Tipos de Injuria Pulmonar por Ventilación Mecánica
La ventilación mecánica puede causar cuatro tipos principales de lesión pulmonar: barotrauma/volutrauma (por sobredistensión), atelectrauma (por apertura y cierre repetitivo de alvéolos), biotrauma (respuesta inflamatoria sistémica), y lesión por estrés de cizallamiento, todos los cuales pueden llevar a falla multiorgánica y muerte. 1, 2, 3
1. Barotrauma/Volutrauma
El barotrauma y volutrauma representan el daño físico directo al tejido pulmonar por fuerzas mecánicas excesivas:
Barotrauma ocurre cuando las presiones inspiratorias elevadas causan ruptura alveolar y escape de aire hacia espacios extraalveolares, manifestándose como neumotórax, neumomediastino o enfisema subcutáneo 4, 1
Volutrauma resulta de la sobredistensión alveolar por volúmenes tidales excesivos, siendo más dañino que la presión elevada per se 1, 3, 5
La lesión ocurre cuando el volumen tidal excede 8 ml/kg de peso corporal predicho o cuando la presión plateau supera 30 cm H₂O 4
Las guías de la American Thoracic Society/European Society of Intensive Care Medicine establecen que el gradiente de volumen tidal (diferencia entre estrategia protectora y tradicional) se correlaciona inversamente con mortalidad 4
2. Atelectrauma
El atelectrauma representa la lesión por fuerzas de cizallamiento durante la apertura y cierre cíclico de unidades alveolares:
Ocurre cuando alvéolos colapsados se abren y cierran repetidamente con cada ciclo respiratorio, generando estrés mecánico en la interfase entre unidades abiertas y cerradas 1, 3, 5
Este fenómeno es particularmente dañino en SDRA donde existe heterogeneidad pulmonar significativa con áreas de colapso adyacentes a zonas aireadas 1
La aplicación de PEEP (presión positiva al final de la espiración) previene el colapso alveolar y reduce el atelectrauma al mantener las unidades alveolares abiertas durante todo el ciclo respiratorio 6, 7
Las maniobras de reclutamiento pueden revertir el colapso alveolar, pero deben usarse juiciosamente como parte de una estrategia ventilatoria protectora integral 6
3. Biotrauma
El biotrauma describe la respuesta inflamatoria local y sistémica desencadenada por la ventilación mecánica lesiva:
La ventilación con volúmenes tidales altos y presiones elevadas induce liberación de citoquinas proinflamatorias (IL-6, IL-8, TNF-α) que pueden causar lesión pulmonar y falla multiorgánica 2, 8
Este mecanismo explica por qué la ventilación mecánica puede ser considerada una fuente independiente de morbilidad del paciente 4
El biotrauma representa el vínculo entre la lesión pulmonar inducida por ventilador y el síndrome de disfunción multiorgánica, la causa principal de muerte en pacientes con SDRA 2, 8
Estrategias como volumen tidal bajo, PEEP elevado, posición prona y bloqueo neuromuscular disminuyen los índices de activación de la respuesta inflamatoria 2
4. Lesión por Estrés de Cizallamiento (Shear Strain)
La lesión por estrés de cizallamiento ocurre por heterogeneidad regional en las propiedades mecánicas pulmonares:
Las diferencias en la mecánica regional son fundamentales en la patogénesis de la lesión pulmonar inducida por ventilador, ya que áreas con distinta compliance reciben fuerzas desiguales 3
El fenómeno de "pendelluft" (movimiento de aire entre regiones pulmonares con diferentes constantes de tiempo) puede detectarse por tomografía de impedancia eléctrica y contribuye a la lesión 4
La presión de conducción (driving pressure = presión plateau - PEEP) es un mejor predictor de desenlace en SDRA que el volumen tidal o la presión plateau aislados 4
Factores Agravantes y Consideraciones Adicionales
Vulnerabilidad tisular y poder mecánico:
El potencial de lesión depende de la vulnerabilidad del tejido, el poder mecánico (energía aplicada por unidad de tiempo) y la duración de la exposición 1
La lesión pulmonar inducida por ventilador ocurre más fácilmente en pacientes con insultos fisiológicos concomitantes 3
Interacciones hemodinámicas:
Las presiones vasculares pulmonares y los flujos sanguíneos influyen significativamente en la severidad de la lesión cuando las fuerzas ventilatorias son suficientemente altas 4
El aumento de la presión precapilar vascular intensifica la lesión, mientras que la reducción de la presión postcapilar (manteniendo constante la presión precapilar) también agrava el daño 4
Estrategias de Prevención Basadas en Evidencia
Para minimizar todos los tipos de lesión pulmonar inducida por ventilador:
Mantener volumen tidal entre 4-8 ml/kg de peso corporal predicho con presión plateau ≤30 cm H₂O 4
Implementar hipercapnia permisiva reduciendo el volumen tidal en pacientes con presiones inspiratorias altas o en riesgo de barotrauma/volutrauma, manteniendo pH >7.20 4
Aplicar PEEP más alto (15.1 ± 3.6 cm H₂O) en SDRA moderado a severo para prevenir atelectrauma 4, 7
Considerar posición prona por >12 horas/día en SDRA severo (FiO₂ >0.60) 4
Evitar el uso rutinario de ventilación oscilatoria de alta frecuencia en SDRA moderado o severo 4