Debilidad Diafragmática Rápida Durante la Ventilación Mecánica

La ventilación mecánica (VM) es una intervención vital para pacientes con insuficiencia respiratoria grave. Sin embargo, el uso de VM presenta un desafío paradójico: si bien ayuda a la respiración, también puede provocar debilidad y lesión diafragmática rápida. Un estudio realizado por Samir Jaber y colegas, publicado en la revista American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, investiga el curso temporal y los mecanismos subyacentes de la disfunción diafragmática en humanos sometidos a ventilación mecánica.

El estudio tuvo como objetivo comprender la rapidez con la que se desarrolla la debilidad diafragmática durante la VM y explorar la relación entre la duración de la VM y el grado de lesión y atrofia diafragmática. Los investigadores midieron la presión de oclusión de la vía aérea (TwPtr) generada por el diafragma durante la estimulación del nervio frénico en dos grupos: VM de corta duración (0,5 horas) y VM de larga duración (más de 5 días). Además, se analizaron biopsias diafragmáticas de pacientes sometidos a cirugía torácica (2-3 horas de VM) y donantes de órganos con muerte cerebral (24-249 horas de VM).

Los resultados revelaron que la TwPtr, una medida de la fuerza diafragmática, disminuyó progresivamente durante la VM, con una reducción promedio del 32 ± 6% después de seis días. Esta disminución de la fuerza diafragmática indica una aparición rápida de debilidad muscular en pacientes sometidos a ventilación mecánica prolongada. El estudio también encontró que períodos más prolongados de VM se asociaron con una lesión por fibra ultraestructural significativamente mayor, una disminución en el área de la sección transversal de las fibras musculares y un aumento en la expresión de proteínas relacionadas con la proteólisis muscular.

Específicamente, el estudio observó que las fibras del músculo diafragmático presentaban lesiones y atrofia sustanciales después de una VM prolongada. El área de lesión por fibra ultraestructural fue significativamente mayor en pacientes con VM a largo plazo (26,2 ± 4,8%) en comparación con aquellos con duraciones de VM más cortas (4,7 ± 0,6%). Además, el área de la sección transversal de las fibras musculares diafragmáticas disminuyó notablemente, de 3100 ± 329 μm² en VM a corto plazo a 1904 ± 220 μm² en VM a largo plazo, lo que indica una atrofia muscular significativa.

Además, los investigadores identificaron un marcado aumento en los niveles de proteínas asociadas con la degradación muscular. Hubo un aumento del 19% en las proteínas ubiquitinizadas, un aumento del 77% en la expresión del factor nuclear κB p65 y aumentos significativos en los niveles de las proteasas activadas por calcio calpaína-1, -2 y -3 (104%, 432% y 266%, respectivamente). Estos hallazgos sugieren que las vías proteolíticas están muy activas en el diafragma durante la VM prolongada, lo que contribuye a la degradación y debilidad muscular.

El estudio concluye que la debilidad, lesión y atrofia diafragmática ocurren rápidamente en pacientes críticamente enfermos durante la ventilación mecánica. La extensión de estos cambios se correlaciona significativamente con la duración de la asistencia respiratoria. Estos hallazgos resaltan la necesidad de estrategias para mitigar la disfunción diafragmática en pacientes que requieren VM prolongada. Los enfoques potenciales podrían incluir el uso de estimulación diafragmática, la optimización de los ajustes de VM para reducir la inactividad del diafragma e intervenciones farmacológicas dirigidas a las vías proteolíticas.

En resumen, la investigación de Jaber y sus colegas proporciona información crucial sobre los efectos adversos de la ventilación mecánica en la función diafragmática. Al dilucidar el curso temporal y los mecanismos de la debilidad y lesión diafragmática, este estudio subraya la importancia de desarrollar intervenciones para preservar la salud diafragmática y mejorar los resultados de los pacientes sometidos a ventilación mecánica. (1) Jaber S, Petrof BJ, Jung B, Chanques G, Berthet JP, Rabuel C, Bouyabrine H, Courouble P, Koechlin-Ramonatxo C, Sebbane M, Similowski T, Scheuermann V, Mebazaa A, Capdevila X, Mornet D, Mercier J, Lacampagne A, Philips A, Matecki S. Rapidly progressive diaphragmatic weakness and injury during mechanical ventilation in humans. Am J Respir Crit Care Med. 2011 Feb 1;183(3):364-71. doi: 10.1164/rccm.201004-0670OC. Epub 2010 Sep 2. PMID: 20813887.