Comportamiento perioperatorio de la temperatura

Conceptos fisiológicos generales aplicados al paciente pediátrico

Luz María Gómez Buitrago.
Anestesióloga.
Universidad de Caldas.
Manizales

Contenido 

1. Introducción: *

2. Compartimientos calóricos corporales *

3. Equilibrio térmico buscando mantener homeostasis *

4. El concepto de hipotermia *

5. Anestesia e hipotermia *

7. Imbalance térmico *

8. Estado térmico estable *

9. Prevención de la hipotermia

10. Monitoreo de la temperatura *

11. Bibliografía*

1.  Introducción

La habilidad para lograr establecer y mantener una temperatura corporal central adecuada, es uno de los muchos procesos fisiológicos que debe ocurrir para lograr sobrevivir. Si bien el recién nacido a término posee casi todos los mecanismos termoreguladores necesarios para lograr ésta adaptación, éste grupo de edad y en general el paciente pediátrico, se presenta como altamente vulnerable al desarrollo de hipotermia, o para alterar en grado importante su fisiología buscando mantener su temperatura adecuada pero con repercusiones sistémicas importantes.

Compartimientos calóricos corporales

El organismo humano pertenece al grupo de animales denominados homeotermos, es decir, aquellos que mantienen su temperatura corporal dentro de estrechos márgenes a pesar de las grandes variaciones de la temperatura ambiente. En realidad, sólo la parte más profunda e interna de las distintas cavidades corporales (sistema nervioso central, vísceras de las cavidades torácica y abdominal, grandes vasos) mantienen una temperatura verdaderamente constante. A esta temperatura interna se le denomina temperatura central (Temperatura del compartimiento Central), y su valor permanece relativamente constante a 37 º C. Por otro lado, la temperatura de las extremidades y de la piel puede variar en varios grados por lo que éstas estructuras se comportan en cierta forma como poiquilotermas (término que se refiere a los animales denominados “de sangre fría”, es decir, que tiene una temperatura corporal central que cambia de acuerdo a la temperatura del medio ambiente). A ésta temperatura se le denomina temperatura periférica (Temperatura del Compartimiento Periférico). El compartimiento periférico es el más grande de los tres y se relaciona básicamente con las extremidades.

Fig. 1 Compartimientos térmicos corporales

3. Equilibrio térmico buscando mantener homeostasis 

La mayoría de los estudios relacionados con la regulación térmica en los infantes y niños, han tratado de cuantificar las pérdidas de calor por radiación, convección, evaporación y conducción. En estudios en incubadora en recién nacidos en ambiente neutro, los cambios acontecen en 39%, 34%, 24%, y 3% respectivamente.

La gran proporción de superficie corporal del niño con relación al adulto, lo hace especialmente susceptible a las pérdidas de calor por radiación; en adultos las perdidas de calor por evaporación desde el tracto respiratorio, representan entre el 10 y el 15 %, sin embargo en el niño estas pérdidas son mayores, representando un tercio de las pérdidas de un paciente anestesiado, y obedeciendo a su mayor ventilación minuto con respecto a su peso.

La temperatura central sólo puede mantenerse constante cuando existe un equilibrio entre producción y captación de calor y la pérdida del mismo. La producción está básicamente en función del metabolismo energético. En condiciones de reposo el calor se produce primariamente en las partes anatómicas centrales del organismo. Aproximadamente el 70 % del calor corporal es generado por el cerebro y las vísceras y el 18 % por los músculos y la piel.

Tras su producción, el calor es distribuido por todos los tejidos corporales, incluyendo el periférico a través de la sangre circulante. El calor generado en el compartimiento central es captado por la sangre y transportado a la superficie (compartimiento periférico), pero este flujo de calor sólo es posible cuando la temperatura de la piel es inferior a la temperatura central, es decir, cuando existe un gradiente térmico entre ambos compartimentos que permite establecer un flujo de calor.

Fig. 2 Perdidas y distribución del calor temporal

El transporte de calor o flujo hacia la piel depende fundamentalmente del flujo de sangre para la circulación cutánea. Después de que el calor es transportado hacia la periferia, éste puede (dependiendo de la temperatura del medio ambiente) ser transferido al medio ambiente, lo que se denomina pérdida o flujo de calor externo. La pérdida de calor tiene lugar por medio de mecanismos de radiación, conducción, convección y evaporación.

La temperatura corporal está controlada por un centro situado en el hipotálamo donde se hallan termorreceptores sensibles que responden a las variaciones de la temperatura central. Se obtiene una información adicional a través de termorreceptores situados en la piel (frío y calor) y en la médula espinal. El hipotálamo integra la información procedente de los distintos termorreceptores y genera respuestas encaminadas a contrarrestar las desviaciones producidas en la temperatura corporal normal.

Cuando la temperatura central aumenta por encima del valor establecido, por ejemplo, durante el ejercicio y la fiebre, se incrementa en primer lugar el flujo de sangre a la piel y por consiguiente el transporte de calor del centro hacia la piel y de ésta al medio ambiente. No sólo se produce un mayor transporte de calor por unidad de tiempo gracias al mayor volumen de sangre circulante por unidad de tiempo, sino que se reduce también el intercambio de calor por contracorriente entre las arterias y las venas acompañantes. Lo anterior se produce mediante la activación de la vasodilatación periférica que conlleva también a vasodilatación de los shunts cutáneos arterio – venosos regulados por el Simpático. Además, la sangre que retorna por las venas de localización profunda se desvía hacia las que están más cerca de la superficie. De esta manera cuando la temperatura central aumenta, el compartimiento central cede o aumenta el flujo de calor hacia el compartimiento periférico para que a partir de éste último se transfiera o pierda calor al medio ambiente.

En segundo lugar aumenta la secreción de sudor que enfría la piel y crea por lo tanto el gradiente de temperatura necesario para que se pierda calor. La sudoración , que es una respuesta simpática colinérgica de las glándulas exocrinas, ocurre cuando la vasodilatación es insuficiente para eliminar el exceso de calor y provee un extraordinario y eficiente enfriamiento por evaporación.

Cuando la temperatura corporal central disminuye por debajo del valor normal, se interrumpe o disminuye la pérdida de calor al medio ambiente, por medio de la vasoconstrición.. La vasoconstricción es un medio de conservación del calor que conduce a ganancia del mismo y es producida por una acción alfa-adrenérgica sobre “shunts” arterio-venosos cutáneos. El diámetro promedio de un shunt arterio-venoso cutáneo es 100 um, comparado con 10 um de un capilar. Según la ley de Poiseuille, el flujo sanguíneo por un shunt es 10.000 mayor que por un capilar, con el mismo gradiente de presión y provee una tremenda capacidad de regulación térmica. La vasoconstricción incrementa o crea una caparazón alrededor del compartimiento central, disminuyendo así la transferencia de calor a la periferia y además, disminuye la pérdida de calor al medio ambiente por conducción, radiación y evaporación. Los otros mecanismos disponibles para la producción de calor, como lo son el escalofrío y la termogénesis sin escalofrío, se presentan una vez la vasoconstricción ha resultado ser insuficiente y continúa descendiendo la temperatura; de estos dos mecanismos en el neonato es importante la termogénesis química (sin escalofrío), y solo alrededor de los tres meses de vida empieza a aparecer la posibilidad de presentar escalofrío, pero persistiendo la termogénesis química como importante durante toda la infancia.

La termogénesis química, ocurre principalmente por metabolismo de la grasa parda abundante en el niño, y ubicada en mayor proporción en área interescapular, alrededor de grandes vasos, sobre glándulas suprarenales y en pequeñas masas que se depositan en las axilas; la grasa parda es un tejido altamente especializado, enriquecido en mitocondrias y con alta suplencia vascular y nerviosa mediada principalmente por el sistema nerviosos simpático (beta). Su aparición responde a la presencia de norepinefrina resultante del stress generado por el frío, que conlleva a un metabolismo de los ácidos grasos una vez estimulada la lipasa hormona sensible. Por otro lado la termogénesis generada desde el escalofrío, se caracteriza por actividad muscular de alta frecuencia que se inicia en la parte superior del cuerpo llevando a un gran aumento entre 300 y 800 % en el consumo de oxígeno.

La regulación térmica se lleva a cabo en el sistema nerviosos central, manejándose un rango de temperatura (diferencia entre temperatura mayor y menor entre las que no hay respuesta) de 0.2 Cº siendo un poco mayor en el recién nacido; este rango sufre un incremento importante hasta de ser del orden de 3.55 Cº en el paciente anestesiado.

En cualquiera de las dos situaciones, aumento y disminución de la temperatura central, el compartimiento periférico actúa como un buffer dinámico, que funciona para acomodar cualquier cambio en la temperatura central por vasodilatación o vasoconstricción, respectivamente.

4. El concepto de hipotermia

Expuesto el concepto de los compartimentos calóricos corporales, es importante definir ahora el de hipotermia. Como se anotó previamente, el compartimiento central tiene mínimas variaciones de su temperatura en comparación con el comportamiento periférico expuesto al medio ambiente. Por tanto el concepto de hipotermia se refiere a la temperatura registrada en el compartimiento central. Se han establecido niveles clínicos de hipotermia (ver tabla 1):

Tabla1. Niveles de hipotermia (Tomado de Bases de la Anestesia Pediátrica , Patiño LH)

Estos niveles clínicos son importantes porque muchas de las alteraciones producidas por la hipotermia están relacionadas con el grado de la misma.

5. Anestesia e hipotermia

Está bien demostrado que la anestesia general ocasiona en el paciente una disminución en la temperatura central, que en la mayoría de los casos se clasifica como hipotermia leve (1 a 3 Cº por debajo de lo normal). La hipotermia leve intraoperatoria es común y resulta de una combinación de eventos:

La contribución relativa de cada uno de estos mecanismos a la hipotermia intraoperatoria es diferente en cuanto a la intensidad o grado de descenso de la temperatura y en cuanto al momento y tiempo transcurrido de la anestesia.

La hipotermia intraoperatoria tiene un típico perfil durante la anestesia general y usualmente se desarrolla en tres fases:

- Distribución interna de calor.

- Imbalance térmico

- Estado térmico estable (meseta o plateau) 

Fig 3. Redistribucíon interna del calor

FIgura3. Comportamiento de la temperatura Central en el tiempo de pacientes sometidos a cirugía bajo anestesia general

 6. Distribución interna del calor

Con la inducción de la anestesia la temperatura central disminuye de 1 a 1.5 º Centígrados, rápidamente durante los primeros 30 a 60 minutos. La vasodilatación periférica inducida por los anestésicos explica esta redistribución de calor del compartimiento central al periférico.

Como se explicó antes, en condiciones normales en el paciente no anestesiado el calor usualmente no es distribuido en forma uniforme dentro del cuerpo, debido a que el mecanismo de vasoconstricción termorregulador periférico mantiene un significativo gradiente térmico entre el compartimiento central y periférico, de 2 a 4 º centígrados. Podría afirmarse entonces que el compartimiento central mantiene relativamente constante su temperatura a expensas de ceder menos calor a la periferia y de ésta al medio ambiente, mediante el mecanismo de la vasoconstricción periférica.

Después de la inducción de la anestesia, la vasodilatación periférica causa un incremento en el tamaño del compartimiento central, lo cual obliga a éste último a redistribuir su calor dentro de un gran volumen que incluye el periférico. Por consiguiente, el concepto de redistribución interna consiste en la ausencia de pérdida de calor con el medio ambiente, pero es una disminución medible en la temperatura central y un incremento de la temperatura en el compartimiento periférico y la piel. Es decir, una ganancia del contenido calórico en estos compartimentos. Por lo tanto, dentro del concepto de redistribución interna del calor, el factor principal de disminución de la temperatura central es precisamente la misma redistribución y no la pérdida externa del calor.

La mayoría de los anestésicos generales son vasodilatadores y todos alteran el control termorregulatorio central, por lo tanto inhiben la normal vasoconstricción termoregulatoria. Sin embargo, la vasodilatación inducida por la anestesia sólo aumenta ligeramente la pérdida cutánea de calor, lo que sugiere que la disminución de la temperatura central inicialmente no es debida a este factor. Si la inducción de la anestesia general incrementa ligeramente la pérdida cutánea de calor, la vasodilatación inducida por la anestesia si permite la redistribución de calor desde el compartimiento térmico central a los tejidos periféricos. Este proceso disminuye marcadamente la temperatura central, pero la temperatura corporal promedio y el contenido de calor del cuerpo permanece sin cambios. 

En el pasado, Morris (1971) y muchos otros, asumieron que la disminución inicial de la temperatura después de la inducción de la anestesia, era debida a pérdida de calor al medio ambiente, como resultado de un excesivo gradiente de éste con el paciente. Sin embargo Sessler y colaboradores (1995), han demostrado que es debido al mecanismo de redistribución.

7. Imbalance térmico

El balance térmico del cuerpo está determinado por el equilibrio entre la producción metabólica de calor y la pérdida cutánea del mismo al medio ambiente. Se plantea que durante la anestesia se presenta un imbalance térmico como consecuencia de la reducción en la producción de calor y un incremento de la pérdida de calor al medio ambiente. Durante esta segunda fase que dura de 2 a 3 horas, la pérdida de calor al ambiente conduce a una disminución aproximadamente lineal en la temperatura corporal media (de 0.5 a 1 º C cada hora). La anestesia contribuye a una disminución en la producción de calor por limitación de la actividad muscular, reducción de la rata metabólica y disminución del trabajo respiratorio. La pérdida de calor del paciente hacia el medio ambiente es una función de la diferencia de temperatura (gradiente de temperatura) entre la superficie del cuerpo y las estructuras ambientales. La pérdida de calor, por lo tanto, disminuye pasivamente cuando los pacientes llegan a estar cada vez mas hipotérmicos. La conducción, evaporación, convección y radiación contribuyen todos a la pérdida de calor durante la anestesia y al cirugía.

8. Estado térmico estable

Después de 3 a 4 horas de anestesia la temperatura central alcanza usualmente una meseta y permanece virtualmente constante durante la cirugía. La meseta en la temperatura central puede simplemente representar un estado térmico estable en la cual la producción de calor se equipara a la perdida, en pacientes que permanecen relativamente calientes. Por lo tanto, deben incrementar la producción de calor y/o disminuir la pérdida para prevenir la hipotermia. Sin embargo, la fase meseta está asociada con vasoconstricción periférica termorregulatoria, disparada por temperatura central de 33 a 35º centígrados.

La vasoconstricción termorregulatoria durante la anestesia disminuye significativamente la pérdida cutánea de calor, la que sola es usualmente insuficiente para explicar un estado térmico estable.

Un estudio en adultos bajo anestesia con isofluorane (Sessler y otros, 1992) mostró que el efecto de la vasoconstricción cutánea disminuye la pérdida de calor al medio ambiente en sólo un 10 al 15%, lo que es relativamente poco comparado con la caída en la tasa metabólica y el incremento en la pérdida de calor por la incisión quirúrgica. Se presume que esto sucede debido a que la pérdida de calor al medio ambiente está determinada principalmente por el flujo sanguíneo capilar en grandes áreas de la piel que cubren los miembros y el tronco. Estos capilares no pueden constreñirse tanto como los shunts a-v, por consiguiente, la pérdida por estas áreas es grande.

En consecuencia , un mecanismo adicional debe contribuir a la meseta de la temperatura central. Es posible que la vasoconstricción contribuya a la meseta térmica por restablecimiento del flujo de calor del compartimiento periférico al central. El calor metabólico producido en el cuerpo es distribuido a un compartimiento central más pequeño manteniendo su temperatura a un nivel constante. La evidencia sugiere que un factor primario es la limitación del calor metabólico al compartimiento térmico central. En éste escenario, la distribución del calor metabólico es restringida al compartimiento central manteniendo su temperatura.

La vasoconstricción por si misma disminuye la pérdida de calor, pero la proporción en la que lo hace no explica por si sola la meseta de la temperatura central; más bien la vasoconstricción restablece el balance entre el compartimiento central y periférico como mecanismo adicional. La temperatura de los tejidos periférico, en cambio, continúa disminuyendo debido a que no está siendo proveído con suficiente calor del centro. Una meseta de la temperatura central que resulta de vasoconstricción termorregulador no es, por tanto, un estado térmico estable y el contenido de calor corporal continúa disminuyendo, aun cuando la temperatura central permanezca casi constante.

En conclusión, la vasoconstricción intraoperatoria restablece el normal gradiente de temperatura entre el centro y la periferia para prevenir la pérdida de calor metabólico producido centralmente al tejido periférico. Desde un punto de vista clínico, este segundo tipo de meseta en la temperatura central alcanzado mediante la vasoconstricción es potencialmente peligroso debido a que la temperatura corporal media y el total del contenido calórico del cuerpo continúan disminuyendo, aún cuando la temperatura central permanezca constante, por lo tanto, no es exactamente “un estado térmico estable”.

Para demostrar la relativa contribución de cada uno de estos mecanismos a la hipotermia intraoperatoria, Sessler y colaboradores (1995), realizaron un estudio que mostró los siguiesen datos:

La temperatura central disminuye 1.6 +/- 0.3 º centígrados en la primera hora de anestesia (primera fase). La redistribución contribuyó con un 81% a esta disminución inicial y requirió transferir 46 kilocalorías del centro a las extremidades. Durante las subsecuentes 2 horas de anestesia (segunda fase) la temperatura central disminuyó 1.1 +- 0.3º centígrados adicionales, pero la redistribución contribuyó a esta reducción adicional con sólo el 43% (17 kilocalorías). La redistribución, por lo tanto, contribuyó con el 65% a la disminución total de la temperatura central (2.8 +-0.5º centígrados) durante las 3 horas de anestesia.

Por lo tanto, la hipotermia central durante la primera hora de anestesia resultó casi exclusivamente de la redistribución del calor corporal, y la redistribución permaneció como la más importante causa aún después de 3 horas de anestesia.

9. Prevención de hipotermia:

Una vez expuestos los diferentes mecanismos que intervienen en la aparición de la hipotermia, puede fácilmente comprenderse las acciones necesarias para evitar la aparición de la misma Una vez instaurada la hipotermia, lograr el regreso a la normotermia mediante medidas activas de calentamiento, es difícil y requiere medidas dispendiosas para ser realizadas en salas de cirugía, por lo tanto es importante insistir en las medidas preventivas que pueden ser extrapoladas a situaciones en las que se requiere transporte intra o interinstitucional de pacientes.

Recomendaciones para enfoque múltiple 

• Evite baño al paciente con agua fría el día de ser llevado a cirugía
• Trasporte el paciente adecuadamente cubierto con protección de extremidades y usando mantas que permitan mantener temperatura periférica adecuada.
• Realice protección adecuada de la cabeza recordando la gran representación de ésta en superficie corporal del niño.
• Si es un recién nacido manténgalo en incubadora conectada hasta que pueda ser transportado a la lámpara de calor radiante.
• Utilice vendajes “estoquinetes” o en su defectos vendajes de algodón para cubrir extremidades durante y después de cirugía.
• Si es un lactante menor realice los procedimientos quirúrgicos en lámparas de calor radiante.
• Mantenga Salas de Cirugía con puerta cerrada.
• Administre soluciones intravenosas adecuadamente calentadas e igualmente caliente las soluciones de lavado especialmente si se va a hacer lavado de cavidades.
• Si se dispone del instrumento apropiado, caliente las infusiones de sangre o sus derivados, sino, adminístrelas lentamente.
• Evite mojar durante el lavado previo a cirugía, los campos que cubren la mesa de cirugía y el paciente. Si son mojados accidentalmente cámbielos cuando lo considere necesario.
• Advierta corrientes de aire fría (aire acondicionado), especialmente en cirugía de lactantes.
• Monitorice la Temperatura Central antes, durante y después de cirugía.
• Previo a la iniciación de un procedimiento quirúrgico, el paciente debe estar eutérmico. Si detecta hipotermia debe proceder previamente a un calentamiento activo.
• Realice con adecuado cubrimiento el transporte intra e interinstitucional de los pacientes.

10. Monitoreo de la temperatura

Existe amplia discusión sobre los diversos sitios corporales en donde la temperatura central puede ser medida con confiabilidad. Se plantean ventajas y desventajas de cada uno de ellos, incluso en diversos estudios sobre temperatura se han utilizado dos sitios en combinación para aumentar la confiabilidad (Sessler, 1995). Sin embargo el sitio de monitoreo de la temperatura central debe satisfacer algunos criterios:

- Debe reflejar confiablemente la temperatura central.

- Debe estar asociado a una mínima morbilidad.

- El sitio de monitoreo debe estar en función del sitio de procedimiento quirúrgico y de acuerdo a esto ofrecer algún grado de confiabilidad.

Descripción de algunos sitios de monitoreo

-Membrana timpánica:

Benbinger(1969) y otros autores han sugerido que la temperatura central es la presente en el hipotálamo y que la membrana timpánica sondea confiablemente la temperatura central. Sin embargo, no hay ninguna evidencia fisiológica para sugerir que la temperatura hipotalámica represente con precisión la temperatura central. Tiene como inconvenientes la dificultad en obtener sensores térmicos de tamaños adecuados para cada paciente, y además se han reportado casos de perforación timpánica y sangrado del conjunto auditivo.

- Esófago:

Sondea certeramente la temperatura del flujo sanguíneo aórtico y corazón. Para cumplir su grado de confiabilidad se necesita que el sensor sea localizado entre la aurícula izquierda y la aorta, que es el punto de máxima intensidad de los ruidos cardíacos, ubicado en el tercio distal del esófago. Presenta los siguiente inconvenientes:

- La malposición puede llevar a lecturas falsas.

- No es conveniente usarlo cuando se utiliza máscara laríngea en el paciente.

- Los valores obtenidos pueden estar afectados cuando se realiza cirugía de tórax ó por la temperatura de los gases inhalados.

Como ventaja se acepta que en el paciente intubado traquealmente la temperatura esofágica es más confiable que la rectal y más práctica que la timpánica.

- Axilar:

Se ha probado que es poco confiable como referencia de la temperatura central debido a que el sensor o termómetro es frecuentemente mal posicionado, pero debido a que no es un método invasivo es usado en algunas situaciones, por ejemplo, en pacientes pediátricos críticos o cuando el paciente no acepta otros métodos. Por lo tanto, se trata de un sitio “conveniente” para registrar la temperatura central. Para ampliar su confiabilidad el sensor debe ser colocado sobre la arteria axilar y dejado al menos durante 15 minutos, para que se establezca un buen equilibrio térmico.

- Recto:

Se ha probado no ser el indicador ideal de la temperatura central; se recomienda evitar su uso en pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal, neutropenia, pacientes de cirugía abdominal, cistoscopia. Otro inconveniente es que la monitorización de la temperatura puede ser influenciada por la presencia de material fecal.

11.Bibliográfia

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