Principios básicos de ventilación mecánica en pacientes con Covid 19 (1era Parte)

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Saludos querida comunidad, es grato estar de nuevo por este medio, como sabemos actualmente cursamos con una entidad patológica que se ha propagado hasta un 80% de los países del mundo. Lo que inició en una pequeña ciudad de China llamada Wuhan, conocido hoy en día como el virus SARS-Cov-2 o también llamado COVID-19 originado de una mutación o familia del virus del síndrome respiratorio agudo severo SARS.

Lo que inició como un brote local, de un nuevo agente patógeno genéticamente parecido al SARS pero con una capacidad de virulencia mayor y más potente, en pocos meses tuvo a capacidad de propagarse por el resto de los países asiáticos e incluso tomar el resto de los continentes. Con gran expansión que para mediados de marzo del 2020 la Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró este brote del COVID-19 como una pandemia, con afectación a todas la razas, sin respetar edad, estado económico, y resultados fatales en edades avanzadas y personas portadores de comorbilidades.

Esta pandemia puso en alerta a todos los países a nivel mundial, implementado una seria de medidas preventivas, regímenes estrictos con el fin de aislar en su domicilio a la mayoría de su población, sin embargo hemos visto, que la tasa de infectados ha idos aumentando día tras día, colapsando los sistemas de salud en tan poco tiempo.


Coronavirus COVID-19. Fuente Pixabay. Imagen de dominio público. Pixabay

Nuevo Coronavirus COVID-19

Ubicado en la taxonomía de la familia Coronaviridae, a su vez se subdivide en 4 géneros:

  • Alphacoronavirus.
  • Betacoronavirus.
  • Gammacoronavirus.
  • Deltacoronavirus.
  • Solo 7 tipos de coronavirus son de importancia en relación a la capacidad de infectar al ser humano a los dos primeros géneros ya nombrados.

    Este nuevo virus tiene una estructuras esférica, constituida por un grupo de glicoproteínas que lo rodean y conforman su membrana, a simple vista por el microscopio tiene una forma de corona razón por la cual se le denomina coronavirus, es decir su membrana lipídica con 3 glicoproteínas ancladas denominadas proteína E (de envoltura) proteína M (membrana) y proteína S ( de forma especulada), estas le confieren al virus su capacidad de unión y adherencia a la membrana de la célula que va a infectar.

    Su genoma es netamente de ARN de cadena sencilla, posee una cápside representada por la proteína N, esta se une al genoma viral en forma de rosario, participando en la replicación y empaquetamiento viral.

    El resto de los coronavirus contienen alrededor de 10.000 pares de bases en su interior, sin embargo este COVID-19 contiene 30.000 pares de bases, lo que permite que este sea más grande y pesado en comparación con otros de su familia, favoreciendo su mutación, lo cual no es tan bueno. Las mutaciones exageradas en los virus juegan un papel de auto-destrucción, aunque sea difícil de creer. Para esto el virus cuenta en el interior de su genoma con la Polimerasa.

    La función de esta polimerasa en el genoma consiste en codificar las cadenas de ARN, evitar la mutación excesiva, reparando así el ARN de forma continua. Esta polimerasa le confiere al virus el fenómeno de Recombinación en el interior de su genoma, que no es más que la habilidad que tiene el COVID-19 de saltar de especie entre especie e ir infectado.

    ¿Qué sucede en nuestro Organismo?

    Básicamente lo que quiero compartir a través de este artículo, es lo que ocurre a nivel del aparato respiratorio, dando una breve idea de lo que ocurre en los demás sistemas.

    El COVID-19 posee un tropismo positivo, es decir un atracción por así decirlo, por el epitelio ciliado del tracto respiratorio, afectando tanto el tracto superior como inferior. Como sabemos los cilios son parte fundamental de aparato respiratorio, ya que son los encargados de proteger, barrer y expulsar las secreciones a nivel bronquial, eliminandolas por medio de la expectoración, deglución y evacuaciones. Evitando que estas secreciones no deseadas se conviertan en un caldo de cultivo y observemos esas complicaciones denominadas neumonías, abscesos pulmonares entre otros.

    Pensemos entonces que ocurre en aquellos pacientes que cursan con comorbilidades a nivel respiratorio tal como, asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica EPOC, neoplasias pulmonares entre otros, que de por sí, sus patologías de base ya afectan y cambian las estructuras de estos cilios encargados de esta importante función protectora, viene este virus COVID-19 a generan a un más daño (empeorando la función ciliar) a nivel de estas estructuras, aumentando la tasa de morbi-mortalidad, ocasionando cuadros respiratorios críticos e insuficiencias respiratoria en la mayoría de los casos. Obteniendo como resultado la infección viral de un cilio del epitelio respiratorio ya de por si estructuralmente alterado deficiente, enfermo por una patología de base, empeorando aún más la función pulmonar.


    Epitelio Respiratorio. Imagen de Dominio Público. Fuente Wikipedia. Autor: BruceBlaus.

    Respuesta inmunológica

    En todo ser humano en condiciones normales, ante cualquier virus, hongos y bacteria nuestro organismo activa sus barreras de defensa para atacar y eliminar a este microorganismo invasor, en las primeras horas y alrededor de los 3 a 5 primeros días actúa lo que denominamos la inmunidad innata, es decir que tiene memoria, cuya función es llegar, señalizar, y eliminar estará medida por ciertas interleucinas, macrófagos, las células NK con el objetivo de minimizar daños y propagación del microorganismo.

    Posteriormente juega un papel fundamental los linfocitos B y pasaran a dar lo que conocemos inmunidad adquirida, es decir guardar memoria, y formar anticuerpos contra este virus, bacteria, u hongo que llegó a invadir e infectar para futuras infecciones.

    Teniendo claro estos conceptos podemos decir, llega el virus del COVID-19, entra en contacto por medio de aerosoles o gotita de saliva contaminada a través de la vida aérea o las mucosas, dando paso a lo se conoce como primoinfección (primer contacto que tiene este virus con el organismo). Nuestro sistema inmune no conoce a este virus de COVID-19, será la primera vez que se enfrenta a él, por lo tanto no contamos anticuerpos, dando gran peso e importancia a nuestra inmunidad innata.

    Esta primera barrera de defensa, tendrá gran protagonismo el interferón que será la célula de choque contra este virus, cuya función es señalizar a este invasor, y pedir ayuda activando la respuesta celular, evitando así la propagación del virus. De forma consecutiva se activarán una serie de células con el fin de atacar y eliminar este virus como lo son las IL, macrófagos, células NK entre otros que van a responder al llamado del interferón para alisar y dar fin a este virus.

    Cuando nuestro sistema inmunológico no es competente, no es capaz de responder de forma satisfactoria, es cuando comenzamos a ver ese conjunto de complicaciones sistémicas, a nivel pancreático, renal, cardiacovascular, pulmonar, ya que no es capaz de contener esta propagación y replicación viral de COVID-19.

    Lo contrario sucede en aquellos pacientes asintomáticos, donde su sistema inmunológico, sobre todo esta primera barrera, donde el interferón juega un papel esencial da una respuesta contundente efectiva generando una señal a las demás células para que estas lleguen y destruyen al virus. Entonces estos pacientes serán portadores del virus, sin síntomas pero claro con la capacidad de infectar a otros.

    Receptores de ACE2

    La enzima convertidora de Angiotensina 2, no es solo una proteína funcional, implicada en múltiples procesos, tales como; a nivel de sistema cardiovascular y renal, control ciertos electrolitos por medio del sistema renina angiotensina aldosterona, control de la presión arterial y líquidos, control de la regulación de catecolaminas. Estos receptores localizan en grandes concentraciones en pulmón, corazón, testículo, riñones, y menos cantidad páncreas.

    Esta enzima que también actúa como receptor para el COVID-19, sirve como puerta de entra al virus para que penetre en la célula y la infecte. La ACE2 que de por sí es fundamental, expresada en múltiples órganos esenciales, que sirva de receptor a el COVID-19 genera un sin fin de complicaciones.


    Ciclo de multiplicación celular para el SARcov2. Imagen de Dominio Público. Fuente Wikipedia. Autor: Vega Asensio.

    Lesión pancreática

    Esta lesión a nivel de páncreas se obtiene por la presencia de los receptores ACE2 altamente expresado en las células B-pancreática, lo que la entrada del virus permite la fibrosis de estas células tan importantes para el buen funcionamiento del páncreas ya que ellas se encarga de la producción de insulina, glucagón entro otros, alterando todos estos procesos fisiológicos esenciales para el metabolismo.

    Sumando el hecho de que si tenemos un paciente confirmado para COVID-19, con antecedentes de DM, que como ya se sabe, esta patología genera un estado de inmunosupresión, por lo tanto la respuesta inmunológica en estos casos no será suficiente, por lo tanto este paciente va a tener más complicaciones, además de que este virus tiene la habilidad de inducir daño en la células B-pancreáticas, generados un estado hiperglucémico más marcado, un estrés metabólico que no será nada beneficioso, aumentado el riesgo de mortalidad.

    Síndrome de Respuesta inflamatoria sistémica

    El virus al entrar en contacto con el sistema inmunológico, sobre todo con la primera barrera, la inmunidad innata, donde el papel primordial básicamente lo tiene el interferón y las células NK y cuando estos no logran responder de forma contundente y eliminar el virus del COVID-19, logrando evadir esta primera barrera, y a su vez infectando una gran cantidad de células, replicándose por todos los sistemas.

    Cuando esta primera barrera inmunológica falla, no logra detener la replicación del virus, la médula ósea trata de ayudar y evitar que la infección avance, por ende comienza a liberar una serie de células en gran cantidad, como lo son más linfocitos T, polimorfonucleares, macrófagos entre otros.

    La replicación del virus COVID-19 es agresiva, induciendo a la médula ósea y al resto de sistema inmunológico a producir y liberar una gran cantidad de células inflamatorias, siendo esta respuesta será descontrolada, y es lo algunos autores describen como una TORMENTA DE CITOQUINAS, las cuales son sustancias químicas que inducen inflamación, recordemos que nuestro sistema inmunológico inflama, y cicatriza para poder sanar.

    Básicamente lo que nuestro organismo busca con esta tormenta de citoquinas es detener esa replicación de COVID-19 masiva, sin embargo por ser una respuesta inmunológica descontrolada termina destruyendo todo tipo de célula, sana o no, buenas o no, ya que no tiene la capacidad de reconocer y diferenciar las demás células propias al momento de inducir esta respuesta.

    En estos momento el individuo infectado, por esta respuesta inmunológica exagerada y descontrolada que ataca todo a su paso, sumado al daño propio inducido por el virus, nuestro paciente entra en falla multisistémica, es decir, que no solo el sistema respiratorio que es órgano de predilección de este virus, sino el sistema cardiovascular, hígado, riño, páncreas, entran en falla, y el pronóstico es estos casos es sombrío.

    Síndrome de dificultad respiratoria aguda

    También denominado síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA), ya en este contexto el paciente se encuentra en condiciones críticas, con marcado trabajo respiratorio, con un cuadro de neumonía viral marcado, que ese afán del sistema inmunológico por disminuir la replicación viral, genera una respuesta descontrolada de citoquinas que va a eliminar a su paso todo tipo de células infectadas o no.

    Cuando esto sucede, nuestro sistema lisa y elimina toda célula a su paso, está sobre todo a nivel pulmonar, estas células ya muertas se quedan acumuladas tanto en el alveolo enfermo con en el espacio intersticial, dando paso a la formación de una gelatina de células ya muertas, que facilitan o sirven de caldo de cultivo de bacterias. Y para este momento, ya nuestro paciente muy probablemente esté bajo ventilación mecánica, permitiendo la entrada de bacterias nosocomiales, oportunista, favoreciendo la coexistencia de infecciones bacterias, por lo tanto este paciente ya tiene otro proceso infeccioso aparte de COVID-19 empeorando su pronóstico.

    Intercambio alveolo – capilar

    Ya entrando en tema de lo que es ventilación mecánica, es aquí en este punto donde teniendo claro que ocurre o mejor dicho por qué falla el intercambio gaseoso en estos pacientes podemos manejar los parámetros ventilatorios adecuados en esta patología.

    En un alveolo sano, con sus cilios indemnes funcionales, macrófagos alveolares (célula protectoras con buena expansibilidad, sus neumocitos tipo I y II esenciales para el intercambio gaseoso, y elaboración del surfactante pulmonar el cual evita que nuestro alveolo colapse durante la espiración.

    Los pacientes con COVID-19 a nivel alveolar, donde recordemos que ya los cilios que le brindan protección ya están lesionados de entrada por el virus, ya que este tiene un tropismo positivo por el mismo, en estos cuadros de SDRA la replicación viral es masiva, las barreras inmunológicas fallaron, y la médula ósea, en busca de controlar esta infección viral, induce a la liberación de más citoquinas inflamatorias y estos van a pasar del capilar al alveolo para ayudar a ese macrófago alveolar que por alta replicación viral no logra contener la infección.

    El espacio alveolo – capilar comienza a llenar se liquidó, por todas estas citoquinas también se extravasan del capilar. Si solicitamos una radiografía de tórax a este paciente en esta etapa de la infección, podremos observar infiltrados intersticiales, lo que quiere decir que la progresión de la infección progresa y que es muy probable que genere un cuadro de SDRA.

    Recordemos que las citoquinas inflamatorias que lograron penetrar al alveolo enfermo para destruir y detener la replicación del COVID-19 en conjunto con el macrófago alveolar, comienzan a destruir todo a su paso, desde células infectadas hasta sus propias células como lo son los neumocitos tipo I y II, dejando que estas células ya muertas se acumulen y permitan la proliferación bacteriana y alveolo comienza a colapsar.

    En estos momentos el paciente ya tiene alteraciones de la difusión de gases, ya que la fina membrana alveolar se engruesa y disminuye la capacidad de intercambio alveolo – capilar, ya el O2 no puede difundir fácilmente del capilar al alveolo. En este contexto el paciente ya se encuentra saturado, con marcado trabajo respiratorio, tiraje intercostal, aleteo nasal, con aumento de la presión de la vía área, y con criterios de ventilación mecánica.


    Intercambio alvéolo - capilar. Imagen de Dominio Público. Fuente Wikipedia. Autor: Jmarchn.

    Parámetros respiratorios para SDRA

    Si bien, como sabemos a lo largo de esto meses, y que día a día nos brinda conocimiento este nuevo virus tras esta pandemia que ha dejado una alta tasa de mortalidad y secuelas a ciertos sobrevivientes.

    Inicialmente se documentó que este virus expresaba síntomas netamente respiratorios, y que se acompaña de síntomas inespecíficos como cefalea, mialgias, artralgias. Posteriormente se observó que la anosmia (pérdida total del olfato) y la ageusia (pérdida del gusto) eran frecuentes en estos paciente, incluso muchos en etapa temprana de la enfermedad cursan con cuadros enterales al menos por 3 días.

    Lo cierto es que este virus tiene como objetivo el daño total del sistema respiratorio, destrucción de la función ciliar, colapso alveolar y daño en la difusión de gases, para determinar que el paciente se encuentra en SDRA, tanto la clínica (cianosis, disnea, taquipnea, tiraje intercostal, aleteo nasal…) se deben tomar en cuenta cierto parámetro propuesto por Berlín, los cuales nos indica que el paciente se encuentra en falla respiratoria y amerita ventilación mecánica para su supervivencia.

    Se clasifica en leve, moderado y severo;

  • Cuadro leve: PaO2/FiO2= 200 – 300 con PEEP > 5cm H2O.
  • Cuadro Moderado PaO2/FiO2 = 100-200 con PEEP > 5cm H2O.
  • Cuadro Severo PaO2/FiO2 <100 con PEEP > 5cm H2O.
  • Hasta ahora logramos tener claro lo que sucede a groso modo en estos pacientes infectados por COVID-19, con cuadros moderados a severos que ameritan ser manejados de forma intrahospitalaria para garantizar su supervivencia y pronta recuperación.

    El próximo artículos se desarrolla la parte de los parámetros ventilatorios a manejar en estos pacientes, y por supuesto la exposición de un caso clínico, espero sea de su agrado el presente artículo nos vemos.

    Fuentes:

  • Coronavirus COVID-19
  • SARS-CoV-2/COVID-19
  • COVID-19
  • Manejo clínico del COVID-19
  • Enfermedad del coronavirus COVID-19
  • Coronavirus
  • Covid-19
  • Síndrome de Distrés Respiratorio Agudo
  • Manejo del Síndrome de Distrés Respiratorio Agudo
  • Fisiopatología del Síndrome de Distrés Respiratorio Agudo

  • Créditos @elvigia

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    Es bueno tenerte de vuelta @anaestrada12, la comunidad extrañaba leer tus publicaciones sobre medicina. Gracias por lo que haces aquí y en la vida real ayudando los pacientes que padecen de este virus, ustedes los profesionales de salud son unos héroes, son admirables, se merecen todo mi respeto!!.

    Con respecto a este post, es excelente toda la metodología involucrada en lo que respecta a cómo debe ser el proceso de ventilación en este tipo de pacientes, gracias a dios no he tenido necesidad de usar este equipo hasta los momentos y espero que no sea necesario.

    Saludos cordiales y espero poder seguir leyendote mas seguido doctora!

    Muchas gracias Carlos, por tus hermosas palabras, espero poder seguir aportando mi pequeño grano de arena en la construcción de la comunidad, de mi parte escribiendo publicaciones. Espero que te mejores pronto, eres afortunado y bendecido por tener un sistema inmune muy fuerte.

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    Saludos doctora @anaestrada12, muy bueno y educativo su artículo, describe de manera explicita ciertos aspectos de lo que ocurre en el organismo con la llegada del dichoso virus.

    Me llamó mucho la atención cuando hablo de los cilios que son los que se encargan de la protección pulmonar y que que las personas que sufren de asma se ven afectada la estructura de los cilios, mi hijo es asmático por lo tanto tenemos una precaución extrema. Conocer estos aspectos a profundidad me asegura que no estamos exagerando con sus cuidados.

    Muchas gracias por la información socializada, seguimos en comunicación, hasta luego !

    Hola @amestyj estas en lo cierto, debemos tener mucha precaución con este tipo de pacientes (patologías respiratorias), ya que son lo más propensos a complicaciones.

    Hola @anaestrada12

    Una descripción científica muy importante para entender desde el punto de vista médico y de virología la forma en cómo actúa y ataca este virus al ser humano. Gracias doctora por compartir información tan importante como la que nos muestra en este post magistral, saludos.

    Gracias @carlos84 por tomarte el tiempo y leer mi post y sobre todo que los disfrutaras.. Saludos

    Saludos estimada doctora @anaestrada12, siempre es un privilegio poder leer sus artículos de tan alta calidad, en esta oportunidad realiza una magistral descripción de los principios básicos de ventilación mecánica en pacientes con Covid-19, una vital información en estos tiempos tan difícil de pandemia, nos educa sobre como actúa este maligno virus en nuestro organismo, igualmente sobre la respuesta inmunológica de nuestro cuerpo antes cualquier virus, hongos y bacterias, entre otros importantes aspectos relacionado a este virus del Covid 19, gracias por compartir sus excelentes conocimientos médicos con nosotros, es una fuente de inspiración para muchos de nosotros dentro y fuera de la comunidad de stem-espanol ya que hemos aprendido de su gran calidad humana y alta calidad de contenido. Saludos.

    Muchas gracias @rbalzan79 por tomarte el tiempo de leer esta publicación y por tus hermosas palabras. Es gratificante poder saber que los usuarios de la comunidad pueden aprender un poco de lo que se quiere plasmar en el contenido y por supuesto que sea muy bien visto!