pacientes y adicionalmente midieron eficiencia del ventrículo izquierdo estimada como la relación entre el trabajo externo y el total del ciclo cardiaco conocido como: rendimiento cardíaco. Los autores reportan que el acoplamiento VA está estrechamente relacionado con la eficiencia del ventrículo izquierdo, de modo que la ineficiencia ventricular se asocia con desacoplamiento VA. ⁽¹¹⁾

Adicionalmente reportan que el VAC antes del tratamiento se correlaciono con la respuesta del paciente a manejo con NE en aquellos pacientes que permanecieron hipotensos a pesar de la reanimación hídrica inicial, dato que se correlaciona con el estudio de Xiaoyang Zhou et al 2021. ⁽¹¹⁾

Finalmente, no podemos desconocer que en el escenario del shock séptico (escenario frecuente en salas de reanimación y cuidados intensivos) existe una gran variabilidad de la respuesta cardiovascular individualizada a las diferentes estrategias de reanimación por lo que hace que el uso estandarizado y generalizado de protocolos de tratamiento sean inadecuados y en ocasiones nocivos para los pacientes. El mundo está moviéndose hacia la medicina personalizada y esto por supuesto incluye las estrategias de intervención farmacológicas y no farmacológicas individualizadas y centralizadas en el escenario del paciente particular.

En el caso puntual del shock séptico una mejor comprensión de la fisiopatología que conlleva a inestabilidad hemodinámica puede ser útil para diagnóstico, predicción de respuesta a tratamiento y tratamiento perse, es en este contexto que la ecocardiografía no invasiva a la cabecera del paciente es una herramienta fundamental e invaluable en el desenlace del paciente y en el escenario puntual del acoplamiento ventrículo arterial es muy útil para poder evaluar los mecanismo del deterioro clínico y definir una estrategia terapéutica guiada en metas.

Por último y no menos importante, la ecocardiografía en este escenario clínico no solo nos brinda información del acoplamiento ventrículo arterial, sino que también nos permite realizar pruebas de respuesta volumen, aproximarnos al verdadero estado de volumen intravascular, calcular otras variables de la condición hemodinámica (cuando no contamos con monitoria invasiva), también nos permite evaluar otros muchos órganos que podrían verse alterados por el estado clínico, como por ejemplo el pulmón o el hígado y nos permite hacer aproximaciones de otros diagnósticos diferenciales que podrían también explica la condición actual de nuestro paciente.

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Conclusión

El acoplamiento VA en shock séptico determina la eficiencia cardiovascular y puede predecir la respuesta a estrategias farmacológicas según la condición hemodinámica individual.

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Bibliografía

1. García MIM, Santos A. Understanding ventriculo-arterial coupling. Ann Transl Med. 2020;8(12):795. doi:10.21037/ATM.2020.04.10
2. Guarracino F, Ferro B, Morelli A, Bertini P, Baldassarri R, Pinsky MR. Ventriculoarterial decoupling in human septic shock. Crit Care. 2014;18(2):R80. doi:10.1186/CC13842
3. Guarracino F, Bertini P, Pinsky MR. Cardiovascular determinants of resuscitation from sepsis and septic shock. Crit Care. 2019;23(1):118. doi:10.1186/S13054-019-2414-9
4. Pinsky MR, Guarracino F. Pathophysiological implications of ventriculoarterial coupling in septic shock. Intensive Care Med Exp. 2023;11(1):87. doi:10.1186/S40635-023-00573-9
5. Nguyen M, Berhoud V, Bartamian L, et al. Agreement between different non-invasive methods of ventricular elastance assessment for the monitoring of ventricular–arterial coupling in intensive care. J Clin Monit Comput. 2020;34(5):893-901. doi:10.1007/S10877-019-00397-7/FIGURES/4
6. Chen CH, Fetics B, Nevo E, et al. Noninvasive single-beat determination of left ventricular end-systolic elastance in humans. J Am Coll Cardiol. 2001;38(7):2028-2034. doi:10.1016/S0735-1097(01)01651-5
7. Pinsky MR, Guarracino F. How to assess ventriculo-arterial coupling in sepsis. Curr Opin Crit Care. 2020;26(3):313. doi:10.1097/MCC.0000000000000721
8. Zhou X, Pan J, Wang Y, Wang H, Xu Z, Zhuo W. Left ventricular-arterial coupling as a predictor of stroke volume response to norepinephrine in septic shock – a prospective cohort study. BMC Anesthesiol. 2021;21(1):56. doi:10.1186/S12871-021-01276-Y
9. Guarracino F, Ferro B, Morelli A, Bertini P, Baldassarri R, Pinsky MR. Ventriculoarterial decoupling in human septic shock. Crit Care. 2014;18(2):R80. doi:10.1186/CC13842
10. Guarracino F, Bertini P, Pinsky MR. Novel applications of bedside monitoring to plumb patient hemodynamic state and response to therapy. Minerva Anestesiol. 2018;84(7):858-864. doi:10.23736/S0375-9393.18.12212-7
11. García MIM, Cano AG, Romero MG. Dynamic arterial elastance to predict arterial pressure response to volume loading in preload-dependent patients. Crit Care. 2011;15(1):R15. doi:10.1186/CC9420

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