Los pulmones y el corazón están irremediablemente unidos en sus funciones de transporte de oxígeno y CO2. El deterioro funcional de los pulmones suele afectar a la función cardíaca, y el deterioro funcional del corazón suele afectar a la función pulmonar. En los pacientes con insuficiencia cardíaca congestiva crónica (ICC), la disnea de esfuerzo es un síntoma común, y el esfuerzo ventilatorio aumenta con una carga de trabajo determinada a pesar de que la gasometría arterial sea normal. En este número de Circulation, se informa de que el aumento de la ventilación durante el ejercicio en la ICC contiene información pronóstica que va más allá de la proporcionada por el consumo máximo de oxígeno (V̇o2máx), la fracción de eyección del ventrículo izquierdo o la clasificación funcional de la NYHA.1 Sus datos indican que la inclinación con la que aumenta la ventilación en relación con la producción de CO2 durante el ejercicio incremental, ya sea por sí sola o en combinación con la V̇o2máx, la fracción de eyección del ventrículo izquierdo y la clasificación de la NYHA, puede ser una herramienta sensible para predecir la supervivencia sin eventos de los pacientes con ICC. Dicha herramienta puede ser importante para evaluar la necesidad de un trasplante cardíaco o para seguir la eficacia de las medidas terapéuticas; puede evaluarse con cargas de trabajo submáximas y es más fácil de medir que la V̇o2máx.

La alta ventilación (V̇e) con respecto a la producción de CO2 (V̇co2) en la ICC no es una observación nueva,23456 pero su utilidad potencial como herramienta pronóstica para evaluar la gravedad de la ICC es relativamente nueva. Sin embargo, quizá sea aún más importante lo que los estudios de Kleber et al,1 que utilizan esta herramienta, nos dicen sobre el deterioro del intercambio gaseoso en la ICC y su relación con el deterioro del intercambio gaseoso en la enfermedad pulmonar.

Debido a que el alto nivel de control ventilatorio en la insuficiencia cardíaca puede predecir la supervivencia, debe contener información importante sobre cómo la disfunción ventricular izquierda afecta al pulmón o al control ventilatorio. Lo primero que debemos examinar, pues, es qué información básica contiene la pendiente de la relación entre la ventilación (V̇e) y la producción de CO2 (V̇co2). La ecuación alveolar modificada7 describe de forma concisa los determinantes de la inclinación con la que el V̇e se eleva con respecto al V̇co2:

La relación entre el V̇e y el V̇co2 mediante la ecuación 1 es lineal en un amplio rango, y su pendiente está determinada por sólo 2 factores: (1) el comportamiento de la tensión arterial de CO2 durante el ejercicio y (2) la relación Vd/Vt. Si la Paco2 es impulsada hacia abajo por un alto impulso ventilatorio de los quimiorreceptores periféricos o por los ergorreceptores en el músculo esquelético, la pendiente de la relación V̇e/V̇co2 aumentará, o si el Vd/Vt es alto, la pendiente V̇e/V̇co2 aumentará. El aumento de la ganancia de los quimiorreceptores se observa a menudo en la ICC grave,8 p. ej., en los pacientes con respiración de Cheyne-Stokes, pero el aumento de la ganancia de los quimiorreceptores por sí solo no hará bajar la Paco2 a menos que el punto de ajuste sobre el que se controla la Paco2 esté deprimido o a menos que el impulso hipóxico o el impulso de los ergorreceptores sea alto. La mayoría de los estudios sugieren que la gasometría es normal en los pacientes con ICC4 y que la Paco2 se mantiene igual o disminuye modestamente desde el reposo hasta el ejercicio máximo, de la misma manera que en los controles normales. Hay dos fuentes potenciales de una relación Vd/Vt elevada: (1) un volumen tidal (Vt) bajo con respecto a un espacio muerto anatómico normal o (2) un espacio muerto fisiológico anormalmente alto. Los pacientes con ICC suelen tener un volumen corriente reducido al realizar un ejercicio intenso, lo que aumentaría la relación Vd/Vt; sin embargo, se ha estimado que sólo ≈33% del aumento de la ventilación del espacio muerto en la ICC puede explicarse por un Vt bajo.25

La información actual sugiere que la principal fuente de una pendiente anormalmente pronunciada de V̇e/V̇co2 en la ICC es el aumento de la falta de uniformidad de las relaciones ventilación-perfusión (V̇/Q̇), lo que provoca un intercambio de gases ineficiente. Sin embargo, sigue siendo necesaria una palabra de precaución. La conclusión anterior se basa en pruebas indirectas. No se han realizado comparaciones directas de la Paco2 y la ventilación del espacio muerto en pacientes con ICC con y sin una alta pendiente de V̇e/V̇co2 durante el ejercicio. Estas comparaciones son necesarias.

¿Cuál podría ser el origen de una mayor falta de uniformidad de las relaciones V̇/Q̇ pulmonares en la ICC y por qué proporcionaría una información pronóstica que no proporciona el V̇o2max? Los volúmenes pulmonares y la función ventilatoria en los pacientes con ICC estudiados por Kleber et al1 eran relativamente normales, y la saturación de oxígeno en sangre arterial en el pico de ejercicio era normal, como suele ocurrir en la ICC en ausencia de enfermedad pulmonar coexistente. Este patrón de una relación Vd/Vt elevada con gases sanguíneos arteriales normales sugiere que la falta de uniformidad de las relaciones V̇/Q̇ en el pulmón es más probable que esté causada por una mayor falta de uniformidad de la perfusión que de la ventilación. Cuando la capacidad ventilatoria se mantiene normal, el intercambio de gases ineficiente causado por la distribución anormal de la perfusión suele poder compensarse bien durante el ejercicio aumentando la ventilación lo suficiente como para mantener una Paco2 normal y una saturación de O2 en sangre arterial normal. Esto no es así en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica grave, en la que no sólo la ventilación y la perfusión están mal adaptadas, sino que además los aumentos compensatorios de la ventilación están restringidos por la elevada resistencia al flujo de aire; durante el ejercicio, la Paco2 aumenta y la saturación de O2 en sangre arterial disminuye. En los pacientes con ICC estudiados por Kleber et al1 con pendientes elevadas de V̇e/V̇co2, la capacidad pulmonar total (CPT), la capacidad vital (CV) y la capacidad de difusión pulmonar (Dlco) medias fueron significativamente inferiores a las de los pacientes con una pendiente normal de V̇e/V̇co2, aunque la saturación arterial de O2 siguió siendo normal en el pico de ejercicio. La Dlco suele estar reducida en la ICC grave9101112 y se correlaciona significativamente con la V̇o2máx. Una modesta reducción de la Dlco puede reflejar una reducción más grave de la capacidad de difusión real de la membrana (Dmco), ya que la baja Dmco en la ICC puede contrarrestarse con un volumen sanguíneo capilar pulmonar (Vc) elevado. En los pacientes con ICC grave (clase III de la NYHA) estudiados por Puri et al,9 la Dmco era el 35% del control, mientras que la Dlco se reducía sólo al 55% del control debido a un Vc elevado (144% del control). La baja Dmco implica que la capacidad de difusión de oxígeno (Dlo2) se reduce en consecuencia, lo que a su vez reducirá la tasa de oxigenación de la sangre que perfunde los pulmones y, si el gasto cardíaco es lo suficientemente alto, hará que la saturación de oxígeno de la sangre que sale del pulmón disminuya durante el ejercicio. Algunos de estos cambios en la capacidad de difusión y en la ventilación del espacio muerto son reversibles con inhibidores de la ECA y diuréticos, lo que refleja un edema pulmonar intersticial subclínico.513 Sin embargo, la persistencia de una Dlco baja tras el trasplante cardíaco14 implica cambios estructurales adicionales en la microvasculatura, lo que se confirma mediante estudios morfológicos. Las arterias y arteriolas musculares muestran hipertrofia medial y fibrosis intimal y adventicia con estrechamiento de las luces vasculares.15 Las proteínas de la matriz están aumentadas en las paredes alveolares, y las membranas basales capilares están engrosadas1617 ; estos cambios probablemente comienzan muy pronto en respuesta a un aumento crónico de la presión sanguínea capilar pulmonar por cualquier causa.18

Ante una relación Vd/Vt anormalmente elevada y una reducción significativa de la Dlo2 en pacientes con ICC grave, ¿por qué el transporte máximo de oxígeno no está parcialmente limitado por el deterioro del intercambio gaseoso asociado a un aumento de la Paco2 y una caída de la saturación arterial de O2 durante el ejercicio, como suele ocurrir en la enfermedad pulmonar con anomalías similares? Hay dos razones: (1) La capacidad ventilatoria máxima está bien mantenida en la ICC y puede compensar la elevada Vd/Vt, llevando la Paco2 a niveles normales en el pico de ejercicio y manteniendo una tensión de oxígeno alveolar normal o elevada. (2) El gasto cardíaco máximo (Q̇max) en la ICC se reduce más que el Dlo2; por lo tanto, la relación Dlo2/Q̇ nunca desciende lo suficiente durante el ejercicio como para provocar una caída de la saturación de O2 de la sangre que sale del pulmón.7

Es el bajo gasto cardíaco máximo y el deterioro de la extracción periférica de O2 lo que perjudica principalmente el transporte de oxígeno en la ICC,419 no el intercambio gaseoso pulmonar; los gases sanguíneos arteriales siguen siendo normales. Sin embargo, la reducción de la eficiencia del intercambio gaseoso en la ICC, reflejada por la pronunciada relación entre el V̇e y el V̇co2, es probablemente una fuente importante de la disnea de esfuerzo con una gasometría arterial normal.

Así pues, la insuficiencia cardíaca ventricular izquierda tiene efectos importantes en la función pulmonar, al igual que la enfermedad pulmonar tiene efectos importantes en la función cardiovascular. La aplicación de una medida que cuantifica la eficiencia del intercambio de gases durante el ejercicio como índice de la gravedad de la ICC y de la esperanza de vida en la ICC pone de relieve la importante relación funcional entre el corazón y los pulmones. La medición utilizada es sencilla y puede aplicarse incluso a niveles bajos de ejercicio. Sin embargo, hay que destacar que la medición, es decir, la pendiente de la relación entre el V̇e y el V̇co2 durante el ejercicio, es inespecífica y con frecuencia es anormalmente empinada en la enfermedad pulmonar primaria, así como en la ICC, aunque suele estar asociada a una gasometría arterial anormal en la enfermedad pulmonar. Por lo tanto, la medición utilizada por Kleber et al1 debe interpretarse en su contexto. Para enfatizar esto, en la tabla se muestra una comparación de los principales determinantes del deterioro del intercambio de gases en la ICC, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y la enfermedad pulmonar intersticial con bloqueo capilar alveolar20.

En la tabla, las flechas, que apuntan hacia arriba o hacia abajo, indican el cambio de dirección de los determinantes clave en cada paso del transporte de oxígeno para cada enfermedad. La tabla está demasiado simplificada, pero es conceptualmente útil. En la ICC, la principal alteración del transporte de oxígeno viene impuesta por un gasto cardíaco máximo reducido (Q̇max), indicado por una flecha en negrita que apunta hacia abajo. En los pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, el deterioro primario del transporte de oxígeno viene impuesto por una ventilación máxima reducida (V̇emax) con un intercambio de gases ineficiente, y en los pacientes con enfermedad pulmonar intersticial con bloqueo capilar alveolar, el deterioro primario viene impuesto por una Dlo2 reducida. En todos estos trastornos, el emparejamiento desigual de V̇/Q̇ aumenta la relación Vd/Vt y perjudica la eficiencia de la excreción de CO2 del pulmón; si la ventilación puede aumentarse lo suficiente durante el aumento del ejercicio para evitar que la Paco2 se eleve, la pendiente V̇e/V̇co2 será más pronunciada de lo normal en la enfermedad pulmonar, así como en la ICC, como indica el término entre corchetes en la ecuación 1. En la enfermedad pulmonar obstructiva crónica grave, la Paco2 aumentará a medida que aumente la carga de ejercicio, y la pendiente V̇e/V̇co2 puede ser baja aunque el Vd/Vt sea alto.19 La enfermedad pulmonar coexistente puede alterar significativamente el patrón esperado de intercambio de gases en la ICC. Por lo tanto, debe advertirse que si un paciente con ICC tiene una enfermedad pulmonar coexistente significativa, la aplicación de la pendiente V̇e/V̇co2 para predecir la supervivencia, como proponen Kleber et al,1 no es válida.

En resumen, los datos disponibles sugieren que la ICC crónica induce cambios estructurales así como edema pulmonar intersticial en los pulmones, lo que perjudica la eficiencia del intercambio gaseoso; la magnitud de estos cambios refleja la gravedad de la ICC y probablemente su duración. Desde el punto de vista fisiológico, estos cambios estructurales se manifiestan por un aumento de la relación entre el espacio muerto y el volumen corriente (Vd/Vt), lo que provoca una ventilación anormalmente alta durante el ejercicio. También suelen manifestarse por una reducción de la capacidad de difusión del pulmón (Dlco), que varía con la gravedad de la ICC. Aunque la magnitud de estos cambios fisiológicos en la función pulmonar puede reflejar la gravedad de la ICC y ser un importante factor de predicción de la supervivencia, la ineficacia del intercambio de gases no es la causa principal del deterioro de la capacidad de ejercicio. La reducción del transporte máximo de oxígeno en la ICC está causada por un bajo gasto cardíaco máximo y tal vez por el deterioro de la extracción periférica de oxígeno; la Paco2 arterial y la saturación arterial de O2 en el pico de ejercicio siguen siendo normales. Aunque la gasometría arterial siga siendo normal, el intercambio de gases ineficiente puede ser una fuente importante de hiperpnea y disnea de esfuerzo. El patrón de intercambio gaseoso anormal durante el ejercicio en la ICC difiere claramente del de la enfermedad pulmonar primaria; los problemas de interpretación surgen cuando coexisten la ICC y la enfermedad pulmonar primaria.

Las opiniones expresadas en este editorial no son necesariamente las de los editores ni las de la American Heart Association.

Notas al pie