Medición del impacto de la administración sub aracnoidea de un anestésico local, en la regulación autonómica del ritmo cardiaco, por medio del análisis de la variabilidad de la frecuencia cardiaca y su relación con hipotensión y bradicardia

Abstract

Sistema nervioso autónomo (SNA) juega un papel importante en mantener la independencia del medio interno sobre el externo en diferentes tipos de situaciones, buscando de esa manera preservar el delicado balance homeostático del sistema. Esta función la logra cumplir debido a que este ejerce funciones de regulación y control sobre sistemas tan esenciales como el cardiovascular, respiratorio, gastrointestinal, endocrino, termorregulador, entre otros. 1 Las funciones de regulación y control desempeñadas por el SNA tendientes al mantenimiento de la homeostasis, muestran un comportamiento “complejo” el cual está presente en la mayoría de los sistemas biológicos; este tiene la característica de poder adaptarse y auto ajustarse de manera instantánea, por medio de una compleja y redundante red de circuitos de retroalimentación positiva y negativa, que responden ante cambios del medio externo. De esta manera, para estudiar el SNA, se hace necesario, no solo la comprensión por separado de las partes que lo conforman, sino que requiere de metodologías de análisis, que evalúen cómo interactúan y se relacionan unas con otras.1 Debido a la complejidad del SNA, el estudio de la función autonómica es hoy en día un reto para investigadores y clínicos. A pesar que hay disponibles una gran variedad de técnicas para evaluar su función; las cuales van desde el examen físico, la medición de niveles de catecolaminas en sangre, hasta estrategias más complejas como la micro neurografía simpática, sensibilidad barorrefleja, turbulencia de la frecuencia cardiaca, variabilidad de la frecuencia cardiaca (HRV), etc. Todas estas presentan algún tipo de limitación en la evaluación de la función del SNA, lo que hace que la selección de la técnica a usar, dependa de los alcances de la investigación o del tipo de evaluación que se requiera, tanto en el campo investigativo como en el clínico. De las técnicas anteriormente enunciadas, la HRV muestra aparentemente algunas ventajas sobre otras técnicas para el análisis de la función autonómica, como la cantidad de estudios disponibles al respecto, la no invasividad de la técnica y la existencia de consensos internacionales, que estandarizan los métodos de medición y las variables a analizar.2,3 Sin embargo, a pesar de las cualidades referidas en párrafos anteriores y de existir una amplia cantidad de artículos publicados, sobre sus utilidades en la valoración de la función autonómica en diversas situaciones, patológicas y no patológicas. La aparente complejidad de los modelos usados para del análisis de la señal, los requerimientos tecnológicos necesarios y la dificultad en el control de las condiciones necesarias para su adecuada medición, hacen que la HRV esté aún lejos de ser incluida dentro del análisis rutinario de la función autonómica en escenarios experimentales y clínicos 1,2 Uno de los modelos más usados para la evaluación de la función autonómica por medio de la medición de la HRV, es el análisis de sus cambios producto intervenciones que se conocen modifican la regulación autonómica por diferentes mecanismos (cambios de posición, uso de medicamentos bloqueadores de receptores beta adrenérgicos, anestésicos generales, inyección neuroaxial de anestésicos locales, etc.) y así describir los cambios y cuantificar el impacto de la intervención sobre el SNA. 4–6 Producto de los estudios anteriormente descritos, por mucho tiempo se ha aceptado, que la HRV, es resultado de la acción del SNA sobre el nodo sinusal y que en su análisis se pueden discriminar la acción de los dos brazos del SNA sobre el cronotropismo cardiaco (simpático y parasimpático). Sin embargo hoy en día y producto de algunas observaciones contradictorias, se está replanteando la hipótesis que postula al SNA como el único determinante de la HRV. Lo cual que genera también nuevas preguntas sobre la utilidad de la HRV en la evaluación de la función autónoma y en el diagnóstico de la disfunción de este sistema.1,4,7 Por otro lado, la HRV es también usada para evaluar el grado de complejidad de los sistemas biológicos, dicha complejidad se pierde con la enfermedad y la edad, lo que se refleja en la perdida de las capacidades adaptativas del individuo para el mantenimiento de la homeostasis. De esta manera, esta descrito como la perdida de la HRV en los individuos, se relaciona con el aumento de la morbimortalidad por diferentes causas (aumento del riesgo de mortalidad por causa cardiovascular, hasta 5 años después de un infarto agudo de miocardio, aumento de la probabilidad de inestabilidad en la unidad de cuidado intensivo, etc.). 8–10 Todo procedimiento quirúrgico, se puede ver como un evento estresante capaz de romper el delgado equilibro homeostático del sistema, que requiere del adecuado funcionamiento de todos los sistemas de regulación y control con el objetivo garantizar la estabilidad del medio interno (incluido el SNA). Es así como las personas con disfunción autonómica y con pérdida de la complejidad fisiológica, están en riesgo de presentar desenlaces desfavorables antes, durante y después de algún procedimiento quirúrgico. Motivo por el cual, la identificación temprana de individuos en esta situación, podría generar intervenciones que la corrijan y así disminuya la morbimortalidad en sujetos llevados a cirugía.11,12 La inyección en el espacio subaracnoideo de anestésicos locales, es usada frecuentemente como técnica anestésica en diferentes tipos de procedimientos quirúrgicos. Se encuentra bien documentado el bloqueo simpático producido por el uso de esta técnica anestésica, el cual aumenta la probabilidad de presentar hipotensión arterial y bradicardia durante el procedimiento quirúrgico.13 Existen varios estudios en la literatura, que buscan desde una perspectiva clínica, usar las mediciones de la HRV, como predictores de hipotensión y/o bradicardia en este grupo de pacientes con resultados contradictorios. 14–17 La idea de evaluar la función autonómica y la complejidad de los sistemas por medio de la HRV, nació durante el desarrollo regular de la Maestría en Fisiología, la cual maduró y se fortaleció conceptualmente, producto de las reuniones y las discusiones académicas realizadas con el tutor de la tesis, motivo por el cual la idea fue aceptada como trabajo de grado. Sin embargo, esta idea de investigación tuvo una primera aproximación, en un trabajo diseñado desde una perspectiva clínica el cual se usó como requisito de grado de la Especialización en Anestesiología en el Hospital Militar Central del estudiante que presenta esta propuesta de investigación. Este pretendió describir los cambios en la HRV, producto de la inyección subaracnoidea de un anestésico local y buscar su posible relación con algunos desenlaces cardiovasculares. 18 Sin embargo, consideramos pertinente que la detallada, rigurosa, completa observación y recolección de los datos realizada en el estudio anteriormente referenciado, debe continuar su análisis desde una perspectiva fisiológica, con definiciones de los desenlaces que reflejen cambios en las condiciones de los sujetos, sin tomar valores absolutos de variables fisiológicas, bajo una metodología estadística adecuada y con un mejor manejo instrumental de los datos. Motivo por el cual, para el presente trabajo de investigación, se pretenden usar los datos obtenidos en ese estudio, como insumo para continuar el desarrollo de la presente TESIS DE MAESTRIA EN FISIOLOGÍA. De esta manera, como propuesta para el presente trabajo de grado se pretende analizar el impacto de tiene sobre la función autonómica, la administración subaracnoidea de anestésicos locales por medio del análisis de la HRV y encontrar una posible relación entre estos cambios y el desarrollo de hipotensión y/o bradicardia durante la cirugía en estos pacientes. Los resultados de este estudio pretenden que arrojen información suficiente, que permita generar una discusión fisiológica fundamentada, que nos lleve a entender el papel del análisis de la HRV reflejo de la función autonómica y de la complejidad fisiológica en los sujetos bajo anestesia sub aracnoidea

Abstract. Autonomic Nervous System (ANS) plays an important role in maintaining the independence of the internal environment over the external in different types of situations, thus seeking to preserve the delicate homeostatic balance of the system. This function manages to fulfill it because it exerts regulation and control functions on such essential systems as the cardiovascular, respiratory, gastrointestinal, endocrine, thermoregulatory, among others. 1 The functions of regulation and control performed by the SNA tending to maintain homeostasis show a "complex" behavior which is present in most biological systems; It has the ability to adapt and self-adjust instantly, through a complex and redundant network of positive and negative feedback circuits, which respond to changes in the external environment. Thus, to study the ANS, it becomes necessary, not only the separate understanding of the parts that make it up, but also requires methodologies of analysis, which evaluate how they interact and relate to one another.1 Due to the complexity of the ANS, the study of autonomic function is nowadays a challenge for researchers and clinicians. Although a variety of techniques are available to evaluate their function; Which range from physical examination, measurement of catecholamine levels in blood, to more complex strategies such as sympathetic micro neurography, baroreflex sensitivity, heart rate turbulence, heart rate variability (HRV), and so on. All of these present some kind of limitation in the evaluation of the ANS function, which makes the selection of the technique to be used depends on the scope of the research or the type of evaluation that is required, both in the field of research and In the clinician. From the above-mentioned techniques, HRV seems to show some advantages over other techniques for the analysis of autonomic function, such as the number of studies available, the non-invasiveness of the technique and the existence of international consensus, which standardize the And the variables to be analyzed.2,3 However, in spite of the qualities mentioned in previous paragraphs and of having a large number of articles published, on their usefulness in the evaluation of the autonomic function in diverse situations, pathological and non-pathological. The apparent complexity of the models used for the analysis of the signal, the necessary technological requirements and the difficulty in controlling the necessary conditions for its adequate measurement, make HRV still far from being included in the routine analysis of the function Autonomy in experimental and clinical settings 1,2 One of the most used models for the evaluation of the autonomic function by means of the measurement of the HRV, is the analysis of its changes product interventions that are known modify the autonomic regulation by different mechanisms (changes of position, use of medicines blockers of Beta-adrenergic receptors, general anesthetics, neuroaxial injection of local anesthetics, etc.) and thus describe the changes and quantify the impact of the intervention on the ANS. 4-6 A product of the previously described studies has long been accepted that HRV is a result of the action of the ANS on the sinus node and that in its analysis the action of the two arms of the ANS on cardiac chronotropism Sympathetic and parasympathetic). However today and the product of some contradictory observations, it is rethinking the hypothesis that postulates the ANS as the only determinant of HRV. This also raises new questions about the usefulness of HRV in the evaluation of autonomic function and in the diagnosis of dysfunction of this system.1,4,7 On the other hand, HRV is also used to assess the degree of complexity of biological systems, such complexity is lost with disease and age, which is reflected in the loss of adaptive capacities of the individual for the maintenance of homeostasis . In this way, it is described as the loss of HRV in individuals, related to the increase in morbidity and mortality due to different causes (increased risk of cardiovascular mortality, up to 5 years after an acute myocardial infarction, increased The probability of instability in the intensive care unit, etc.). 8-10 Every surgical procedure can be seen as a stressful event capable of breaking the thin homeostatic balance of the system, which requires the proper functioning of all the regulation and control systems in order to guarantee the stability of the internal environment (including SNA). It is as well as people with autonomic dysfunction and loss of physiological complexity, are at risk of unfavorable outcomes before, during and after any surgical procedure. Reason why, the early identification of individuals in this situation, could generate interventions that correct it and thus reduce morbidity and mortality in subjects undergoing surgery.11,12 Injection into the subarachnoid space of local anesthetics is frequently used as an anesthetic technique in different types of surgical procedures. The sympathetic block produced by the use of this anesthetic technique, which increases the likelihood of arterial hypotension and bradycardia during the surgical procedure, is well documented.13 There are several studies in the literature that seek, from a clinical perspective, to use the measurements Of HRV, as predictors of hypotension and / or bradycardia in this group of patients with conflicting results. 14-17 The idea of evaluating the autonomic function and the complexity of the systems through HRV was born during the regular development of the Masters in Physiology, which matured and was conceptually strengthened as a result of meetings and academic discussions with the tutor Of the thesis, reason for which the idea was accepted as grade work. However, this research idea had a first approximation, in a study designed from a clinical perspective which was used as a degree requirement of the Specialization in Anesthesiology at the Central Military Hospital of the student who presents this research proposal. The aim of this study was to describe the changes in HRV as a result of subarachnoid injection of a local anesthetic and to investigate its possible relationship with some cardiovascular outcomes. 18 However, we consider it pertinent that the detailed, rigorous, complete observation and data collection performed in the previously referenced study should continue its analysis from a physiological perspective, with definitions of outcomes that reflect changes in subjects' conditions, without To take absolute values of physiological variables, under a suitable statistical methodology and with a better instrumental management of the data. Reason why, for the present research work, it is intended to use the data obtained in that study, as an input to continue the development of the present THESIS OF MASTER IN PHYSIOLOGY. In this way, as a proposal for the present work of degree is intended to analyze the impact of has on the autonomic function, the subarachnoid administration of local anesthetics through the analysis of HRV and find a possible relationship between these changes and the development of hypotension And / or bradycardia during surgery in these patients. The results of this study are intended to provide sufficient information to generate a reasoned physiological discussion that will lead us to understand the role of HRV analysis, reflecting autonomic function and physiological complexity in subjects under sub arachnoid anesthesia.