Osmoterapia

La osmoterapia es el uso de sustancias osmóticamente activas para reducir el volumen del contenido intracraneal . La osmoterapia sirve como tratamiento médico principal para el edema cerebral . El propósito principal de la osmoterapia es mejorar la elasticidad y disminuir el volumen intracraneal al eliminar el agua libre, acumulada como resultado del edema cerebral, del espacio extracelular e intracelular del cerebro hacia el compartimento vascular mediante la creación de un gradiente osmótico entre la sangre y el cerebro. La osmolalidad sérica normal oscila entre 280 y 290 mOsm/kg y la osmolalidad sérica para causar la eliminación de agua del cerebro sin muchos efectos secundarios oscila entre 300 y 320 mOsm/kg. Por lo general, se crean 90 mL de espacio en la bóveda intracraneal con una reducción del 1,6 % en el contenido de agua cerebral. ^{[ 1 ]} La osmoterapia tiene efectos deshidratantes cerebrales. ^{[ 2 ]} El objetivo principal de la osmoterapia es disminuir la presión intracraneal (PIC) al desplazar el exceso de líquido del cerebro. Esto se logra mediante la administración intravenosa de agentes osmóticos que aumentan la osmolalidad sérica para desplazar el exceso de líquido del espacio intracelular o extracelular del cerebro al compartimento intravascular. La consiguiente reducción del volumen cerebral disminuye eficazmente el volumen intracraneal y la presión intracraneal (PIC). ^{[ 3 ] [ 4 ]}

En 1919, Weed y McKibben, investigadores biomédicos de la Facultad de Medicina Johns Hopkins, fueron los primeros en documentar el uso y el efecto de sustancias osmóticamente activas en la masa cerebral. Mientras estudiaban la transferencia de soluciones salinas de la sangre al líquido cefalorraquídeo (LCR), observaron que la inyección intravenosa (IV) de cloruro de sodio concentrado provocaba el colapso del saco tecal , lo que les impedía extraer LCR de la cisterna lumbar . Para estudiar más a fondo este efecto, realizaron experimentos de laboratorio con gatos anestesiados a los que se les practicó una craneotomía . Observaron cambios en la convexidad del cerebro de los gatos tras la inyección IV; específicamente, notaron que la inyección IV de solución salina hipertónica producía la máxima contracción del cerebro en 15-30 minutos, mientras que la administración de soluciones hipotónicas provocaba la protrusión y la ruptura del tejido cerebral. En 1927, el uso de agentes osmóticos en la administración IV se oficializó. ^{[ 1 ]}

Un aumento en el contenido de agua cerebral se llama edema cerebral y generalmente es resultado de una lesión cerebral traumática (LCT), hemorragia subaracnoidea (HSA), hemorragia intracerebral (HIC), hematoma subdural , accidente cerebrovascular isquémico , tumores cerebrales , trastornos infecciosos y cirugía intracraneal. El edema cerebral puede resultar en un flujo sanguíneo cerebral regional comprometido (FSC) y gradientes de presión intracraneal (PIC) que podrían llevar a la muerte del afectado. ^{[ 1 ]} El aumento de la PIC conduce a un aumento del volumen intracraneal. La PIC no monitoreada conduce a daño cerebral por lesión hipóxico -isquémica global debido a la reducción de la presión de perfusión cerebral (PPC) que se encuentra restando la PIC de la presión arterial media (PAM), el flujo sanguíneo cerebral y la compresión mecánica del tejido cerebral debido a gradientes de PIC compartimentalizados. ^{[ 2 ]} El edema cerebral se clasifica principalmente en edema citotóxico, edema vasogénico y edema intersticial. El edema citotóxico afecta tanto a la sustancia blanca como a la gris y se produce por la hinchazón de elementos celulares como neuronas , células gliales y células endoteliales . El edema vasogénico afecta a la sustancia blanca y se produce por la alteración de la barrera hematoencefálica (BHE). El edema intersticial se produce por la falta de una absorción adecuada del líquido cefalorraquídeo (LCR). ^{[ 1 ]}

Los agentes osmóticos actúan principalmente afectando la barrera hematoencefálica. ^{[ 1 ]} Es muy importante que los agentes osmóticos no puedan atravesar la barrera hematoencefálica, ya que la idea principal es utilizarlos para aumentar la osmolaridad plasmática y provocar un gradiente osmótico que haga que el agua de las células cerebrales fluya hacia el plasma. Una vez alcanzado el equilibrio, tanto la PIC como el volumen intracelular vuelven a sus condiciones normales iniciales. ^{[ 3 ]} Un agente osmótico ideal se caracterizaría por su inercia, relativa no toxicidad y exclusión total de la entrada al cerebro. Por lo tanto, se prefieren los agentes osmóticos con un coeficiente de reflexión (σ) cercano a 1 (0 = permeable libremente, 1 = completamente impermeable), ya que es poco probable que presenten efectos de rebote como edema cerebral y aumentos de la PIC al retirarlos. Los agentes osmóticos de uso común son la urea , el glicerol , el manitol y la solución salina hipertónica . ^{[ 1 ]} La dosis de administración del agente osmótico se refiere a gramos por masa corporal de la persona (g/kg). ^{[ 3 ]}

Urea

La urea con σ=.59 se introdujo en 1956 debido a su bajo peso molecular y lenta penetración de la barrera hematoencefálica. Sin embargo, puede causar efectos rebote y efectos secundarios como hemólisis intravascular y flebitis . ^{[ 1 ]} Cuando se administra urea, la dosis es de 1,5 g/kg o 0,5 g/kg (para ancianos). ^{[ 3 ]}

Glicerol

El glicerol con σ=.48 se introdujo en 1964, pero tiene probabilidad de presentar efectos rebote y causar efectos secundarios como hemólisis , hemoglobinuria , insuficiencia renal , coma hiperosmolar y náuseas . ^{[ 1 ]} Cuando se usa glicerol, la dosis es de 1.2 g/kg seguida de 0.5-1 g/kg durante 3-4 horas. ^{[ 3 ]}

manitol

El manitol es un derivado alcohólico del azúcar simple manosa, y su uso se ha investigado desde 1962. Con un σ=.9, un peso molecular de 182 daltons, una vida media de 2 a 4 horas, facilidad de preparación, estabilidad química y propiedades captadoras de radicales libres, se ha considerado el principal agente osmótico para uso clínico. Sin embargo, puede causar diuresis , insuficiencia renal, hiperpotasemia y hemólisis . ^{[ 1 ]} Si se administra manitol, la dosis utilizada es una solución de manitol al 20% de 1-1,5 g/kg, seguida de dosis de 0,25-1 g/kg según sea necesario cada 1 a 6 horas dependiendo de la PIC. ^{[ 2 ]}

solución salina hipertónica

La solución salina hipertónica con σ=1 ha sido de interés desde principios de la década de 1980. La solución salina hipertónica, que contiene cloruro de sodio, regula la PIC, el volumen intravascular y el gasto cardíaco sin causar diuresis significativa, pero existen efectos secundarios teóricos que van desde complicaciones neurológicas hasta hematoma subdural . La solución salina hipertónica ha sido la opción preferida en cuidados neurocríticos durante los últimos años. ^{[ 1 ]} La solución salina hipertónica utilizada varía y puede ser al 3%, 7,5%, 10% o 24,3%. ^{[ 5 ]} Cuando se administra la solución hipertónica, la dosis es de 2 g/kg. ^{[ 6 ]}

Actualmente, la osmoterapia es la única forma de reducir el edema cerebral, y la solución salina hipertónica parece ser mejor que otros agentes osmóticos. Según algunos investigadores, el glicerol se administra mejor como tratamiento basal, mientras que el manitol se puede administrar para controlar aumentos repentinos de la PIC. ^{[ 7 ]} En comparación con el manitol, existe evidencia de que la mejora en la PIC, el flujo sanguíneo cerebral y la PPC debido a la administración de solución salina hipertónica dura más tiempo. Además, la solución salina hipertónica también muestra un efecto significativo en la mejora de la reología sanguínea, como el hematocrito y la tasa de cizallamiento a nivel de la arteria carótida interna (ACI). ^{[ 6 ]}

Se están realizando estudios de investigación para encontrar mecanismos más eficaces para tratar el edema cerebral. La combinación de la osmoterapia con otros tratamientos tiene un mayor potencial para tratar el edema cerebral y sus graves efectos patológicos de forma más efectiva.