5. ALTERACIONES FISIOPATOLOGICAS TRAS LA QUEMADURA

5. 1. DAÑO CELULAR Y PATOGENESIS DEL EDEMA.

Tras la agresión térmica, se produce una respuesta del organismo proporcional a la agresión sufrida. Al efecto lesión directa de los tejidos destruidos directamente por la elevación de la temperatura, acompañan una serie de fenómenos inflamatorios y de modificaciones de la permeabilidad capilar que afectan no solamente al tejido quemado o cercano a la quemadura sino también producen una respuesta sistémica que afecta a todo el organismo.

Uno de los fenómenos iniciales mas destacados es el trastorno de la permeabilidad capilar producida por el efecto directo de mediadores endógenos ( histamina, leucotrienos, tromboxanos, etc) sobre las estructuras endovasculares de las zonas quemadas e incluso de los capilares distantes de la zona de quemadura. En la patogénesis de esta alteración de la permeabilidad capilar se implica la activación masiva de la cascada del complemento a través de la vía alternativa. La estimulación de la producción de xantinooxidasa motivada, entre otros mecanismos, por la activación de la cascada del complemento, favorece la producción de radicales libres de oxígeno, peróxidos de hidrógeno, radicales hidroxilo y productos de la peroxidación lipídica.

Podemos considerar fase inicial de las quemaduras al periodo de las primeras 48 horas tras la misma. En ese periodo la lesión térmica induce una alteración de la dinámica capilar que se caracteriza fundamentalmente por el incremento en el trasvase de fluidos y proteínas desde el compartimento vascular al intersticial. Este cambio es temporal, y puede representarse mediante una función matemática que describe las alteraciones del coeficiente de permeabilidad capilar para las proteínas en la zona quemada. Así, el coeficiente de permeabilidad para las proteínas en la zona quemada incrementa enormemente su valor inmediatamente tras la lesión, permaneciendo elevado durante horas y regresando lentamente hacia la normalidad, la cual solo se logra transcurridas 70 horas. Durante este periodo, la membrana capilar deja de comportarse como una barrera semi-permeable, permitiendo el trasvase masivo de proteínas desde el compartimento plasmático al intersticial de la zona quemada. Mediante algoritmos apropiados se ha demostrado que este trasvase de proteínas es proporcional a la superficie dañada y por tanto a la extensión y profundidad de la herida (9). 

Ese trasvase de proteínas se acompaña simultáneamente de una disminución de las proteínas plasmáticas. El incremento de la concentración de las proteínas intersticiales en la zona quemada produce simultáneamente un aumento de la presión oncótica intersticial que puede llegar a igualarse a la presión coloidosmótica del plasma. Este incremento de la presión coloidosmótica en la zona quemada, junto a la disminución de la presión coloidosmótica plasmática, produce el trasvase de líquido desde el plasma al intersticio de la zona quemada, variable que aumenta de forma proporcional a la superficie capilar dañada, produciéndose un aumento considerable del agua intersticial y el desarrollo clínico de edema.

En la zona no quemada, también existe trasvase de fluido desde el compartimento plasmático al intersticial, fundamentalmente relacionado con cambios hemodinámicos ( aumento de la presión arterial a consecuencia del estímulo nociceptivo, disminución de la presión coloidosmótica del plasma, etc.). El aumento del líquido trasvasado desde el plasma al intersticio es responsable de la disminución del volumen plasmático eficaz, y en consecuencia de la hipovolemia que acompaña a la fase aguda de las quemaduras graves.

La destrucción de la barrera epidérmica favorece también la pérdida de fluidos desde el compartimento intersticial de la zona quemada hacia el exterior proporcional a la extensión de la lesión. Diversos autores han cuantificado estas perdidas destacando las estimaciones de Davies (10) .Basadas en estudios experimentales propios, la estimación de las pérdidas por evaporación e insensibles en el paciente quemado puede realizarse mediante la siguiente fórmula:

QEV = 0.35 x SC x SCQ/100

donde QEV representa las pérdidas por evaporación e insensibles en un día en mililitros, 0.35 es un valor constante, SC la superficie corporal total en centímetros cuadrados, obtenible a partir del peso y de la altura en un nomograma y SCQ es el porcentaje de superficie corporal quemada.

5. 2. RESPUESTA HEMODINAMICA A LA QUEMADURA. EL SHOCK EN EL PACIENTE CON QUEMADURAS GRAVES

La hipovolemia por pérdida de líquidos en el espacio intravascular, y la existencia de trastornos en la respuesta cardiovascular tras la quemadura, son los dos componentes que en mayor grado participan en el compromiso de la función cardiocirculatoria después de quemaduras extensas.

Son múltiples los estudios que han investigado la respuesta cardiovascular a la quemadura, y no por ello existe un acuerdo en cuanto a la evaluación de la función ventricular en dicha situación. Así, mientras que en algunas investigaciones con animales de experimentación se ha objetivado una disminución de la contractilidad miocárdica sin deterioro de la distensibilidad diastólica (11) otros estudios han mostrado un evidente deterioro de la función diastólica (12) .Aunque algunos autores propugnan la resucitación vigorosa como elemento único para la reversión de los trastornos de la función ventricular tras quemaduras, otros sugieren (basándose en experimentos de transferencia de la depresión de la función miocárdica tras la administración de suero proveniente de animales quemados) la existencia de factores séricos ( como el factor de necrosis tumoral o productos derivados de los radicales libres de oxígeno) que participan, junto con la hipovolemia, en la génesis de las alteraciones de la función miocárdica.

Estudios hemodinámicos invasivos en pacientes con quemaduras extensas han analizado las respuestas cardiovasculares a la quemadura demostrándose que tras quemaduras graves existen, en la mayor parte de los pacientes, cambios significativos en el índice cardiaco y las resistencias vasculares sistémicas. Mientras el primero desciende inmediatamente tras la quemadura, para aumentar progresivamente hasta valores supranormales transcurridas 24 horas de la misma, las resistencias vasculares sistémicas siguen un proceso inverso. También se observan alteraciones en la hemodinámica pulmonar con incrementos de las resistencias pulmonares tras la quemadura, mas intensas cuando a esta se le asociaba inhalación de humo. La liberación de catecolaminas endógenas parece estar implicada en las modificaciones de las resistencias vasculares (pulmonares y sistémicas) anteriormente comentadas.

Contrastando con algunos de los resultados antes expuestos, estudios ecocardiograficos recientes (13) realizados en pacientes con quemaduras extensas, indican que en la mayor parte de estos enfermos, la precarga del ventrículo izquierdo permanece en rangos de normalidad durante la fase inmediata tras la agresión térmica, manteniéndose también la contractilidad miocárdica en rangos normales o incluso elevados en algunos pacientes. Sí se ha objetivado un empeoramiento transitorio inicial de la función diastólica de ventrículo izquierdo, aunque espontáneamente regresa a valores normales en los días siguientes a la quemadura. No está bien establecido el origen de esta depresión de la función diastólica izquierda en estos pacientes, hipotetizándose sobre posible trastornos en el metabolismo miocárdico del calcio, así como mecanismos físicos como la dilatación ventricular derecha que compromete el llenado del ventrículo izquierdo.

Independientemente de la disfunción miocárdica o de la respuesta vascular periférica que acontece tras la quemadura, la hipovolemia secundaria a la fuga de líquidos desde el espacio intravascular hacia el espacio intersticial o por fuga a través de los tejidos quemados, produce un severo compromiso de la hemodinámica que, si no se controla precozmente, puede derivar en un fracaso de órganos acompañado de deshidratación intracelular. La fuga de líquidos desde el espacio intravascular se produce tanto a nivel de la zona quemada por exudación, evaporación, y paso al espacio intersticial, como en regiones del organismo lejanas a la misma, por fuga de líquidos debido a trastornos de la permeabilidad capilar, hipooncoticidad, etc...

La monitorización hemodinámica del paciente con quemaduras graves puede permitir la identificación de situaciones de compromiso cardiocirculatorio secundaria a la agresión térmica. Sin embargo la interpretación de los valores derivados de la función cardiocirculatoria, asi como la definición de valores óptimos son aun objeto de controversia. Sí parece claro que el mantenimiento de una frecuencia cardiaca normal, y una diuresis superior a 50 ml /hora en adultos, se asocia a una aceptable perfusión tisular. Sin embargo también es bien conocido que el mantenimiento de una presión arterial media dentro de los rangos de normalidad no es indicativo de una situación de normalidad cardiocirculatoria, pudiendo asociarse a una situación de hipovolemia severa. Ello es debido a la vasoconstricción generada tras la liberación de aminas secundaria a las quemaduras, las cuales actúan tanto a nivel de la vasculatura sistémica como de la vasculatura pulmonar. Tampoco es útil en algunos pacientes la estimación de la volemia siguiendo como orientación el valor de la presión venosa central o el valor de la presión de enclavamiento pulmonar. La disfunción ventricular, ya comentada, que frecuentemente se asocia a las quemaduras graves, junto a la vasoconstricción periférica, pueden generar un patrón de bajo gasto cardíaco asociado a una alta presión de enclavamiento pulmonar sin que ello corresponda a una situación de hiper o normovolemia.

Por todo ello, aunque no pueda afirmarse que la monitorización hemodinámica invasiva, con catéter de Swan-Ganz deba realizarse sistemáticamente en todos los pacientes con quemaduras, su empleo puede ser de utilidad en pacientes con quemaduras extensas, pacientes con enfermedad cardíaca previa, y pacientes de edad avanzada. También podrá aportar información con utilidad terapéutica en pacientes en los que haya que emplear ventilación mecánica con PEEP o ventilación mecánica no convencional, aquellos que desarrollan un SDRA o insuficiencia respiratoria por inhalación de humo y en aquellos que desarrollan un cuadro séptico de dificil manejo siguiendo los mismos principios de utilidad que en sepsis de otro origen en pacientes en UCI (14).

5. 3. RESPUESTA ENDOCRINO-METABÓLICA A LA QUEMADURA

En los pacientes con quemaduras también se producen profundas alteraciones del ambiente hormonal interno. Así, se han detectado cambios significativos en los niveles plasmáticos de vasopresina (incrementos de hasta 50 veces los valores normales), catecolaminas (incrementos de hasta 20 veces los valores de epinefrina y norepinefrina) actividad de renina plasmática ( incrementos hasta 4 veces los valores basales al cuarto día tras la quemadura), angiotensina (incrementos hasta 7 veces los valores normales a las 48 horas de la quemadura) y aldosterona . Los niveles de cortisol plasmático también aumentan después de las quemaduras en relación directa a la superficie corporal quemada, pudiendo su elevación ser transitoria (2-3 días) en pacientes con quemaduras poco extensas, o prolongarse durante semanas en pacientes con quemaduras graves. También la prolactina se encuentra aumentada tras la quemadura en relación directa a la superficie corporal quemada. Por el contrario no se ha encontrado un patrón evolutivo definido cuando se han estudiado los niveles de hormonas tiroideas en pacientes quemados, oscilando entre niveles normales o bajos

La respuesta metabólica tras la quemadura, mediada, en parte por el contexto hormonal antes descrito, se caracteriza, en líneas generales, por un hipermetabolismo, una importante disminución del contenido proteico corporal, y un incremento de los requerimientos energéticos. La respuesta fisiológica al traumatismo térmico es una amplificación de la reacción general a la agresión. Tras el periodo inicial de shock, aparece una respuesta de estrés metabólico, inducida por liberación masiva de mediadores junto con una respuesta hormonal exagerada, antes comentada. Esta respuesta de estrés tras la agresión térmica produce un aumento del gasto energético y del catabolismo proteico mayor y más sostenido que en cualquier otra situación de estrés (politraumatizados o cirugía mayor). El nivel de hipermetabolismo-catabolismo es proporcional a la extensión de la quemadura, habiendo sido reportados incrementos de hasta 2-2.25 veces el gasto metabólico basal cuando la quemadura se extiende al 50-60% de la superficie cutánea. Los diversos estudios que han medido los requerimientos calóricos de los pacientes con quemaduras no han podido establecer una fórmula para el cálculo de los mismos aplicable a todos los pacientes. La primera estimación matemática para este problema fue realizada por Currieri (15) y fue el punto de partida de otras posteriores. Aquella utiliza solamente dos variables para el cálculo de las necesidades calóricas, la superficie corporal quemada y el peso del paciente. En la tabla 4 se presentan algunas de las formulaciones realizadas para el cálculo de los requerimientos energéticos en pacientes quemados. Como puede observarse, existen formulaciones que calculan inicialmente los requerimientos basales, y añaden factores de corrección como la superficie corporal quemada ( en porcentaje de superficie corporal o en valores absolutos por metro cuadrado ), el factor de actividad o el factor de agresión (16). Otras formulaciones parten de valores fijos de requerimientos calóricos y corrigen el valor absoluto en función de la superficie quemada. Como puede deducirse de la existencia de diversas respuestas para una misma cuestión ( ¿cuáles son los requerimientos calóricos en el paciente quemado?) ninguna de las formulas da una respuesta válida para todos los pacientes. Por ello actualmente se considera que solamente la medición del consumo energético mediante el empleo de calorimetría indirecta puede ser un elemento fiable para la estimación de las necesidades calóricas de los pacientes quemados. Es importante tener en consideración, que la medición del Gasto Energético en Reposo mediante calorimetría indirecta debe ser corregido posteriormente mediante factores que consideren eventos clínicos de reconocido efecto multiplicador del gasto energético, tales como la fiebre, la actividad, dolor durante las curas de las quemaduras, etc. Por ello las estimaciones calóricas realizadas mediante calorimetría indirecta, son incrementadas, en un alto porcentaje de pacientes en un 20 -25 % para la corrección de los mencionados factores.

Pero además de la modificación de los requerimientos energéticos, tras la quemadura se producen también profundos cambios en el metabolismo proteico. Así, las pérdidas de nitrógeno en la fase aguda pueden llegar a alcanzar los 30-40 gr/día. El aumento de la pérdida nitrogenada se relaciona directamente con la magnitud de la agresión térmica. La pérdida nitrogenada por exudados en pacientes con quemaduras es proporcional a la superficie corporal quemada, oscilando entre 0.02 + 0.01 gramos de nitrógeno por kilo de peso y día en paciente con menos del 25 % de superficie corporal quemada, hasta 0.09 + 0.07 gramos de nitrógeno por kilo de peso y día en pacientes con mas del 60 % de superficie corporal quemada. En todo este contexto metabólico, se observa además una modificación de las fuentes de provisión de energía, obteniéndose hasta un 20% de todas las calorías requeridas a partir de las proteínas (frente al 5% en el ayuno aislado).

El impacto que los cambios en el metabolismo nitrogenado generan en el paciente con quemaduras extensas, predispone al enfermo a una severa desnutrición con una importante pérdida de masa muscular. El hipercatabolismo inducido por el estrés produce una rápida pérdida de masa magra, inicialmente músculo y posteriormente proteínas viscerales, conduciendo a cambios mayores en la composición corporal. Esta verdadera expoliación proteica se asocia no solo a una profunda debilidad muscular (incluyendo pared torácica y diafragma), sino también a una significativa depresión de la función inmune, disminución de la contractilidad miocárdica, empeoramiento de la cicatrización de las heridas, a una estancia hospitalaria más prolongada y a una mayor mortalidad. En realidad, la pérdida de músculo representa una pérdida universal de proteínas que afecta a todas las funciones orgánicas, incluso a nivel celular. Este autocanibalismo mantenido puede predisponer a la disfunción multiorgánica llegando a suponer un compromiso vital cuando la pérdida de masa magra es superior al 40%.

La quemadura actúa como foco inflamatorio, que precisa un elevado flujo sanguíneo para atender a la elevada demanda de substratos. Ello es mas evidente en la fase de reparación, periodo en el que se requieren altas cantidades de energía, siendo su principal fuente la glucosa, obtenida en gran parte de aminoácidos provenientes del músculo. Pero ello solo es posible cuando el pool proteico corporal es adecuado, o al menos suficiente. Los aminoácidos musculares son consumidos por la herida siempre que la masa muscular no esté por debajo del 20 % del valor basal. Cuando las pérdidas proteicas han supuesto una disminución de mas del 30 % de la masa muscular, la cicatrización de las quemaduras cesa, estableciéndose como prioridad la restauración de las proteínas viscerales.

5. 4. SINDROME DE RESPUESTA INFLAMATORIA SISTEMICA EN EL QUEMADO

Como cualquier agresión al organismo, la agresión térmica desencadena un proceso inflamatorio que, por la severidad de la injuria, escapa del ámbito local para inducir una respuesta inflamatoria sistémica (SRIS). Como se comentó anteriormente, en los pacientes quemados, esta respuesta inflamatoria suele ser intensa y prolongada, y está mediada por una miríada de factores celulares y humorales, citokinas (TNF, interleukina-1, interleukina-6, interleukina-8, y otros), metabolitos lipídicos (leucotrienos, factor activador plaquetario), productos tóxicos de oxígeno, óxido nítrico, histamina, serotonina, complemento, factores de coagulación, etc., participando también una importante respuesta neuroendocrina (cortisol, hormona de crecimiento, glucagón, catecolaminas) modulada por el sistema nervioso central. En concreto, han sido relacionados niveles elevados de TNF-alfa, interleukina-6 e interleukina-8 en los pacientes que desarrollaron un cuadro séptico severo tras haber sufrido quemaduras. Diversos mecanismos celulares han sido también implicados en el desarrollo de infecciones en el paciente quemado, entre ellos se encuentra la importante alteración de la motilidad de los neutrófilos que se observa en los pacientes con quemaduras graves.

A pesar de una reposición de volemia aparentemente adecuada (diuresis, gasto cardiaco, presión arterial), en el gran quemado es frecuente el desarrollo de hipoperfusión regional. Destaca por su importancia la hipoperfusión mesentérica, capaz de inducir lesión isquémica en la mucosa intestinal y translocación de bacterias y toxinas, manteniendo la activación del SRIS. Después de la agresión inicial, la infección es el principal promotor de ésta respuesta inflamatoria generalizada. La presencia de tejidos desvitalizados pueden iniciar y perpetuar también una respuesta inflamatoria incontrolada.

En definitiva, en el gran quemado concurren múltiples factores (agresión inicial, infección, shock e isquemia tisular, tejidos desvitalizados no retirados, fallo de la barrera mucosa intestinal, severo catabolismo proteico e inmunodepresión, etc), que se imbrican en una compleja red de interrelaciones iniciando y perpetuando una respuesta inflamatoria sistémica exagerada. De este modo, la inflamación generalizada puede resultar incontrolada, llevando a una situación de hipermetabolismo severo, deterioro hemodinámico y disfunción generalizada de órganos y sistemas (17, 18, 19, 20, 21, 22). El fallo respiratorio suele ser el primero en evidenciarse, con disfunción progresiva de magnitud variable en los distintos órganos, que puede desembocar, si no se establecen las medidas terapéuticas apropiadas, una situación de fallo multiorgánico irreversible.