Con ocasión de la Conferencia Anual Internacional de la American Thoracic Society, llevada a cabo en mayo de este año en la ciudad de Nueva Orleans, Estados Unidos, el Dr. Bartolomé R. Celli, del Brigham and Women’s Hospital de la Universidad Harvard, de Boston, Massachusetts, Estados Unidos, abordó el tema del funcionamiento del centro respiratorio, qué produce la falta de aire, y qué lleva a los médicos plantear terapias con medicamentos o a replantear las que ya se conocen, todo sobre la base de los estudios realizados en pacientes con Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC).
Con respecto a la fisiología de la respiración cabe señalar que se inicia normalmente con un estímulo, conciente o inconciente, que se origina en el centro respiratorio ubicado en la parte inferior del cerebro. Desde allí, este impulso central va por las vías eferentes hasta los músculos respiratorios que, al ser estimulados, primero se contraen y llevan a la expansión de la caja torácica por la entrada de aire a los pulmones; después se relajan gradualmente produciendo la espiración.
Así se controla la respiración mediante movimientos del aire hacia adentro y hacia fuera, que no sólo son percibidos, además, permiten que el volumen pulmonar, la ventilación alveolar y el intercambio gaseoso sean los adecuados.
Vale destacar la existencia de una comunicación cruzada entre el centro respiratorio, el pulmón y la periferia que permite ajustar la respiración a las necesidades del individuo al enviar al centro respiratorio —vía aferente— la información sobre la eficacia de la ventilación.
Normalmente existe perfecta sincronización entre la información aferente, que llega desde todos los receptores, y la información eferente, que lleva la orden emitida por el centro respiratorio; sin embargo, en la EPOC la ventilación es ineficaz, y existe una obstrucción que limita la salida del flujo aéreo durante la espiración, por lo que se produce hiperinsuflación.
Ante esta situación, el centro respiratorio responderá aumentando los impulsos a fin de generar mayor ventilación; la cual, al ser ineficaz aumentará el atropamiento aéreo originando la aparición de disnea o sensación subjetiva de falta de aire que cada vez será más marcada, mostrando así que el sistema no está funcionando correctamente.
En este punto es interesante destacar que la hiperinsuflación característica de la EPOC puede evidenciarse objetivamente, tanto en una tomografía computarizada como en una disección patológica del pulmón, ya que ambas permiten apreciar claramente que no sale todo el aire que entra; de hecho, si se inspira profundamente varias veces seguidas se podrá sentir cómo aumenta el volumen respiratorio y cómo se siente la hiperinsuflación.
Si este proceso patológico continuara desarrollándose durante años se podrá evidenciar el aumento del volumen residual (VR) y, por ende, de la capacidad residual funcional (CRF) y de la capacidad pulmonar total (CPT), conjuntamente con una disminución del volumen de reserva inspiratoria (VRI) y de la capacidad inspiratoria (CI).
A continuación se analiza particularmente el papel del centro respiratorio; y para eso es oportuno mencionar que la respuesta del impulso central puede estimarse de manera indirecta a través de la presión de oclusión en boca a los 100 ms del inicio de la inspiración (P0,1). En tal sentido, se analizan los datos provenientes de 2 estudios realizados en pacientes EPOC por Montes de Oca, et al. en 2000 y por Sasoon, et al. en 1987.
Se consideraron 4 grupos de sujetos de la misma edad, ya fuesen sanos o pacientes con EPOC y eucapnia, EPOC e hipocapnia y EPOC con falla respiratoria.
A medida que se profundizaba la enfermedad se pudo apreciar el aumento en la intensidad del impulso central y también de la frecuencia respiratoria. El volumen nidal evidenció una tendencia contraria, ya que fue disminuyendo con el avance de la patología, lo cual mostró, no sólo una relación inversa entre la frecuencia respiratoria y el volumen tidal, sino también que el centro respiratorio estaba implicado en la frecuencia respiratoria. Al aumentar los impulsos hubo mayor frecuencia y menor volumen tidal, que cuando ocurrió se percibió como falta de aire o disnea.
Por otra parte, si bien las razones de disnea de esfuerzo en la EPOC grave no están perfectamente establecidas, tampoco están sólo relacionadas con la carga mecánica. En tal sentido, un estudio realizado por Marin, et al. analizó la hipótesis de que la disnea durante el ejercicio puede ser en parte determinada por la respuesta de la producción central de impulsos de un individuo.
Para eso se estudiaron 26 pacientes con EPOC grave y 22 sujetos sanos de la misma edad, en quienes se evaluó en reposo la ventilación y la presión de oclusión en boca (P0.1) en respuesta a la hipercapnia progresiva; mientras que en reposo — y durante una prueba de esfuerzo limitada por los síntomas— se midieron variables cardiopulmonares: función muscular respiratoria mediante la presión esofágica y la gástrica, conjuntamente con la disnea determinada mediante una escala analógica visual. Se mostró que cuánto mayor había sido el ejercicio, menor fue la presión espirada del CO2 (PetCO2) y mayor la falta de aire.
Si una persona tiene EPOC con eucapnia, hipocapnia o con falla respiratoria, y respira varias veces más que lo normal va a tener un ritmo en reposo y responderá con mayor falta de aire durante el ejercicio; y si respira con menor frecuencia en reposo la falta de aire será menor durante el ejercicio.
En conclusión, en la EPOC grave la disnea de esfuerzo no se relaciona simplemente con la carga de los músculos respiratorios o del deterioro mecánico, sino también con la diferente salida de impulsos centrales para el sistema respiratorio de un individuo.
En los pacientes EPOC, durante un constante ritmo de trabajo la disnea aumenta abruptamente una vez que el VRI cae a un nivel crítico que impide una mayor expansión del volumen tidal (Vt). Por este motivo, O´Donnel, et al. estudiaron los efectos de dicha restricción mecánica sobre la calidad y la intensidad de la disnea de esfuerzo, examinando también el impacto de un broncodilatador anticolinérgico, tal como tiotropio, versus placebo. Para eso se estudiaron 11 pacientes y 12 sujetos de control, a quienes se midieron: la CI, la disnea a través de la escala
de Borg y la respuesta ventilatoria a este estímulo.
De este modo se pudo establecer que, si bien tiotropio no alteró la relación VRI: disnea, el aumento en reposo y en ejercicio de la CI se asoció con mejor relación esfuerzo: desplazamiento en todo el ejercicio. De hecho, los cambios en la intensidad de la disnea después de tiotropio se correlacionaron positivamente con los cambios en este índice de acoplamiento neuromecánico.
En resumen, los resultados apoyaron la hipótesis de que la restricción mecánica y el desacoplamiento neuromecánico posterior del aparato respiratorio pueden contribuir
a la percepción de la disnea y a la inspiración no satisfecha durante el constante ritmo de trabajo de ejercicio en la EPOC.
Cabe destacar que en los pacientes EPOC el ejercicio conlleva aumento de la ventilación minuto que se obtiene mediante el incremento de la frecuencia respiratoria hasta un punto en el que ya no existe más capacidad para respirar. Este mecanismo tiene el inconveniente de reducir el tiempo espiratorio y, como consecuencia, aumentar el atrapamiento aéreo y la hiperinsuflación dinámica.
Afortunadamente, la estructura y la función se pueden cambiar y así mejorar la disnea. De hecho, se ha encontrado una buena correlación entre la disminución de la disnea y la reducción de la hiperinsuflación dinámica inducida por el esfuerzo tras la cirugía de reducción de volumen pulmonar (RVP) o la administración de broncodilatadores.
Otro punto clave en el tratamiento de la falta de aire es la rehabilitación, ya que permite aumentar la comunicación cruzada entre los músculos periféricos y el impulso central, lo cual se traduce en una mayor eficiencia debido a que se respira con mejor capacidad; así, el centro respiratorio responderá con una disminución de la frecuencia respiratoria.
También puede ser considerada la posibilidad a futuro de poder controlar el centro respiratorio mediante la sedación, teniendo en cuenta que frente a un aumento de los impulsos centrales la frecuencia respiratoria sube, y así se produce la falta de aire.
Cabe destacar que el uso la oxigenoterapia durante la rehabilitación mejora el aprovechamiento muscular del mismo y, consecuentemente, también el centro respiratorio.
Es importante destacar la evidencia existente con respecto a los beneficios que brinda la cirugía para la RVP en la EPOC; tales como: i) mejoría en la disnea y en la calidad de vida (Fishman, et al. NETT NEJM 2003;348:2059); ii) disminución del impulso central (Celli, et al. Chest 1997; 112:902 y Lahrmann, et al. Chest 1999; 116:1593); iii) aumento del retroceso elástico del pulmón (Scuirba, et al. NEJM 1996; 334:1095); iv) retardo de la hiperinsuflación dinámica; v) mejoría de la función del diafragma (Lando, et al AJRCCM 1999; 159:796. Martínez, et al AJRCCM 1997; 155:1984).
También vale destacar el trabajo publicado recientemente por Mineo, et al. con respecto a la relación entre la RVP y la disminución en los niveles de citokinas circulantes (Mineo, et al. AJRCCM 2010:181:806).
En conclusión, se puede decir que la estructura está relacionada con la función; que lo que primero que se ve afectado es el pulmón, y que los síntomas se manifiestan al poco tiempo.
En consecuencia, los cambios beneficiosos en la estructura deberían significar una mejoría en la función y en los síntomas.
