La capnografía de forma de onda básica como herramienta de monitorización continua durante la ventilación mecánica

Hay infinidad de factores que pueden afectar a la cantidad de dióxido de carbono en el gas al final del volumen tidal (PetCO2). Respecto a la eliminación de CO2, existe un estrecho equilibrio continuado entre la producción de CO2 en los tejidos, su transporte por la sangre, la difusión hacia los alveolos y la eliminación por ventilación (Kremeier P, Böhm SH, Tusman G. Clinical use of volumetric capnography in mechanically ventilated patients. J Clin Monit Comput. 2020;34(1):7-16. doi:10.1007/s10877-019-00325-91). La capnografía proporciona una representación gráfica del CO2 espirado y se puede utilizar como una forma no invasiva de mostrar información en tiempo real sobre la cinética del CO2 en pacientes con ventilación mecánica.

Un aumento o disminución de la tasa metabólica del paciente conllevaría un cambio en la producción de CO2 y, por tanto, también en la eliminación de CO2. Si tanto la circulación como la ventilación son estables —estado que solo pueden alcanzar los pacientes con ventilación mecánica pasivos—, la monitorización del CO2 se puede usar como indicador de la producción de CO2. La fiebre, la septicemia, el dolor o las convulsiones son todos cuadros que pueden aumentar la actividad metabólica, lo que conlleva el correspondiente aumento de la producción de CO2 y, por tanto, un valor de PetCO2 mayor. Por el contrario, la actividad metabólica disminuye en pacientes con hipotermia, sedados o paralizados. Esto reduce la producción de CO2 y puede desembocar en una disminución del valor de PetCO2 si la ventilación minuto no aumenta al mismo tiempo (Gravenstein, J., Jaffe, M., & Paulus, D. (2004). Capnography: Clinical Aspects. New York: Cambridge University Press.2).

El transporte de CO2 a los pulmones depende de una correcta función cardiovascular. En consecuencia, cualquier factor que altere la función cardiovascular puede influir también en el transporte de CO2 a los pulmones (Gravenstein, J., Jaffe, M., & Paulus, D. (2004). Capnography: Clinical Aspects. New York: Cambridge University Press.2).

La expulsión del CO2 de los pulmones al entorno exterior se ve afectada por los cambios en la función respiratoria. Las enfermedades pulmonares obstructivas, la neumonía, los trastornos neuromusculares y los trastornos del sistema nervioso central que alteran la función respiratoria tendrán pues el correspondiente efecto modificador del valor de PetCO2 (Gravenstein, J., Jaffe, M., & Paulus, D. (2004). Capnography: Clinical Aspects. New York: Cambridge University Press.2).

La señal de CO2 medida se puede registrar como una función de tiempo (capnografía temporal) o como volumen espirado (capnografía volumétrica). La cantidad de información que estos dos tipos de capnografía pueden proporcionar varía notablemente. En algunos estudios se han descrito algunas formas de los capnogramas temporales consideradas como típicas de situaciones clínicas específicas. En la figura 1 de abajo se muestran algunas de las más habituales.

Con todo, la capnografía temporal también tiene sus limitaciones: no puede dar una estimación precisa del estado de ventilación-perfusión de los pulmones, y tampoco se puede usar para calcular el componente de espacio muerto fisiológico. La capnografía volumétrica, pese a no ser tan sencilla y cómoda como la capnografía temporal, tiene la ventaja de que ofrece una cantidad de información considerablemente mayor.

La forma normal de un capnograma volumétrico consta de tres fases. Es importante recordar que el capnograma representa una espiración.

• La fase I representa el gas sin CO2 de las vías aéreas (espacio muerto anatómico instrumental).
• La fase II es una fase de transición en la que el gas procedente de los conductos de aire se mezcla con gas alveolar.
• La fase III es una fase meseta consistente en gas procedente de los alveolos y de las zonas pulmonares de vaciado lento (Gravenstein, J., Jaffe, M., & Paulus, D. (2004). Capnography: Clinical Aspects. New York: Cambridge University Press.2). En la figura 2 de abajo se muestra una representación visual.

La capnografía, tanto si es temporal como volumétrica, puede arrojar información muy valiosa para optimizar la monitorización y guiar los cuidados de pacientes que deben trasladarse a otra zona del hospital o a otro hospital. Se puede utilizar de forma segura con tubos endotraqueales, tubos de traqueotomía y numerosas vías aéreas supraglóticas, siempre y cuando haya un sellado eficaz. La colocación y permeabilidad de la vía aérea, la monitorización de la ventilación y el estado de la perfusión son todos ámbitos en los que el valor de PetCO2 proporciona información significativa. Otro parámetro muy útil es el volumen de dióxido de carbono eliminado por minuto (V'CO2), que permite a los profesionales sanitarios valorar los esfuerzos efectivos de reanimación de volumen y perfusión (I-Gnaidy E., Abo El-Nasr, L., Ameen, S., & Abd El-Ghafar, M. (2019). Correlation between Cardon Dioxide Production and Mean Arterial Blood Pressure in Fluid Response in Mechanically Ventilated Patients. Medical Journal of Cairo University, 87(4), 2679-2684.3).

En las unidades de cuidados intensivos, la capnografía de forma de onda permite seguir monitorizando la colocación y permeabilidad de la vía aérea, con los correspondientes dispositivos complementarios de vía aérea. La relación existente entre el espacio muerto anatómico y el volumen tidal (VD/Vt) es una medición de capnografía importante.  Una relación VD/Vt en aumento puede representar un posible incremento de la mortalidad dependiendo del nivel de aumento (Kallet RH, Alonso JA, Pittet JF, Matthay MA. Prognostic value of the pulmonary dead-space fraction during the first 6 days of acute respiratory distress syndrome. Respir Care. 2004;49(9):1008-1014. 4, Nuckton TJ, Alonso JA, Kallet RH, et al. Pulmonary dead-space fraction as a risk factor for death in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2002;346(17):1281-1286. doi:10.1056/NEJMoa0128355). Los profesionales sanitarios pueden utilizar la forma de onda de PetCO2 y V’CO2 para optimizar el reclutamiento pulmonar, validar los ajustes de PEEP óptimos y detectar problemas con la perfusión (sistémica y pulmonar) (Kallet RH, Alonso JA, Pittet JF, Matthay MA. Prognostic value of the pulmonary dead-space fraction during the first 6 days of acute respiratory distress syndrome. Respir Care. 2004;49(9):1008-1014. 4, Nuckton TJ, Alonso JA, Kallet RH, et al. Pulmonary dead-space fraction as a risk factor for death in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2002;346(17):1281-1286. doi:10.1056/NEJMoa0128355, Blankman P, Shono A, Hermans BJ, Wesselius T, Hasan D, Gommers D. Detection of optimal PEEP for equal distribution of tidal volume by volumetric capnography and electrical impedance tomography during decreasing levels of PEEP in post cardiac-surgery patients. Br J Anaesth. 2016;116(6):862-869. doi:10.1093/bja/aew1166, Nguyen LS, Squara P. Non-Invasive Monitoring of Cardiac Output in Critical Care Medicine. Front Med (Lausanne). 2017;4:200. Published 2017 Nov 20. doi:10.3389/fmed.2017.002007). El V’CO2 es un valor que también se puede usar durante la retirada de la ventilación mecánica, que permite a los profesionales sanitarios detectar posibles problemas o fatiga del paciente (mayor fracción del espacio muerto, un esfuerzo inadecuado y fatiga del músculo respiratorio). El gasto energético derivado del V’CO2 es un método preciso que los profesionales sanitarios pueden emplear para calcular los requisitos nutricionales de los pacientes con ventilación mecánica (Stapel SN, de Grooth HJ, Alimohamad H, et al. Ventilator-derived carbon dioxide production to assess energy expenditure in critically ill patients: proof of concept. Crit Care. 2015;19:370. Published 2015 Oct 22. doi:10.1186/s13054-015-1087-28).

Todos los respiradores de Hamilton Medical incorporan capnografía volumétrica (Todos los modelos salvo el HAMILTON-MR1A), ya sea de serie o como característica opcional. La medición del CO2 se lleva a cabo mediante un sensor de CO2 convencional, el CAPNOSTAT® 5, en la abertura de la vía aérea del paciente. Aparte, ofrecen una visión general de todos los valores de CO2 pertinentes en la ventana Monitorización de CO2.