Introducción y objetivos

La circulación extracorpórea (CEC), creada en 1953, deriva hacia un sistema externo la circulación del paciente, lo que permite oxigenar y dar flujo de sangre al organismo mientras el corazón y los pulmones no cumplen con su función habitual. En la década del 50, para que el cuerpo resistiera la cirugía cardiaca, se colocaban bolsas de hielo que generaban hipotermia en el pacientey de esta forma disminuía el metabolismo. Las bombas de CEC (BCE) mejoraron su calidad con el tiempo y, en la actualidad, la tasa de complicaciones es nula en pacientes sin comorbilidades.

El autor se planteó como objetivo revisar el mecanismo de acción de la BCE, los diferentes tipos y su aplicación actual en la terapéutica.

BCE
La BCE está conformada por unidades modulares integradas en grupos de 3 o 4 cuerpos; cada módulo tiene un motor eléctrico acoplado a un cabezal regulable conformado por dos rodillos metálicos, que giran contra una “pista”, por donde se instala un tubo colapsable por el que circula la sangre. Cada giro del cabezal desplaza un volumen de sangre que, al multiplicarlo por el número de vueltas, permite determinar el flujo generado por la BCE. La calidad mecánica de la BCE influye en la facilidad y la persistencia de la regulación efectuada. En los equipos disponibles en la actualidad, con sensores, se puede observar en pantalla el volumen eyectado expresado en litros por minuto.

La función de oxigenación la realiza un componente que contiene un reservorio para la sangre y una membrana artificial plegada, microporosa, con la superficie equivalente al pulmón, de aproximadamente 1.8 m². El equipo posee, además, un orificio para entrada y salida de gases (aire comprimido y oxígeno).

El empleo de la BCE requiere diversos pasos: en primer lugar, la heparinización, que es fundamental para que el contacto de la sangre con las tubuladuras y el oxigenador no forme coágulos en el sistema circulatorio, que podrían generan oclusiones potencialmente embólicas en cualquier territorio (por ejemplo, en el sistema nervioso central). Para este paso, algunos equipos quirúrgicos inyectan heparina directamente en la aurícula derecha para confirmar su acceso al torrente circulatorio; también puede administrarse por una vía central. La actividad de la heparina se controla con un kit, se realiza en quirófano y, en general, se considera seguro un tiempo de 480 segundos (8 minutos), con un mínimo de 350 segundos. Dado que el tiempo de actividad varía según cada individuo, si la heparinización no se guía puede producirse hemorragia posoperatoria por microagregados plaquetarios, eritrocitarios, o ambos, y exceso de protamina.
En segundo lugar, la conexión del paciente a la BCE. La membrana de intercambio gaseoso y las tubuladuras requieren un volumen líquido denominado “cebado”, para el cual se utilizan soluciones cristaloides. Las burbujas se eliminan para evitar embolias sistémicas. Luego de administrada la heparina sistémica se coloca una cánula en la aurícula derecha para la salida de sangre hacia la BCE y otra cánula para el retorno de la sangre, habitualmente en la arteria aorta. Así, desde el paciente hacia la BCE, la sangre (oscura) fluye por gravedad o diferencia de altura, mientras que el retorno hacia el paciente (sangre roja rutilante) se realiza de manera activa mediante la compresión de un tubo con el rodillo. La diferencia del color de la sangre, producida por el oxigenador, asegura el funcionamiento correcto del sistema, por lo que el quirófano debe estar correctamente iluminado. La gasometría es la manera más apropiada de constatar este efecto.

La BCE posee otras líneas en los rodillos accesorios: un sistema de aspiración de la sangre que se derrama en el pericardio o la pleura; un sistema de “venteo” de cavidades izquierdas a través de una cánula en la vena pulmonar, que extrae la sangre aportada por las arterias bronquiales, que podría distender el corazón o bloquear la visión del cirujano, y una línea de cardioplejía, que va desde la BCE hasta la raíz aórtica, donde se inyecta la solución que detiene el corazón y lo mantiene en ese estado el tiempo necesario. La BCE queda en derivación parcial mientras las coronarias perfunden el corazón y los pulmones ventilan; esto sucede al inicio y al final de la CEC. El tiempo de circulación o perfusión es el lapso en el que la circulación del paciente está en contacto con el sistema de apoyo extracorpóreo. El paso siguiente consiste en detener el corazón para efectuar la cirugía. Se coloca una pinza en la aorta ascendente que ocluye el ingreso de sangre en las arterias coronarias y se inyecta la cardioplejía. Esto inicia el “tiempo de clampeo”, que termina al liberar la oclusión de la aorta. En este período, el corazón no recibe oxigenación pero está protegido por las soluciones cardiopléjicas.

En tercer lugar, la hemodilución. Un paciente adulto de peso promedio tiene un volumen aproximado de sangre de 5 litros. Como el volumen de “cebado” puede alcanzar el 1.2 litro, la masa globular se diluye. Inicialmente, se consideró utilizar sangre del sistema para el cebado; sin embargo, la viscosidad propia de la sangre, su efecto trombogénico y la posibilidad de contraer enfermedades llevaron a que se empleen cristaloides. No obstante, el organismo está en una situación no fisiológica, ya que el flujo arterial no es pulsátil, el hematocrito es menor (el esperado es de 22% a 24%), la sangre no se coagula por la administración de heparina y, habitualmente, la temperatura corporal está modificada. El ajuste adecuado de los rodillos contribuye a evitar la destrucción de elementos formes de la sangre y, si se genera hemólisis, ésta puede conducir a lesión tubular renal por depósito de hemoglobina.

En cuarto lugar, el flujo a suministrar. Se estima un flujo habitual de 5 litros/minuto, pero los pacientes de mayor peso pueden requerir más cantidad, que podría ocasionar lesiones hematológicas. En estos casos se indican otros sistemas de BCE, como los de acción centrífuga, con otro cabezal. El flujo es adecuado cuando el pH se mantiene en un valor normal. Sin embargo, algunos pacientes ingresan a la CEC en estado de shock y con acidosis, que afectan la contractilidad miocárdica y la coagulación.
En quinto lugar, la recuperación de la sangre derramada en el pericardio y la cavidad pleural. Debido a la heparinización sistémica y a la presencia de líneas de aspiración durante la circulación extracorpórea, la sangre vertida en la cavidad pericárdica y pleural puede recuperarse en forma inmediata y dirigirse al reservorio del oxigenador para continuar en el torrente circulatorio (autotransfusión). Un sistema aspira la sangre luego del uso de la protamina, selecciona los glóbulos rojos y los transfunde.

En sexto lugar, la temperatura corporal. Por cada grado que baja la temperatura corporal se produce un descenso de aproximadamente 5% a 7% en el consumo de oxígeno. Previamente, la hipotermia se realizaba de manera sistemática, lo cual brinda un tiempo adicional de protección tisular y neurológica. En la actualidad se recomienda la normotermia, ya que la hipotermia genera alteraciones en la coagulación y en la función pulmonar. No obstante, en algunas situaciones se requiere su aplicación; por ejemplo, en la cirugía del cayado aórtico con potencial isquemia cerebral. En el ingreso a la CEC, con el paciente anestesiado, el tórax abierto, en una sala con temperatura menor a la corporal, sin actividad muscular y en contacto con las tubuladuras externas, es habitual que la temperatura corporal descienda; esto se controla con un intercambiador de calor y se ajusta para que, al finalizar la CEC, el paciente esté en normotermia. Se denomina hipotermia profunda a la temperatura menor de 20°C, que permite tiempos seguros de isquemia, que pueden alcanzar los 45 minutos. El calentamiento brusco puede producir coagulación de las proteínas de la sangre, por lo que la utilización de esta técnica conlleva mayor tiempo operatorio a la CEC habitual.

En séptimo lugar, la protección miocárdica. Cada uno de los tejidos del organismo tiene un grado distinto de tolerancia a la isquemia. El cerebro en normotermia no tolera más de 3 a 5 minutos, el músculo cardiaco más de treinta, mientras que la piel lo hace varias horas. La temperatura, la circulación colateral o el preacondicionamiento isquémico (la adaptación metabólica que vuelve al miocardio más resistente a la anoxia) son algunas de las variables que pueden influir. Superado el tiempo de tolerancia, aparecen lesiones orgánicas, como disfunción ventricular o contractura pétrea del corazón (stone heart). Existen distintas estrategias de tratamiento en la circulación coronaria: el clampeo intermitente (la aorta se abre para que reperfunda las coronarias, como máximo, a los 30 minutos y se ocluye nuevamente después de 5 minutos; esto se repite en varias ocasiones), el clampeo permanente (requiere de la inyección de soluciones cardiopléjicas específicas para la protección miocárdica, con alto contenido de potasio, administradas a bajas temperaturas, a través de la aorta o del seno coronario, lo que provoca paro cardíaco en diástole, pero requiere alta cantidad de volumen), la no utilización de clampeo, mientras el corazón late con el apoyo de la BCE (poco frecuentes), y no utilizar clampeo ni BCE (derivación coronaria sin CEC).

Por último, la desconexión del sistema y la reversión de la anticoagulación. El clamp aórtico se retira mientras el organismo está perfundido por la BCE, con el corazón y los pulmones detenidos. Al ingresar sangre a las coronarias, el corazón empieza a latir o presenta fibrilación ventricular; en caso de esta última, se procede a la desfibrilación eléctrica con paletas aplicadas directamente en la superficie cardíaca.
El corazón todavía está asistido por la CEC en su función contráctil. Cuando todos los parámetros vitales tengan valores correctos, el perfusionista disminuye el caudal de la CEC; si el corazón mantiene la circulación y la saturación sin problemas, se detiene la BCE. Se calcula la cantidad de heparina circulante y se inicia la infusión de protamina para su inactivación.

Conclusión
El funcionamiento de la BCE es difícil de comprender, pero un mayor conocimiento de los procedimientos que conlleva permitirá un mejor tratamiento posoperatorio.