Complicaciones del medio interno vinculadas a la reposición de fluidos

Arnaldo DubinServicio de Terapia Intensiva, CTI de Sanatorio Otamendi, Buenos Aires, Argentina.

Acidosis metabólica hiperclorémica por soluciones ricas en cloro

• Cirugía ginecológica (n = 24)

• Solución fisiológica vs. Ringer lactato 30 ml/kg/h

1. McFarlane C, Lee A: A comparison of Plasmalyte 148 and 0.9% saline for intra-operative fluid replacement. Anaesthesia1994; 49: 779–781

2. Prough DS, Bidani A: Hyperchloremic metabolic acidosis is a predictable consequence of intraoperative infusion of 0.9%saline. Anesthesiology 1999; 90:1247-1249

3. Scheingraber S, Rehm M, Sehmisch C, Finsterer U: Rapid saline infusion produces hyperchloremic acidosis in patientsundergoing gynecologic surgery. Anesthesiology 1999; 90:1265-1270

4. Kellum JA: Saline-induced hyperchloremic metabolic acidosis. Crit Care Med 2002; 30:259-261

Efectos de la restricción de fluidos ricos en cloro

• Efectos ácido-base antes (n = 828) y después (n = 816) de la restricción de soluciones ricas en cloro

• Reducción de acidosis metabólica (BE <5 mEq/l) (9,1 a 6,0%) y acidemia grave (pH <7,30) (6,0 a 4,9%)

• Más alcalosis metabólica severa (BE >5 mEq/l) (25,4 a 32,8%) y alcalemia severa (pH >7,50) (10,5 a 14,7%)

• Reducción en los costos del 74%

1. Yunos NM, Kim IB, Bellomo R, Bailey M, Ho L, Story D, Gutteridge GA, Hart GK: The biochemical effects of restrictingchloride-rich fluids in intensive care. Crit Care Med 2011; 39:2419-2424

[SID] soluciones cristaloides

Na+

K +

Ca++

Mg++

-

-

--

Na+

K +

Ca++

Mg++

Cl-

HCO3-

Pi-

Alb-

SIG

SID BBNa

+

K +

Ca++

Mg++

Cl-

HCO3-

HCO3-

Pi-

Pi-

Alb-

Alb-

SIGSIG

SID BB

Na+

K +

Ca++

Mg++

Cl-

HCO3-

Pi-

Alb-

SIG

SID BBNa

+

K +

Ca++

Mg++

Cl-

HCO3-

HCO3-

Pi-

Pi-

Alb-

Alb-

SIGSIG

SID BB

[SID]plasma = 40 mmol/l

A-

[SID]in vitro = [SID]in vivo

[SID]ClNa 0.9% = 0 mmol/l

[SID] soluciones cristaloides

Na+

K +

Ca++

Mg++

-

-

--

Na+

K +

Ca++

Mg++

Cl-

HCO3-

Pi-

Alb-

SIG

SID BBNa

+

K +

Ca++

Mg++

Cl-

HCO3-

HCO3-

Pi-

Pi-

Alb-

Alb-

SIGSIG

SID BB

Na+

K +

Ca++

Mg++

Cl-

HCO3-

Pi-

Alb-

SIG

SID BBNa

+

K +

Ca++

Mg++

Cl-

HCO3-

HCO3-

Pi-

Pi-

Alb-

Alb-

SIGSIG

SID BB

[SID]plasma = 40 mmol/l

A-

[SID]soluciones balanceadas = 29-57 mmol/l

[SID]in vitro = [SID]in vivo

[HCO3–]basal/[SID]solución determina la respuesta del pH a los cristaloides

• Modelo matemático de dilución de plasma humano con soluciones cristaloides ([SID] 0-60, pasos de 10 mEq/l)

• Para mantener pH sin cambios, [SID] de solución diluyente debe ser igual a [HCO3–]basal

• Si [SID] es mayor o menor que [HCO3–]basal, pH aumenta o disminuye, respectivamente

Carlesso E, Maiocchi G, Tallarini F, Polli F, Valenza F, Cadringher P, Gattinoni L:

The rule regulating pH changes during crystalloid infusion. Intensive Care Med 2011; 37:461-468

[HCO3–]basal/[SID]solución determina la respuesta del pH a los cristaloides

• 12 cerdos anestesiados y ventilados (PCO2 ~40 mm Hg)

• Infusión de cristaloides con [SID] similar (Ringer lactato 28 mEq/l), menor (ClNa 0,9% 0 mEq/l) o mayor (rehydrating III 55 mEq/l) que [HCO3–]basal (29 mEq/l)

Langer T, Carlesso E, Protti A, Monti M, Comini B, Zani L, Andreis DT, Iapichino GE, Dondossola D, Caironi P, Gatti S, Gattinoni L:In vivo conditioning of acid-base equilibrium by crystalloid solutions: an experimental study on pigs. Intensive Care Med 2012;38:686-693

Alteraciones en el anión gap urinario en pacientes críticos con acidosis metabólica

[SID]urinario en la acidosis metabólica:

• [SID]urinario ([Na+]urinario + [K+]urinario – [Cl–]urinario) debería negativizarse en respuesta a la acidosis metabólica

• Sólo 12% de los pacientes tuvieron [SID]urinario negativo

Carlesso E, Maiocchi G, Tallarini F, Polli F, Valenza F, Cadringher P, Gattinoni L:

The rule regulating pH changes during crystalloid infusion. Intensive Care Med 2011; 37:461-468

Alteraciones en el anión gap urinario en pacientes críticos con acidosis metabólica

[SID]urinario positivo asociado con:

• Acidosis metabólica más grave

• Mayor grado de hipercloremia

Masevicius FD, Tuhay G, Pein MC, Ventrice E, Dubin A: Alterations in urinary strong ion difference in critically ill patients withmetabolic acidosis: a prospective observational study. Crit Care Resusc 2010; 12:248-254

El anión gap urinario es un determinante mayor de la hipercloremia postoperatoria

• 148 pacientes postoperatorios

• Diferentes comportamientos en [Cl–]plasma

Masevicius FD, Risso Vazquez A, Enrico C, Dubin A: Urinary strong ion difference is a major determinant of the changes inplasma chloride concentration changes in in postoperative patients. Rev Bras Ter Intensiva 2013; 25:197-204

96

100

104

108

112

116

Pla

sm

a c

hlo

rid

e (

mm

ol/

L)

ICU admission

24 h

p <0.05 vs. 24 h

p <0.05 vs. the other groups

Increased [Cl-]plasma Decreased [Cl-]plasma Unchanged [Cl-]plasma

El anión gap urinario es un determinante mayor de la hipercloremia postoperatoria

• Los grupos recibieron similares fluidos

• Diferentes comportamiento del [AG]orina

Masevicius FD, Risso Vazquez A, Enrico C, Dubin A: Urinary strong ion difference is a major determinant of the changes inplasma chloride concentration changes in in postoperative patients. Rev Bras Ter Intensiva 2013; 25:197-204

Increased

[Cl-]plasma

Decreased

[Cl-]plasma

Unchanged

[Cl-]plasma

Increased

[Cl-]plasma

Decreased

[Cl-]plasma

Unchanged

[Cl-]plasma

0

1

2

3

4

5

Vo

lum

e o

f ad

min

iste

rd s

olu

tio

ns (

L/2

4 h

)

Increased

[Cl-]plasma

Decreased

[Cl-]plasma

Unchanged

[Cl-]plasma

0

4

8

12

16

SID

of

ad

min

iste

rd s

olu

tio

ns (

mm

ol/

L)

Increased

[Cl-]plasma

Decreased

[Cl-]plasma

Unchanged

[Cl-]plasma

p <0.05 vs. the other groupsD

0

20

40

60

80

Uri

nary

SID

24 h

(m

mo

l/L

)

BA

0

1

2

3

4

5

Vo

lum

e o

f d

iure

sis

(L

/24 h

)

C

Efectos fisiológicos de la acidosis metabólica hiperclorémica

• El significado clínico es incierto

• Su principal consecuencia es que no se reconoce e interpreta

Asociación entre hipercloremia, inflamación y daño tisular

• HCl induce liberación de ON, IL-6/IL-10 y unión de NF- B DNA, en células RAW 264.7 estimuladas por LPS (1)

• Aumento dosis dependiente de citokinas plasmáticas (2)

• Estímulo producción ON (3, 4)

• Daño pulmonar, intestinal y renal (3, 4, 5)

1. Kellum JA, Song M, Li J: Lactic and hydrochloric acids induce different patterns of inflammatory response in LPS-stimulatedRAW 264.7 cells. Am J Physiol 2004; 286:R686-R692

2. Kellum JA, Song M, Almasri E: Hyperchloremic acidosis increases circulating inflammatory molecules in experimental sepsis.Chest 2006; 130:962-967

3. Pedoto A, Caruso JE, Nandi J, Oler A, Hoffmann SP, Tassiopoulos AK, McGraw DJ, Camporesi EM, Hakim TS: Acidosisstimulates nitric oxide production and lung damage in rats. Am J Respir Crit Care Med 1999; 159:397-402

4. Pedoto A, Nandi J, Oler A, Camporesi EM, Hakim TS, Levine RA: Role of nitric oxide in acidosis-induced intestinal injury inanesthetized rats. J Lab Clin Med 2001; 138:270–276

5. Zhou F, Peng ZY, Bishop JV, Cove ME, Singbartl K, Kellum JA: Effects of fluid resuscitation with 0.9% saline versus a balancedelectrolyte solution on acute kidney injury in a rat model of sepsis. Crit Care Med 2014; 42:e270-278

Acidosis hiperclorémica se asocia a reducción de la perfusión renal

• Infusión de diferentes soluciones en la arteria renal

• Hipercloremia produce vasoconstricción renal

• La disminución del flujo renal depende del tipo de solución y la reabsorción fraccional de cloro

Wilcox CS: Regulation of renal blood flow by plasma chloride. J Clin Invest 1983; 71:726-735

Acidosis hiperclorémica se asocia a reducción de la perfusión renal

• RCT ClNa 0,9% vs. Plasma-Lyte® en voluntarios

• Disminución de flujo renal y perfusión cortical

Chowdhury AH, Cox EF, Francis ST, Lobo DN: A randomized, controlled, double-blind crossover study on the effects of 2-Linfusions of 0.9% saline and plasma-lyte® 148 on renal blood flow velocity and renal cortical tissue perfusion in healthyvolunteers. Ann Surg 2012; 256:18-24

Acidosis metabólica hiperclorémica por solución fisiológica

• Ensayo controlado en transplante renal

• Solución fisiológica vs. Ringer lactato

Khajavi MR, Etezadi F, Moharari RS, Imani F, Meysamie AP, Khashayar P, Najafi A: Effects of normal saline vs. lactated ringer'sduring renal transplantation. Ren Fail 2008; 30:535-539

Efectos de las soluciones ricas en clorosobre la evolución de pacientes críticos

Hiperclorémica postoperatoria y mortalidad

• 22.851 pacientes quirúrgicos con 22 % [Cl-] >110 mmol/l

• >mortalidad y disfunción renal comparados con pacientes normoclorémicos de igual gravedad

• Hipercloremia fue predictor independiente de mortalidad

McCluskey SA, Karkouti K, Wijeysundera D, Minkovich L, Tait G, Beattie WS: Hyperchloremia after noncardiac surgery isindependently associated with increased morbidity and mortality: a propensity-matched cohort study. Anesth Analg 2013;117:412e21

Asociación entre administración de soluciones ricas en cloro y fallo renal

• Estudio prospectivo, secuencial con 2 períodos de 6 meses

• Soluciones ricas (n = 760) o pobres en Cl (n = 773)

• Reducciones significativas de la creatinina sérica, del fallo renal agudo y de la terapia de reemplazo renal

Yunos NM, Bellomo R, Hegarty C, Story D, Ho L, Bailey M: Association between a chloride-liberal vs chloride-restrictiveintravenous fluid administration strategy and kidney injury in critically ill adults. JAMA 2012;308:1566-1572

Solución fisiológica causa más complicaciones en pacientes quirúrgicos

• Estudio retrospectivo, observacional

• ClNa 0,9% (n = 30.994) vs. solución cristaloide balanceada (n = 926) en 1° día de cirugía abdominal

• Mortalidad: 5,6% vs. 2,9% en la cohorte total

• Complicaciones mayores: 34 vs. 23%

• En subgrupos de igual gravedad, ClNa 0,9% se asoció con más infecciones postoperatorias, fallo renal con requerimientos de diálisis, transfusiones, ventilación mecánica, mayor volumen de fluidos, alteraciones electrolíticas, análisis de laboratorio e infusión de soluciones alcalinizantes

Shaw AD, Bagshaw SM, Goldstein SL, Scherer LA, Duan M, Schermer CR, Kellum JA: Major complications, mortality, andresource utilization after open abdominal surgery: 0.9% saline compared to Plasma-Lyte. Ann Surg 2012; 255:821-829

Soluciones balanceadas se asocian a menor mortalidad en shock séptico

Raghunathan K, Shaw A, Nathanson B, Stürmer T, Brookhart A, Stefan MS, Setoguchi S, Beadles C, Lindenauer PK: AssociationBetween the Choice of IV Crystalloid and In-Hospital Mortality Among Critically Ill Adults With Sepsis. Crit Care Med 2014;42:1585-1591

Soluciones balanceadas se asocian a menor mortalidad en shock séptico

Raghunathan K, Shaw A, Nathanson B, Stürmer T, Brookhart A, Stefan MS, Setoguchi S, Beadles C, Lindenauer PK: AssociationBetween the Choice of IV Crystalloid and In-Hospital Mortality Among Critically Ill Adults With Sepsis. Crit Care Med 2014;42:1585-1591

Asociación de hipercloremia y mortalidad en pacientes sépticos

Neyra JA, Canepa-Escaro F, Li X, Manllo J, Adams-Huet B, Yee J, Yessayan L; Acute Kidney Injury in Critical Illness Study Group:Association of Hyperchloremia With Hospital Mortality in Critically Ill Septic Patients. Crit Care Med 2015; 43:1938-1944

• Sepsis severa o shock séptico (n = 1940)

• [Cl-] ≥110mEq/l al ingreso en el 32%

• Mortalidad de pacientes hiperclorémicos asociada con [Cl-]72 h y con Δ[Cl-] pero no con el [Cl-]0 h

Meta-análisis comparando resucitación con fluidos con alto vs. bajo contenido de cloro

Krajewski ML, Raghunathan K, Paluszkiewicz SM, Schermer CR, Shaw AD: Meta-analysis of high- versus low-chloride content inperioperative and critical care fluid resuscitation. Br J Surg 2015; 102:24-36

• 21 estudios involucrando 6253 pacientes

• Más fallo renal, ventilación mecánica y transfusiones pero sin efecto sobre mortalidad

The SPLIT Randomized Clinical Trial

Young P, Bailey M, Beasley R, Henderson S, Mackle D, McArthur C, McGuinness S, Mehrtens J, Myburgh J, Psirides A, Reddy S,Bellomo R; SPLIT Investigators and the ANZICS CTG: Effect of a Buffered Crystalloid Solution vs Saline on Acute Kidney InjuryAmong Patients in the Intensive Care Unit: The SPLIT Randomized Clinical Trial. JAMA 2015 [Epub ahead of print]

• Ensayo controlado ClNa 0,9% vs. Plasma-Lyte 148

• Pacientes poco graves (APACHE II = 14), la mayoría cirugías electivas, en especial cardiovasculares

The SPLIT Randomized Clinical Trial

Young P, Bailey M, Beasley R, Henderson S, Mackle D, McArthur C, McGuinness S, Mehrtens J, Myburgh J, Psirides A, Reddy S,Bellomo R; SPLIT Investigators and the ANZICS CTG: Effect of a Buffered Crystalloid Solution vs Saline on Acute Kidney InjuryAmong Patients in the Intensive Care Unit: The SPLIT Randomized Clinical Trial. JAMA 2015 [Epub ahead of print]

• Volúmenes muy bajos que indican hidratación y no resucitación

• Resultados predecibles por la baja exposición

Complicaciones del medio interno vinculadas a la reposición de fluidos

• Las soluciones ricas en cloro predeciblemente provocan acidosis metabólica

• La respuesta renal a la carga de cloro es un determinante mayor de la hipercloremia

• La acidosis metabólica hiperclorémica resultante tiene efectos deletéreos

• Probable deterioro de la evolución de los pacientes críticos

• El empleo de estas soluciones debe ser reevaluado