NOTAS CLÍNICAS

Insuficiencia respiratoria aguda como primera manifestaciónde lesiones del tronco cerebral

G. Juan, M. Ramón, M.A. Ciscar, B. García, T. Lloret, M.A. Cervelló* y J. Marín**

Servicios de Neumología y Neurología. *Hospital General Universitario y '^Hospital Clínico Universitario.Facultad de Medicina de Valencia. Valencia.

Presentamos tres pacientes con diferentes lesiones en tron-co cerebral (angioma bulbar, infarto bulbar y malformaciónde Arnold-Chiari) que debutaron como insuficiencia respira-toria aguda. En los tres casos las otras manifestaciones neu-rológicas que presentaban pasaron desapercibidas en unprimer momento. La insuficiencia respiratoria empeorabanotablemente durante el sueño hasta ser necesaria la ventila-ción mecánica o producir la muerte del paciente (maldiciónde Ondina). El paciente con angioma bulbar se mantiene conventilación asistida vía nasal únicamente por la noche conbuena calidad de vida.

Se concluye: a) la necesidad de investigar en el sistemanervioso central como causa de insuficiencia respiratoriaglobal con pulmones normales; b) la conveniencia de estu-diar el control de la respiración, sobre todo por la noche(polisomnografía) a los pacientes con lesiones del tronco ce-rebral, y c) aunque en vigilia mantienen una ventilaciónadecuada, por la noche pueden necesitar ventilación mecá-nica.

Palabras clave: Insuficiencia respiratoria aguda extrapulmonar.Lesiones cíe tronco cerebral con insuficiencia respiratoria. Mal-dición de Ondina.

(Arch Bronconeumol /999; 35: 560-563)

Acute respiratory insuffíciency as the fírst signof cerebral brainstem lesión

We describe three patients with different brainstem le-sions (bulbar angioma, bulbar infarct, and Arnold-Chiarimalformation) who debuted with acute respiratory insuffí-ciency. Other neurological manifestations had gone unob-served in all three cases. Respiratory insuffíciency worsenednotably during sieep to the point that mechanical ventilationwas required or death occurred (Ondine s curse). The pa-tient with a bulbar angioma is stable with oniy assisted ven-tilation by a nasal route at night, with good quality of life.

Our conclusions are that: a) central nervous system ano-malies need to be investigated as possible causes of respira-tory insufficiency when lungs are normal; b) the respiratorycontrol of patients with brainstem lesions shouid be studied,particularly at night (polysomnography), and c ) even whenawake-state ventilation is adequate, nighttime assisted venti-lation may be required.

Key words: Acule extrapiilinonury respiratory insiifficiency.Brainstem lesions with respiratory insuffíciency. Ondina ' s curse.

Introducción

Las lesiones del tronco cerebral, fundamentalmentevasculares y tumorales, producen diferentes manifesta-ciones neurológicas dependiendo de las estructuras quese afecten'. Es excepcional que las lesiones con esa lo-calización se inicien con manifestaciones respiratoriasque motiven que los pacientes afectados ingresen enservicios de neumología. Presentamos 3 casos con le-siones del tronco cerebral (infarto bulbar, malformaciónde Arnold-Chiari y angioma de bulbo) que se iniciaroncomo insuficiencia respiratoria que empeoraba notable-mente con el sueño, y que se diagnosticaron merced aun estudio neurológico más completo en la búsqueda decausas de insuficiencia respiratoria extrapulmonar.

Correspondencia: Dr. G. Juan.Servicio de Neumología. Hospital General Universitario de Valencia.Avda. Tres Cruces, s/n. 46014 Valencia.

Recibido: 13-7-99: aceptado para su publicación: 13-7-99.

560

Observación clínica

Caso 1

Paciente mujer de 75 años que consultó por disnea de esfuer-zo, somnolencia, astenia y disfagia de una semana de evolu-ción. La exploración clínica fue normal, así como las determi-naciones analíticas habituales, salvo una gasometría arterial quedemostró hipoxemia (PaOi 49 mmHg) e hipercapnia (PaCO,64 mmHg) con pH 7,29. La radiografía de tórax y la espirome-tría fueron normales. Cuando se le indicaba a la paciente quehiperventilase la saturación de hemoglobina determinada poroximetría subía de 88 a 96%. La esofagoscopia fue normal.Una RM del SNC demostró infarto bulbar izquierdo (fíg. 1). Lapaciente se monitorizó con oximetría, estando habitualmentecon oxígeno suplementario nasal a 1 1/inin con una saturaciónde 90-95%. La primera noche del ingreso no se apreciaron de-saturaciones significativas, pero la paciente refirió no haberdormido. La segunda noche la paciente entró progresivamenteen coma presentando una gasometría arterial con FiC^ 0,4,PüO, 41 mmHg, PaCO; 159 mmHg y pH 6,9. Iniciadas las ma-niobras de reanimación no se consiguió recuperar a la paciente.

66

G. JUAN ET AL- INSUFICIENCIA RESPIRATORIA AGUDA COMO PRIMERA MANIFESTACIÓN DE LESIONESDEL TRONCO CEREBRAL

Caso 2

Paciente mujer de 78 años de edad que ingresa por disneay somnolencia. No tiene antecedentes respiratorios de interés yla clínica es de 2 meses de evolución. A su ingreso la explora-ción es normal salvo por la presencia de edemas en las piernasy tendencia al sueño. De las determinaciones analíticas única-mente destacaba una gasometría arterial respirando aire am-biente con Pa0¡ 42 mmHg, PaCO; 84 mmHg y pH 7,32. Laradiografía de tórax fue normal. Se ingresa con medidas de fi-sioterapia y oxígeno a bajo flujo. La misma noche del ingresopresenta parada respiratoria. Durante la misma se compruebaque mantiene una frecuencia cardíaca de 75 lat/min y presiónarterial 150/90. Se consigue recuperarla con ventilación mecá-nica. Cuando la paciente estaba conectada al respirador semantenía alerta, con parámetros hemodinámicos y exploraciónneurológica normales. Sin embargo, si no se le estimulaba y sele desconectaba del respirador, no hacía ningún esfuerzo respi-ratorio mientras la PaCO^ estaba por debajo de 50 mmHg. Sise dejaba subir la PaCO^ por encima de 50 mmHg, espontánea-mente la paciente ventilaba con un VT de 80-100 mi y una fre-cuencia respiratoria de 12-16 rpm. Sin embargo, dirigida podíaventilar hasta un VT de 600 mi. Lógicamente mientras dormíadependía por completo del respirador, ya que hacía parada res-piratoria. En la búsqueda de la causa de estos trastornos delcontrol de la respiración, una RM del SNC (fig. 2) evidencióuna gran impresión basilar (toda la vértebra C2 estaba por en-cima de la línea de Chamberlain), malformación de Arnold-Chiari y deformidad bulbar. Se propuso a la paciente para co-rrección quirúrgica y/o implantación de marcapasos frénico,pero el día 30 de su estancia en la UCl el cuadro se complicócon una neumonía nosocomial que motivó el fallecimiento dela paciente 13 días más tarde.

normorreactivas con movimientos erráticos de los ojos. Elresto de la exploración era normal. Una gasometría arterial asu llegada al hospital evidenció una PaO, de 35 mmHg,PaCO, de 110 mmHg y pH de 6,93. Con las maniobras de ex-ploración y reanimación y antes de conectarlo a la ventilaciónmecánica, el paciente empieza a moverse y bruscamente pre-senta taquipnea y aumento de la excursión respiratoria, des-pertando al poco rato. A los 30 min de su llegada a urgenciasla gasometría arterial con O, basal a I 1/m era: PaO^ 82,PaCO^ 48 y pH 7,36. La exploración neurológica indicó mar-cha atáxica, discreta hiperreflexia y espasticidad en los cuatro

Caso 3

Paciente varón de 22 años de edad que ingresó en el servi-cio de urgencias del hospital en coma. La exploración neuro-lógica puso de manifiesto una tetraparesia flaccida con refle-jos profundos disminuidos, pupilas centradas isocóricas y

67 561

ARCHIVOS DE BRONCONEUMOLOGIA. VOL. 35, NUM.

miembros, y nistagmus rotatorio. Una vez recuperado el pa-ciente refiere que había sido intervenido de un cavernomabulbar hacía 3 años y que hasta que se fue a dormir ese día,había estado asintomático. Repetida la RM se demostró unarecidiva local del cavernoma bulbar (fig. 3). Posteriormente,se le hicieron determinaciones analíticas habituales que fue-ron normales. Espirometría: VC 4.781 (87%), FEV, 3,48 1(78%), VR 1,76 1 (118%), CPT 6,39 1 (91%). Durante el díaestaba alerta y con la gasometría descrita anteriormente. Se lepracticó polisomnografía estándar2 demostrando 76 apneas/hcentrales fundamentalmente (aisladas obstructivas en REM),con un 28% del tiempo de sueño en apnea y desaturaciones dehasta 62%. Las apneas tenían lugar en todas las fases del sue-ño, aunque eran más frecuentes y con componente obstructivoen la fase REM. Durante el resto del sueño que no estaba enapnea, la respiración era con una frecuencia de 8 a 12 rpm ycon saturaciones de Hb inferiores al 90%. Se le instauró ven-tilación asistida por vía nasal con un respirador volumétricoHome 1 (BIO MS) con 14 rpm y 16 1/min durante el sueño,con lo que se conseguía que tuviese una SHb mayor del 90%toda la noche, haciendo vida normal por el día. Para evitaruna hemorragia del tumor y, en lo posible, el crecimiento delmismo se le trató con radiocirugía en Unidad Gamma con unadosis de 17 Gy sobre el tumor. Después de un año de segui-miento el paciente hace vida poco limitada y la adaptación ala ventilación mecánica es excelente. No tenía antecedentesde otro familiar con cavernoma cerebral.

Discusión

La respiración es un proceso fundamentalmente auto-mático, regido por centros situados en la unión bulbo-medular, que reciben información de los quimiorrecep-tores periféricos y proyectan sus fibras eferentes sobrelas neuronas motoras que inervan los músculos respira-torios3. Este control automático de la respiración se veinfluenciado por la corteza cerebral en actitudes voliti-vas, como hablar o simplemente si de forma voluntariase decide hiperventilar o dejar de hacerlo. Lógicamente,es durante el sueño cuando la respiración depende enexclusiva del controla automático4.

El accidente isquémico vertebrobasilar produce habi-tualmente afectación de pares craneales bajos y diversaafectación motora. La lesión bulbar es frecuente queproduzca alteraciones de la deglución y de la respira-ción5, pero lo excepcional es que estas alteraciones sepresenten de forma aislada como es el primer caso quepresentamos6. En este caso, el hecho de mantener elcontrol voluntario de la respiración y afectarse única-mente el automático sugiere una lesión selectiva de loscentros bulbares generadores del ritmo respiratorio, res-petando los tractos corticospinales. Recientemente se hapublicado un caso7 en que la lesión (metástasis de uncáncer de pulmón) afectó a la vía corticospinal y corti-cobulbar, respetando los centros generadores del ritmorespiratorio.

La malformación de Arnold-Chiari es una disrafíacongénita, que con frecuencia se asocia a otras malfor-maciones (platíbasia, siringomielia, síndrome de Klip-pel-Feil)8. Puede producir insuficiencia respiratoria cen-tral de instauración aguda o crónica9. Sin embargo, elque la insuficiencia respiratoria sea la primera manifesta-ción sólo sucede de forma excepcional"' ", y aún es más

562

excepcional (no hemos encontrado referencias de casospublicados similares en una búsqueda en MEDLINE),como sucede en nuestro segundo caso, que el inicio seatan tardío sin haber dado ninguna otra manifestaciónneurológica. El mecanismo de producción de la insufi-ciencia respiratoria debe ser a través de: a) denervacióndel cuerpo carotídeo por lesión del noveno par craneal,b) compresión de las motoneuronas frénicas por la sirin-gomielia asociada o compresión vascular, y c ) compre-sión bulbar directa del centro respiratorio por la apófisisodontoides o desplazamiento de las amígdalas cerebelo-sas".

Los cavernomas cerebrales son una malformaciónvascular caracterizada por espacios vasculares anorma-les tapizados por una única capa de endotelio. En un50% son esporádicos, siendo el resto familiares12, pu-diéndose diagnosticar en vida merced a la RM donde seaprecia una típica lesión de intensidad variable, rodeadapor un anillo oscuro atribuible a hemosiderina (fig. 3).En nuestro tercer caso el paciente no tenía antecedentesfamiliares de cavernomas por lo que se debe consideraresporádico. La rareza de la localización, con la dificul-tad de extirpación que implica, y el excelente controlcon ventilación asistida nocturna es lo que da singulari-dad al caso.

Los 3 pacientes tenían en común varios aspectos. Poruna parte, en todos ellos sus lesiones se iniciaron consíntomas respiratorios en relación con insuficiencia res-piratoria hipercápnica (considerando la reagudizacióndel tercero como nueva presentación), lo cual, aunqueraro, no es excepcional en casos de lesión del tronco ce-rebral6-10'13. La falta de antecedentes y de signos de afec-tación respiratoria, unido a una (A-a)O, normal orientana una causa extrapulmonar de la insuficiencia respirato-ria, que por eliminación nos llevó al SNC. También los3 pacientes presentan el hecho común de que la insufi-ciencia respiratoria se manifestase o fuese mucho másgrave durante el sueño, hasta ocasionar la muerte o ne-cesitar ventilación mecánica. Este hecho indica una le-sión exclusiva de los centros del control automático dela respiración en la unión bulbomedular (donde teníanlas lesiones los pacientes), y de una integridad de con-trol consciente de la respiración, es decir, de los hacesespinomedulares. Se trataría pues de 3 casos de "mal-dición de Ondina". Este término lo utiliza por primeravez Severinghaus y Mitchell para describir 3 casos defallo agudo respiratorio automático14. Se ha asociado acordotomía bilateral cervical, poliomielitis bulbar, tu-mores15 e infarto bulbar5. La diferencia con nuestroscasos es que en vigilia aún mantienen (sobre todo el úl-timo caso) en parte el control automático de la respi-ración. En este sentido Plum y Swanson16 sugieren,a propósito de 20 pacientes con poliomielitis bulbar,3 estadios de disfunción en el control de la respiración:estadio 1, que consistiría en una respiración normal du-rante la vigilia y apneas centrales durante el sueño; es-tadio 2, con irregularidades del ritmo respiratorio du-rante la vigilia, pero el sujeto puede iniciar y mantenervoluntariamente la respiración, y estadio 3, con una se-vera alteración del ritmo respiratorio en vigilia que elpaciente no puede controlar voluntariamente.

68

G. JUAN ET AL.- INSUFICIENC1A RESPIRATORIA AGUDA COMO PRIMERA MANIFESTACIÓN DE LESIONES

DEL TRONCO CEREBRAL

En el segundo paciente se comprobaron dos hechosrelevantes durante su estancia en la UCI. Por una parte,la monitorización del paciente únicamente con oxime-tría transcutánea, mientras estaba sin ventilación mecá-nica y recibiendo oxígeno suplementario (Fi0¡ 0,35).fue inadecuada ya que la SHb no bajaba del 90% hastaque la PaCO¡ subía de 80-90 mmHg, lo cual es lógicoya que la diferencia alveoloarterial de la paciente eranormal. Este hecho apoyaría el uso de monitores concontrol de la PaCO, transcutánea en pacientes con le-siones neurológicas y alteraciones en el control de larespiración. Por otra parte, el hecho de que sólo tuvieserespiración automática en vigilia a partir de una PaCO¡mayor de 50 mmHg señala una alteración del umbral dePCO, como iniciador de la respiración, probablementesecundario a la lesión de los centros respiratorios17-'9.

Concluimos que en los casos de insuficiencia respira-toria extrapulmonar de causa no aclarada se investigueel SNC como posible causa. Asimismo, en casos de le-siones de tronco cerebral se debe investigar el controlde la respiración (incluso con polisomnografía) porqueprobablemente esté afectado. Y, por último, cabe resal-tar que aunque en vigilia estos pacientes pueden mante-ner una ventilación aceptable, durante el sueño con fre-cuencia hacen paro respiratorio que requiere ventilaciónmecánica y puede ocasionar la muerte del paciente.

BIBLIOGRAFÍA

1. Ea.ston JD. Hauser SL, Martin JB. Cerebrovascular Diseases. En:Fauci AS, editor. Harrison's principies of internal medicine. Nue-va York: McGraw-Hill Inc., 1998; 2.325-2.348.

2. American Thoracic Society. Indications and standards tor cardio-pulmonary sieep studies. Am Rev Respir Dis 1989; 139: 559-568.

3. Von Euler C. Brain Stem mechanisms for generation and controlof brealhing pattern. En: Fishrnan AP. editor. Handbook of phy-siology: the respiratory system II. Bethesda, MD: American Phy-siology Society, 1986; 1-67.

4. Feldman JL. Neurophysiology of breathing in mammals. En:

Handbook of physiology: the nervous system. vol IV. Bethesda

MD, American Physiology Society, 1986: 463-524.

5. Glenn WW. Centra] hypoventilation. Long-term ventilatory assis-

tance by radiofrecuency electrophrenic respiration. Ann Surg

1970;172:755-773.

6. Levin BE, Margolis G. Acute failure of automatic respiration due

to unilateral brain stem infarct. Ann Neurol 1997: 1 : 583-586.

7. Come S, Webster K, McGinn G. St. John W, Younes M. Medu-

llary metástasis causing impairment oí' respiratory pressure outpul

with intact respiratory rhylhm. Am J Respir Crit Care Med 1999;

159:315-320.

8. Barnet HJM, Foster JB, Hudgson P, editores. En: Syringomyelia.

Londres: Saunders CL. 1973.

9. Omer S, AI-Kawi MZ, Bohiega S, Bouchama A. Mclean D. Res-

piratory arrest: a complication of Arnold-Chiari malformation in

adults. Eur Neurol 1996; 36: 36-38.

10. Alvarez D, Requena I, Arias M. Valdes L, Pereiro I, De La Torre

R. Acute respiratory failure as the first sign of Arnold-Chiary mal-

formation associated with syringomyelia. Eur Respir J 1995: 8:

661-663.

1 1 . Rabee C, Laurent G, Baudouin N, Merati M, Massin F, Foucher P

et al. Central sieep apnoea in Arnold-Chiari malformation: eviden-

ce of pathophysiological heterogeneity. Eur Respir J 1998; 1 2 :

1.482-1.485.

1 2 . Gunel M, Awad IA, Finberg K, Batjer HH, Kopitnik TA, Morison

L et al. A founder mutation as a cause of cerebral cavernous-malfor-

mation in hispanic americans. N Engí J Med 1996: 334: 946-951.

Boor JW, Johnson RJ, Canales L, Dunn DP. Reversible paralysis

of automatic respiration in múltiple sclerosis. Arch neurol 1977;

34: 686-689.

Severinghaus JW, Mitchell RA. Ondine's curse: failure of respira-tory center automaticity while awake. Clin Res 1962; 10:122.Hellins RB. Failure of automatic control of ventilation (Ondine'scurse). Medicine 1970; 49: 487-504.Plum FL, Swanson AG. Abnormalities in central regulation of res-piration in acute and convalescent poiyomyelitis. Arch NeurolPsychiatry 1958:80:267-285.Khoo MCK, Kronauer RE, Strohl KP. Factors inducing periodichreathing in humans: a general model. J Appl Physiol 1982; 53:644-659.

Skatrud JB, Dempssey JA. Interaction of sieep state and chemicalstimuli in sustaining rhythmic ventilation. J App] Physiol 1983;55: 813-822.

19. West J, Peters R, Ak.senes G, Maret K, Milledgc J. Schoene R.Nocturnal periodic breathing at altitude of 6.300 and 8.050 m. JAppl Physiol 1986; 61: 280-287.

563