Hipotermia profunda

Hipotermia profundaRicardo Poveda JaramilloFellow Anestesia CardiovascularUniversidad CES

Dr. Wilfred Gordon Bigelow

Hypothermic circulatory arrest (HCA) was first conceptualized by Bigelow and colleagues in 1950.2

IndicacionesComo una medida neuroprotectora durante cirugas cardacas (Bigelow et al., 1950, Nathan et al. 2001; Aydemir et al. 2012). Ciruga de bypass coronario (Boodhwani et al., 2007)Reparacin quirrgica de aneurismas toracoabdominales (Bush et al., 1995; Griepp & Di Luozzo 2013) e intracraneales (Todd et al., 2005, Nguyen et al) Tromboendarterectoma pulmonar (Conolly et al., 2010) Ciruga para malformaciones arteriovenosas cerebrales (Conolly et al. 2010)Operaciones de switch arterial en neonatos (Aydemir et al., 2012).Otto KA. Therapeutic hypothermia applicable to cardiac surgery. Vet Anaesth Analg. 2015 Nov;42(6):559-69.

Traumatic brain injury (TBI) and spinal cord injury (SCI) and in comatose human patients after successful cardiopulmonary resuscitation after out-of-hospital cardiac arrest and for acute stroke, in paediatric patients suffering from neonatal hypoxic-ischaemic encephalopathy (HIE) attributable to acute perinatal asphyxia or TBI4

The brain is the organ mostsusceptible to ischemia during circulatory arrest(Conolly et al. 2010)

Fisiologa del cerebroEl cerebro en el adulto humano comprende 4-5% del peso corporal (aproximadamente 1400 g). El flujo cerebral es 750 ml/min a 37C, representando aproximadamente el 16% del gasto cardaco totalPerfusin cerebral = 55 mL/min/100 g de tejido cerebral.En normotermia, el consumo de oxgeno del cerebro es 2,90 ml/g/min (20% del consumo total de oxgeno corporal)40% de su consumo de energa es utilizado en la preservacin de la integridad celular y el 60% en la transmisin de los impulsos nerviosos.Otto KA. Therapeutic hypothermia applicable to cardiac surgery. Vet Anaesth Analg. 2015 Nov;42(6):559-69.

Durante la isquemiaOtto KA. Therapeutic hypothermia applicable to cardiac surgery. Vet Anaesth Analg. 2015 Nov;42(6):559-69.

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El Ca2+Otto KA. Therapeutic hypothermia applicable to cardiac surgery. Vet Anaesth Analg. 2015 Nov;42(6):559-69.

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Reperfusin

The transient onset of oxidative metabolism and restoration of the mitochondrial membrane potential facilitates the sequestration and storage of Ca2+ from the cytoplasm in the mitochondria (Budd 1998). Although this Ca2+ shift helps to reduce the high cytoplasmic calcium concentration, it also causes a mitochondrial Ca2+ overload followed by mitochondrial swelling, generation of free radicals and apoptosis9

Hipotermia: definicinLa hipotermia en seres humanos se ha definido como una temperatura corporal No activacin de los receptores NMDA->No influjo de Ca+2 (Johnson & Ascher 1987; Baker et al. 1991)Disminuye liberacin de glutamato-> No hiperexcitabilidad (Takata et al. 2005;Campos et al. 2012)

Inhibicin de la apoptosisDisminucin de la expresin de caspasa-3 Aumento en la expresin de la protena Bcl-2 (Ding et al., 2014)

Reduccin de la generacin de radicales libresLa hipotermia atena el consumo de antioxidantes endgenos (por ejemplo ascorbato, glutatin)indicando una menor sntesis de radicales libresAtenuacin de la formacin de xido ntrico inducida por isquemia -> bloqueo de la sntesis de OH- (Kader et al., 1994) -> reduccin en la concentracin intracelular de iones Ca2+ -> disminucin del estrs oxidativo mitocondrial (Colbourne et al., 1997)Atena la sobrecarga intracelular de Ca2+ -> disminucin de la actividad de las fosfolipasas involucrados en la formacin de radicales libres de oxgeno (Lei et al. 1994).Disminuye la actividad de superxido dismutasa-> disminuye generacin de perxido de hidrgeno y radicales hidroxilo -> disminuye peroxidacin lipdica (Smith y Hall 1996).

Reduccin de la inflamacinHipotermia post-traumtica-> Atena el aumento habitual en IL-1b (Goss et al., 1995) e IL-6 las cuales, a su vez, aumentan la protena del choque trmico 70 (Chen et al., 2005). IL-10 aumenta durante el enfriamiento-> modular el sistema inmunitario/inflamatorio post-shock mediante el bloqueo de la IL-6 (Chen et al., 2005).

Preservacin de la integridad del colgeno y funcin miocrdica La hipotermia aumenta las protenas de supervivencia y promueve la sealizacin para la supervivencia celular (Ning et al., 2007).Aumento el flujo sanguneo miocrdico (Chien et al. 1994; Hamamoto et al. 2009) y mejora la integridad microvascular (Hamamoto et al., 2009) Incluso una pequea disminucin (1C) en la temperatura puede mejorar el flujo sanguneo microvascular y el rescate miocrdico (Hamamoto et al., 2009).

Efectos adversos

Coagulopathy and thrombocytopenia, however, seem to occur more frequently in accidental hypothermia than during TH (Ahmad et al. 2014).20

CoagulopataDisfuncin plaquetariaAumento de la actividad fibrinoltica Disminucin de la actividad de las enzimas de la cascada de la coagulacin (Patt et al., 1988, Danzl y Pozos 1994)

Coagulopathy and thrombocytopenia, however, seem to occur more frequently in accidental hypothermia than during TH (Ahmad et al. 2014).21

ArritmiasLas manifestaciones electrocardiogrficas: ondas J (Osborn), prolongacin de los intervalos PR, QRS, QTArritmias auriculares, taquicardia sinusal seguido por bradicardia (Danzl & Pozos 1994; Kabon et al. 2003), y asistolia prolongada (Danzl & Pozos 1994; Tiainen et al. 2009).

Hypothermia shifts the oxyhaemoglobin dissociation curve to the left, resulting in increased oxygen binding to haemoglobin and reduced oxygen availability for tissues.22

Hipoxia miocrdica

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Disminucin de la funcin cardiacaAlteraciones en el acoplamiento excitacin-contraccin y la interaccin actina-miosina (Tveita et al., 1998)Reduccin de los mecanismos de transporte activo responsables de la concentracin citoplasmtica del Ca2+ (Schroder et al., 1994)Hipotermia suave a moderada (32-33C) puede reducir el gasto cardaco y el volumen sistlico en un 33% y 23%, respectivamente

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InfeccionesSuprime la respuesta inflamatoriaInhibe la adhesin de los neutrfilosVasoconstriccin termorreguladora con hipoperfusin cutnea Disminucin de la produccin de citoquinas (Hildebrand et al. 2005; Hart et al. 2011).

The risk for infections increases considerably when cooling time exceeds 48 hours (Marion & Bullock 2009).26

Alteraciones de la funcin renal & hepticaFiltracin glomerular reducidaDisminucin del flujo sanguneo renal y hepticoAcidosis metablicaTrastornos electrolticosDisminucin del aclaramiento de frmacosResistencia a la insulina (Aslam et al. 2006; Conolly et al. 2010; Hart et al. 2011)

The risk for infections increases considerably when cooling time exceeds 48 hours (Marion & Bullock 2009).27

Reduccin de la adaptabilidad a la hipoxiaHipotermia leve duradera (28-32C) desde 4-24 horas reducir el Hypoxia-inducible factor 1-alpha [HIF-1a] (Tanaka et al., 2010).

Alteracin electrolticaMarcada hipokalemiaOtto KA. Therapeutic hypothermia applicable to cardiac surgery. Vet Anaesth Analg. 2015 Nov;42(6):559-69.

Although K+ ion substitution may be indicated during cooling in order to avoid pronounced hypokalaemia caused by an intracellular K+ shift, the shift in K+ ions may reverse during rewarming, potentially leading to dangerous hyperkalaemia (Polderman et al. 2001b, 2002).29

CategorasLeve: 33-36CModesta: 32-34CModerada: 28-32CSevera: 16-28CProfunda: 95% usando un catter oximtrico representa un punto final fisiolgico alternativo para detectar la supresin metablica cerebral mxima para DHCAAugoustides JG, Pantin EJ, Cheung AT. Kaplans Cardiac Anesthesia: The Echo Era: Expert Consult Premium Edition - Enhanced Online Features and Print, 6e. 6 edition. St. Louis, Mo.: Saunders; 2011. 1120 p. 637-664

To prevent injury, it is important that the tip of the guidewire is J-shaped and is advanced only 3-4 cm beyond the site of needle insertion. The catheter is advanced over the guide wire in a cephalad direction till there is a feeling of resistance at the jugular bulb. The catheter is subsequently withdrawn for about 0.5-1 cm so that that the tip does not lodge against the roof of the jugular bulb.46

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Otras formas de neuroproteccin

Perfusin cerebral retrgradaSe realiza mediante infusin de sangre oxigenada fra por la cnula de la vena cava superior a una temperatura de 8 a 14C. La presin venosa yugular interna se mantiene a 10C entre el paciente y la sangre perfundida?

El rpido recalentamiento puede resultar en isquemia cerebral debido a la vasoparesis desencadenada por el fro, que desacopla el flujo sanguneo cerebral y el metabolismo.

En este caso, el aumento de la demanda metablica inducido por el recalentamiento puede superar el retraso en el suministro de nutrientes esenciales. Other adverse consequences of postoperative hypothermia are large increases in VO2 and CO2 production during rewarming. When patients cannot increase CO (i.e., O2 delivery), the effects of this large increase in O2 include mixed venous desaturation and metabolic acidosis. Unless end-tidal carbon dioxide is monitored or arterial blood gases are analyzed often to show the increased CO2 production and guide increases in ventilation, hypercarbia will occur, causing catecholamine release, tachycardia, and pulmonary hypertension.

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Gracias