Medición del gasto cardíaco

El gasto cardíaco (cardiac output — CO) se mide en los laboratorios de hemodinámica y en las unidades de cuidados intensivos o de cuidados cardíacos. Son cada vez más usados los métodos que no requieren cateterismo cardíaco con catéter de Swan-Ganz.

DESCRIPCIÓN DE LA PRUEBAArriba

1. Medición con catéter de Swan-Ganz (introducción del catéter en la arteria pulmonar)

Es el método de referencia. El catéter tradicional ofrece la posibilidad de realizar mediciones repetidas (→cap. I.B.8.1). También se han diseñado catéteres que permiten monitorizar de manera continua el gasto cardíaco por el método de termodilución (equipados con fibras que calientan la sangre en el ventrículo derecho y un termistor sensible en la terminación del catéter que mide la temperatura de la sangre en la arteria pulmonar), y la saturación de oxígeno de hemoglobina en la sangre venosa mixta (con un sensor de oximetría incorporado).

2. Medición con el método de termodilución transpulmonar

Se administran habitualmente unos 15-20 ml de una solución fría de NaCl al 0,9 % por medio de un catéter central en la vena cava (con mayor frecuencia superior). El catéter puede o no estar equipado con un sensor de oximetría para monitorizar la saturación de oxígeno). La temperatura de la solución se mide con un termistor conectado a la luz distal del catéter (por el que se administra la solución de 0,9 % NaCl, si el catéter es de tipo multilumen). Para medir la temperatura de la sangre se introduce un catéter especial en la arteria femoral (con menor frecuencia axilar o braquial) que igualmente dispone de un termistor. Este catéter se utiliza simultáneamente para monitorizar de manera continua la presión arterial. El análisis de la curva de termodilución (variación de la temperatura de la sangre con el tiempo) permite medir el gasto cardíaco, el cual es inversamente proporcional al área bajo la curva. Permite también determinar el volumen térmico intratorácico (intrathoracic thermal volume — ITTV) y el volumen térmico pulmonar (pulmonary thermal volume — PTV), con los que se calculan el volumen telediastólico global (global end diastiolic volume — GEDV = ITTV-PTV), el volumen sanguíneo intratorácico (intrathoracic blood volume – ITBV = 1,25 × GEDV), el volumen de la sangre pulmonar (pulmonary blood volume — PBV = 0,25 × GEDV) y el volumen del agua extravascular pulmonar (extravascular lung water — EVLW = ITTV – ITBV = PTV – PBV).

3. Análisis invasivo de la curva de presión arterial

Permite la monitorización continua del gasto cardíaco  por medio del cálculo del área bajo la parte sistólica de la curva de pulso (es decir, hasta la muesca dicrótica por el cierre de la válvula aórtica); del análisis de la presión del pulso; y de la forma de la onda del pulso. Para medir el gasto cardíaco se realiza una calibración periódica mediante métodos de termodilución transpulmonar (→más arriba, PiCCO™ [pulse induced contour cardiac output] y Volume view™), o de dilución transpulmonar con cloruro de litio (LiDCO™). También mediante autocalibración (FloTrac/Vigileo™, ProAQT™), o sin calibración (menor precisión de los valores absolutos). Los métodos que no se basan en la termodilución transpulmonar emplean un catéter en arteria radial pudiendo evitar así el acceso venoso central en vena cava.

4. Métodos no invasivos

No requieren de cateterismo. El gasto cardíaco se evalúa basándose, entre otros, en:

1) ecocardiograma Doppler (→cap. I.B.4.6): el volumen de eyección sería equivalente al producto de la integral del flujo sanguíneo a lo largo del tiempo (volume time integral — VTI) en el tracto de la salida del ventrículo izquierdo por el área de sección en el mismo punto. El área se calcula a partir del diámetro del tracto de salida asumiendo una sección circular

2) ecografía Doppler del flujo aórtico empleando sonda transesofágica o percutánea a través p. ej. de la ventana supraesternal

3) medición de los cambios en la producción de CO2 y de su concentración al final de la espiración tras un breve período de inhalación parcial (sistema NICO™ en pacientes en ventilación mecánica); este método permite estimar la concentración de CO2 en la sangre arterial evitando la medición en sangre venosa, así como calcular el gasto cardíaco mediante la ecuación de Fick modificada

4) medición de la bioimpedancia eléctrica del tórax o de todo el cuerpo (métodos de cardiografía de impedancia y de pletismografía periférica por impedancia, también denominados métodos de biorreactancia)

5) análisis pletismográfico de la onda del pulso.

INDICACIONESArriba

La medición del gasto cardíaco se realiza habitualmente en caso de dudas diagnósticas y dificultad en el tratamiento en los pacientes en shock, especialmente de mecanismo complejo, o en pacientes con insuficiencia cardíaca aguda. También se usa para monitorizar el tratamiento y tomar decisiones sobre el inicio o interrupción de los fármacos inotrópicos, vasoconstrictores o vasodilatadores, de la fluidoterapia y del uso de diuréticos. De acuerdo con la posición del grupo de trabajo ESICM (2014) sobre el shock y la monitorización hemodinámica, no se recomienda la medición del gasto cardíaco si se consigue una buena respuesta al tratamiento inicial. Tampoco se recomienda el uso rutinario del catéter de Swan-Ganz. Sin embargo, sí se sugiere emplear la técnica de termodilución transpulmonar o el catéter de Swan-Ganz en enfermos en shock grave, especialmente en aquellos con síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA). También se recomienda usar el catéter de Swan-Ganz  en los pacientes con shock grave y disfunción ventricular derecha. Se propone la ecocardiografía para la evaluación hemodinámica inicial y continua.

CONTRAINDICACIONES Y COMPLICACIONESArriba

Se refieren a los métodos invasivos que requieren el cateterismo de las venas centrales y de las cavidades cardíacas derechas (→cap. I.B.8.1) o la medición invasiva de la presión arterial (→cap. I.B.7.4).

RESULTADOSArriba

El gasto cardíaco se reduce en el shock cardiogénico, obstructivo e hipovolémico (no compensado), mientras que en un shock distributivo (séptico, anafiláctico o neurogénico [medular]), así como en la fase inicial del shock hipovolémico, el gasto cardíaco suele estar incrementado (normas →cap. I.B.8.1). Asimismo, el gasto aumenta en condiciones de circulación hipercinética como sucede, entre otros, en casos de anemia, hipertiroidismo, fiebre o hipertermia, cirrosis hepática y presencia de fístula arteriovenosa activa. Un incremento ≥10 % del gasto cardíaco durante la prueba de elevación pasiva de piernas (elevación de las extremidades inferiores en ángulo de 45° durante 4 min encontrándose el paciente en decúbito, habiendo estado previamente en posición semisentada con el tronco y la cabeza elevados a 45°) predice una respuesta favorable (aumento del gasto cardíaco) a la infusión intravenosa de líquidos.

La medición del gasto cardíaco permite calcular:

1) la resistencia vascular (normas →cap. I.B.8.1), que es inversamente proporcional al gasto cardíaco (si el gasto cardíaco se expresa en l/min y la presión en mm Hg, se obtiene la resistencia vascular en unidades de Wood y, tras multiplicar por 80, en dinas × s/cm5)

a) la resistencia vascular periférica (sistémica; systemic vascular resistance – SVR): que es directamente proporcional al gradiente de presión entre la aorta y la aurícula derecha, es decir, la diferencia entre la presión arterial media (mean arterial pressure – MAP) y la presión venosa central (PVC; el catéter venoso central es necesario). Por lo tanto: SVR = (MAP – PVC)/CO. La SVR se ve reducida en el shock distributivo y en otros estados de circulación hipercinética (véase más arriba); en cambio, aumenta en la hipovolemia, la hipotermia y en la mayoría de casos de insuficiencia ventricular izquierda.

b) la resistencia vascular pulmonar (pulmonary vascular resistance – PVR): que es directamente proporcional al gradiente de presión entre el tronco de la arteria pulmonar y la aurícula izquierda, es decir, la diferencia entre la presión media en la arteria pulmonar (emean pulmonary artery pressure – MPAP) y la presión capilar pulmonar (PCPE; con el catéter de Swan-Ganz). Por lo tanto: PVR = (MPAP – PCPE)/CO. La PVR se ve incrementada en la hipertensión pulmonar, en el embolismo pulmonar y, habitualmente, en la insuficiencia ventricular derecha.

2) el trabajo cardíaco (multiplicando por 0,0136 se obtiene un resultado en kg × m)

a) izquierdo (left cardiac work – LCW) = CO × (MAP – PCPE)

b) derecho (right cardiac work – RCW) = CO × (MPAP – PVC)

3) el volumen de eyección (stroke volume – SV): el cociente entre el gasto cardíaco y la frecuencia cardíaca (heart rate – HR)

4) el trabajo sistólico (multiplicando por 0,0136 se obtienen g × m)

a) ventricular izquierdo (left ventricle stroke work – LVSW) = LCW/HR = CO × (MAP – PPE)

b) ventricular derecho (right ventricle stroke work – RVSW) = RCW/HR = SV  × (MPAP – PVC)

5) parámetros de la cinética del oxígeno

a) suministro de oxígeno (valores normales 520-570 ml/min/m2 de superficie corporal [sc.]; 3-5 ml/kg de masa corporal [mc.]/min): resultado de multiplicar el gasto cardíaco por la concentración de oxígeno arterial (DO2 en ml/min = CO en l/min × 13,4 × concentración de hemoglobina en g/dl × saturación de oxígeno en sangre arterial [SaO2] expresada en decimales; En la fórmula se contempla el oxígeno unido a la hemoglobina [1 g de hemoglobina une 1,34 ml de oxígeno] pero no la cantidad mínima de oxígeno disuelto físicamente en la sangre [en plasma, en ml O2/100 ml de sangre es 0,003 × presión parcial de O2 expresada en mm Hg])

b) consumo de oxígeno (valores normales ~110-160 ml/min/m2 de la sc.) – conforme al principio de Fick, el resultado de multiplicar el gasto cardíaco por la diferencia de concentración de oxígeno en sangre arterial y venosa (preferentemente venosa mixta, es decir la sangre proveniente de todos los órganos, incluido el corazón, que se recoge del tronco pulmonar; VO2 = CO × 13,4 × concentración de hemoglobina × diferencia entre la saturación de oxígeno en sangre arterial y venosa [SaO2 – SvO2]; el valor aproximado se obtiene con sangre de la vena cava superior recogida mediante el catéter venoso central)

c)  índice de extracción de oxígeno (valor normal 0,2-0,3): cociente entre VO2 y DO2 (en condiciones de déficit de aporte de oxígeno puede aumentar a 0,5-0,6, y en los deportistas puede alcanzar ~0,8)

6) producción de dióxido de carbono (VCO2; valor normal ~3 ml/kg/min): resultado de multiplicar el gasto cardíaco por la diferencia de concentración de CO2 entre la sangre venosa (preferentemente la sangre mixta, opcionalmente la de la vena cava superior) y arterial. Esto permite determinar el cociente respiratorio (respiratory quotient – RQ = VCO2/VO2; valor normal 0,8-1,0).

Los parámetros hemodinámicos normalmente se indexan por m2 de la sc. y en tal caso se les denomina índices ( p. ej. índice cardíaco [cardiac index – CI] = CO/superficie corporal [body surface area – BSA]; índice de volumen sistólico [stroke volume index – SVI] = SV/BSA; mediante la ecuación de Mosteller, BSA [m2] = [(altura [cm] × masa corporal [kg])/3600]1/2; mediante la fórmula de DuBois y DuBois, BSA [m2] = 0,007184 × altura [cm]0,725 × masa corporal [kg]0,425).

La medición continua del gasto cardíaco permite determinar la variación del volumen de eyección (stroke volume variation – SVV; diferencia entre el valor máximo y mínimo dividido por el valor medio). Una SVV elevada (>13-15 %) es indicativa de hipovolemia y predice una respuesta efectiva a la infusión de líquidos de forma más precisa de lo que lo hacen los indicadores estáticos en pacientes en ventilación mecánica (volumen respiratorio ≥8 ml/kg del peso corporal ideal) sin ventilación espontánea y en ritmo cardíaco regular (sinusal). En los demás pacientes es un predictor fiable de la respuesta a la fluidoterapia. Menos limitaciones tiene la prueba de elevación pasiva de piernas con medición continua del gasto cardíaco (→más arriba y cap. I.C.2).

La termodilución transpulmonar proporciona información adicional sobre:

1) función cardíaca

a) precarga: índice GEDV (GEDVI; valor normal: ~680-800 ml/m2)

b) contractilidad (función sistólica): fracción de eyección global (global ejection fraction – GEF = 4 × SV/GEDV; valor normal: ~25-35 %); índice de función cardíaca (cardiac function index – CFI = CO/GEDV; valor normal: 4,5-6,5 min–1)

2) hidratación de los pulmones: índice EVLW (EVLWI; valor normal: ~3-7 ml/kg; un resultado >10 ml/kg indica claramente sobrehidratación [edema pulmonar cardiogénico], o lesión de la barrera alveolocapilar [edema pulmonar no cardiogénico]); índice de la permeabilidad vascular pulmonar (pulmonary vasculature permeability index – PVPI = EVLW/PBV; valor normal: 1-3, un resultado >3 indica lesión de la barrera alveolocapilar).

Los parámetros hemodinámicos aislados, especialmente los resultados de determinaciones aisladas, no deben ser la única base para una decisión diagnóstica ni terapéutica. La evaluación hemodinámica debe tener un carácter global y repetirse periódicamente.