TREATMENT AND PROGNOSIS OF THE SEVERE EXACERBATED CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE

Abstract
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a major cause of morbidity and mortality throughout the world. COPD is a disease state characterized by airflow limitation that is not fully reversible. The airflow limitation is usually both progressive and associated with an abnormal inflammatory response of the lungs to noxious particles or gases. Patients with COPD experience acute exacerbations of their airway disease. Although definitions of acute exacerbations vary, recently the following definition has been proposed: a sustained worsening of the patient's condition, from the stable state and beyond normal day-to-day variations that is acute in onset and necessitates a change in regular medication in a patient with underlying COPD. Bronchial infections are important causes (50-75%) of acute exacerbations. Most therapeutic recommendations for managing patients in the ICU with acute exacerbations of COPD derive from expert consensus. Initial management includes supplemental oxygen, bronchodilators, antibiotics and systemic corticosteroids. For those patients with a severe exacerbation or without response to the farmacologic treatment, mechanical ventilation may be used. Ventilatory support can be provided by a face mask in the form of noninvasive positive pressure ventilation or by tracheal intubation with invasive mechanical ventilation. The mortality of patients hospitalized for an acute exacerbation is 3% to 4%, but in-hospital mortality climbs up to 61% for patients who requiere ICU admission and invasive mechanical ventilation. Although certain physiologic characteristics are associated with a higher likelihood of inpatient mortality, there is currently no reliable method for identifying patients at high risk of mortality.

Key words
Chronic obstructive pulmonary disease, prognosis, therapeutics, mechanical ventilation

Artículo completo
Introducción
La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es una de las causas más frecuentes de mortalidad y morbilidad en todo el mundo y supone una importante carga económica para la sociedad. En España se estima una prevalencia de 9.1% en la población de 40 a 70 años, con una relación hombre/mujer de 4:1. Representa la cuarta causa de mortalidad, con una tasa global de 33 por 100 000 habitantes, que se eleva a 176 por 100 000 habitantes en los sujetos mayores de 75 años. Es causante del 35% de las consultas externas en neumología y supone unas 39 000 hospitalizaciones al año.^1,2
Según las previsiones de la Organización Mundial de la Salud la prevalencia de la EPOC y la mortalidad debida a ella seguirán en aumento en los próximos años. Se calcula que para 2020 la EPOC pasará a ser la quinta enfermedad más frecuente del mundo y la tercera causa más frecuente de muerte. Las razones por las que se calcula este incremento son la reducción de la mortalidad por otras causas junto con un aumento del consumo de tabaco y de la contaminación medioambiental en países industrializados.³
Aunque no hay una definición universalmente aceptada de EPOC, la mayoría de las definiciones actuales contienen los mismos elementos clave. La definición de la Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) ha ganado aceptación: "La EPOC es un estado de enfermedad caracterizado por una limitación al flujo aéreo que no es totalmente reversible. Esta obstrucción es habitualmente progresiva y asociada a una respuesta inflamatoria anómala de los pulmones a partículas nocivas o gases".⁴
El curso progresivo y crónico de la enfermedad a menudo se ve agravado por períodos de aumento de los síntomas, particularmente de la tos, la disnea y la cantidad y purulencia del esputo. Estos episodios de incremento de la sintomatología son lo que se conoce como agudizaciones o exacerbaciones, las cuales constituyen un acontecimiento frecuente en la historia natural de los pacientes con EPOC y son el motivo más frecuente de consultas médicas, ingresos hospitalarios y muerte. Recientemente se propuso la siguiente definición de agudización de la EPOC: un empeoramiento mantenido de las condiciones basales del paciente más allá de las variaciones diarias, de comienzo agudo y que necesita un cambio en la medicación habitual en un paciente con EPOC.⁵ Los aspectos clínicos que deberían ser evaluados ante la sospecha de agudización se muestran en la tabla 1.



Entre 50% y 75% de las exacerbaciones de la EPOC son de causa infecciosa. En algo más de la mitad de éstas el agente etiológico es bacteriano, principalmente Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae y Moraxella catarrhalis. El resto de las agudizaciones infecciosas son causadas por virus, Chlamydia pneumoniae o, excepcionalmente, por otros microorganismos. En el paciente con EPOC grave con exacerbación que requiere ventilación mecánica la infección puede ser causada por un bacilo gramnegativo (Pseudomonas). En 25% a 50% de los episodios de exacerbación no se demuestra etiología infecciosa.²
Para estratificar la gravedad de la agudización se diseñaron escalas. En la escala desarrollada por Anthonisen y col.⁶ y adoptada por el American College of Chest Physicians, el American College of Physicians y la American Society of Internal Medicine,⁷ se establece una estratificación de la gravedad de la agudización en función de parámetros clínicos (tabla 2), mientras que en la desarrollada por el International Consensus Group⁵ se valora el nivel de los servicios de salud utilizados (tabla 3).






Tratamiento
El tratamiento de la EPOC agudizada está dirigido a revertir el episodio de insuficiencia respiratoria aguda, tratar la causa responsable de la exacerbación y evitar las complicaciones. El tratamiento de la insuficiencia respiratoria aguda se centrará en dos aspectos fundamentales: mejorar la oxigenación arterial (y presumiblemente tisular) y evitar la acidosis arterial (y presumiblemente celular).²
Oxígeno
El tratamiento inicial incluye suplementos de oxígeno para intentar conseguir una saturación arterial de oxígeno (SaO₂) de 90% a 92% y una PaO₂ de 60 a 65 mm Hg.⁸ La administración de oxígeno puede realizarse mediante sistemas de flujo bajo y de flujo alto. Con los sistemas de flujo bajo se administra oxígeno al 100% a flujos de 1 a 6 l/min a la nasofaringe, la cual actúa como reservorio. Cada incremento en el flujo de O₂ de 1 l/min incrementa en un 4% la fracción inspirada de oxígeno (FiO₂), pero es importante tener en cuenta que en un sistema de flujo bajo la FiO₂ varía con los cambios en el volumen corriente (V_T), la frecuencia respiratoria y el volumen minuto (V_E). Cuando se incrementa el flujo por encima de 6 l/min se reduce la tolerancia, sin conseguir un incremento de la FiO₂ por encima del 44%. Los sistemas habitualmente utilizados son mascarillas simples, mascarillas con reservorio y cánulas nasales.
En los sistemas de flujo alto la FiO₂ es independiente del patrón ventilatorio, por lo que tienen la ventaja de suministrar valores constantes y predecibles. La mayor parte de estos sistemas utilizan un método de atrapamiento de gases para ofrecer una FiO₂ conocida, tradicionalmente llamados dispositivos Venturi, regidos por el principio de Bernouilli, que establece que una velocidad rápida del gas que sale por un orificio limitado creará presiones laterales subatmosféricas que harán que el aire atmosférico sea atrapado en la corriente principal. En la mascarilla Venturi, el chorro de gas que entra en el sistema es oxígeno y la cantidad de aire ambiente que penetra determina la FiO₂.
Una minoría de pacientes con agudización presentan incrementos en la PaCO₂ con la administración de oxígeno; por tanto se debe vigilar la posible acidosis respiratoria como complicación de la oxigenoterapia inapropiada. El sistema Venturi es el método preferido de administración de oxígeno en los pacientes con EPOC agudizada puesto que permite regular la FiO₂ administrada con vistas a evitar hipercapnia y acidosis respiratoria.
La pulsioximetría –técnica basada en los principios físicos de absorción de la luz– es un sistema de monitorización de gran ayuda para la medición continua, incruenta y en tiempo real de la SaO₂. A pesar de la ayuda que ofrece, deben conocerse sus limitaciones; no es un reemplazo de las medidas de gases sanguíneos, puesto que no nos ofrece la medida del estado del equilibrio ácido-base y ventilatorio; cualquier hecho que reduzca significativamente la perfusión (situaciones de bajo gasto cardíaco, hipotermia o vasoconstricción) reducirá la capacidad para calcular la SaO₂ y la presencia de carboxihemoglobina sobreestimará el valor de la SaO₂. La anemia y la hiperbilirrubinemia, sin embargo, no afectan la exactitud de la medida.⁹
Tratamiento farmacológico
Las actuales evidencias muestran que los agonistas β₂-adrenérgicos inhalados (albuterol, fenoterol, metaproterenol, terbutalina) y los anticolinérgicos (bromuro de ipratropio) pueden mejorar el flujo aéreo durante la agudización. La administración de un broncodilatador puede aumentar el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (FEV₁) y la capacidad vital forzada en 15% a 29% en un período de 60 a 120 minutos.⁸ Estudios aleatorizados muestran que los agonistas β₂-adrenérgicos y los anticolinérgicos inhalados tienen eficacia similar para el tratamiento de las agudizaciones y ambos son más efectivos que los broncodilatadores administrados por vía parenteral.⁷ Factores como el tiempo en conseguir el efecto pico (ligeramente más rápido con los agonistas β₂-adrenérgicos) y la frecuencia de efectos adversos (generalmente más ligeros con anticolinérgicos) pueden influir la elección de un agente para un paciente determinado.⁸ Aunque a menudo se combinan agonistas β₂-adrenérgicos con bromuro de ipratropio, los datos disponibles hasta el momento muestran sólo beneficios mínimos con esta asociación.¹⁰
El beneficio de la administración de metilxantinas como terapia broncodilatadora adicional permanece sin aclarar. En tres estudios aleatorizados^11-13 la administración de aminofilina intravenosa no se tradujo en una mejoría en las pruebas de función respiratoria, no produjo beneficio clínico aparente ni redujo la probabilidad de volver a consultar al servicio de urgencias. Sin embargo, la administración de aminofilina se asoció con aumento de efectos adversos, especialmente náuseas y vómitos. En uno de ellos¹¹ los pacientes tratados con aminofilina en el servicio de urgencias tuvieron una tasa de hospitalización 70% inferior a la del grupo control. La elevada frecuencia de efectos secundarios en pacientes tratados con aminofilina, combinada con su cuestionable beneficio, disminuyeron significativamente el uso de este fármaco.
Seis estudios aleatorizados con control placebo demostraron que una pauta corta de corticoides sistémicos administrados a pacientes con EPOC agudizado mejoran la espirometría y disminuyen la tasa de recaídas.⁷ En el estudio aleatorizado, a doble ciego controlado con placebo más amplio llevado a cabo hasta la fecha, el Systemic corticosteroids in COPD exacerbations (SCOPE),¹⁴ 271 pacientes ingresados por EPOC agudizada fueron asignados a recibir placebo o metilprednisolona i.v. durante 3 días, seguidos de prednisona oral. Para el grupo de corticoides combinados, el riesgo de fracaso de tratamiento se redujo un 10% (33% vs. 23%) y el FEV₁ mostró una mejoría en aproximadamente 0.1 litro como media en los primeros 3 días de tratamiento. No se demostró superioridad de una pauta de 8 semanas frente a una pauta de 2 semanas (125 mg de metilprednisolona i.v. cada 6 horas [días 1 a 3]; prednisona oral, 60 mg/día [días 4 a 7]; prednisona oral, 40 mg/día [días 8 a 11], y prednisona oral, 20 mg/día [días 12 a 15]). El efecto adverso más frecuentemente asociado con la pauta de corticoides sistémicos fue la hiperglucemia. No se describió si ésta fue más frecuente en la pauta de 8 semanas o en la de 2 semanas.
La implicación de las infecciones bacterianas como causa de la agudización en la EPOC apoya el uso de antibióticos, aunque no existen estudios en pacientes críticos.⁷ Se observó, sin embargo, que el beneficio parece ser mayor en los pacientes con agudizaciones más graves.⁶ Dos recientes metaanálisis^15,16 apoyan el uso de antibióticos en la EPOC agudizada cuando existe esputo purulento. La elección de uno u otro antibiótico deberá realizarse en función de la sensibilidad local y dirigida a los gérmenes más frecuentemente responsables de las exacerbaciones (S. pneumoniae, H. influenzae y M. catharralis). En pacientes críticos y con factores de mal pronóstico (FEV₁ basal < 50% del valor teórico, comorbilidad o tres o más agudizaciones en los últimos 12 meses) debe considerarse el uso de antibióticos contra gramnegativos (Pseudomonas).¹⁰
Ventilación mecánica en la EPOC agudizada
a) Ventilación mecánica no invasiva (VMNI)
La VMNI ha tenido una gran aceptación para el tratamiento de la EPOC agudizada en los últimos años. Distintos trabajos^17-22 pusieron de manifiesto que la VMNI reducía la necesidad de intubación endotraqueal, mejoraba la supervivencia y disminuía las complicaciones en estos pacientes. Aunque algunos de estos estudios fueron cuestionados por defectos metodológicos, otros apoyaron estas conclusiones. Plant y col.²³ llevaron a cabo un amplio ensayo multicéntrico utilizando estrictos criterios de inclusión en el que 236 enfermos con EPOC e insuficiencia respiratoria aguda (con pH > 7.25) fueron aleatorizados para recibir VMNI en sala general o terapia estándar; arribaron a la conclusión de que la mortalidad en el grupo de estudio fue significativamente menor que en el grupo control. Dos recientes metaanálisis^24,25 pusieron de manifiesto los beneficios de la VMNI en la agudización de la EPOC. Lightowler y col.²⁴ concluyeron que los pacientes que recibieron VMNI tuvieron menor riesgo de fracaso del tratamiento que quienes fueron tratados con terapia convencional y que la VMNI disminuía significativamente el riesgo de mortalidad. Fernández y col.,²⁵ en un metaanálisis dirigido a valorar la eficacia de la VMNI en la EPOC y evaluar las posibles diferencias de sus resultados en función del lugar de aplicación, concluyeron que la VMNI es una técnica eficaz en el tratamiento de la insuficiencia respiratoria aguda hipercápnica en pacientes con EPOC en términos de reducción de mortalidad y necesidad de intubación, tanto en estudios realizados en UCI como en sala general. Aunque la técnica parece más eficaz aplicada en la UCI, este aspecto puede estar relacionado con la mayor gravedad de estos pacientes o con el mayor rigor de los cuidados médicos y de enfermería aplicados en las UCI. La VMNI reduce la estancia media cuando se aplica en la UCI, sin que se tengan datos definitivos sobre este resultado en sala general.
En los pacientes con EPOC agudizada y un rápido y progresivo deterioro clínico se debe considerar la VMNI para prevenir el agotamiento de la musculatura respiratoria, el mayor deterioro de intercambio gaseoso y la intubación endotraqueal. Las contraindicaciones para la aplicación de VMNI son: inestabilidad hemodinámica, paro respiratorio, mal control de la vía aérea e imposibilidad de aclarar secreciones, agitación o encefalopatía, falta de colaboración, sangrado digestivo, alto riesgo de aspiración y alteraciones faciales que interfieran con el adecuado ajuste de la mascarilla.²⁶
b) Ventilación mecánica invasiva (VMI)
Los pacientes con EPOC agudizada grave que no son candidatos o no responden a la VMNI requerirán intubación endotraqueal y VMI. Los objetivos del soporte ventilatorio invasivo son mantener en reposo la musculatura respiratoria mientras se espera la resolución del problema de base y la evolución del tratamiento farmacológico y a la vez prevenir la hiperinsuflación dinámica y la alcalosis poshipercápnica.
Debido a que estos pacientes presentan obstrucción al flujo aéreo, existe un enlentecimiento del flujo espiratorio y un retraso del vaciamiento alveolar. La aplicación de VMI con un elevado V_T y una elevada frecuencia respiratoria producirá hiperinsuflación pulmonar dinámica y aumento de la presión alveolar al final de la espiración, concepto conocido como presión positiva intrínseca al final de la espiración (PEEPi), auto-PEEP o PEEP oculta, que constituye un importante efecto deletéreo de la VMI en los enfermos con EPOC. Los efectos derivados de ella incluyen: aumento del trabajo respiratorio, barotrauma y deterioro hemodinámico.
Los determinantes de la auto-PEEP son volumen minuto (V_E), V_T, tiempo espiratorio (T_E) y gravedad de la obstrucción de las vías aéreas. Los parámetros ventilatorios iniciales se centrarán en reducir la hiperinsuflación pulmonar dinámica mediante la limitación del V_E utilizando valores apropiados de V_T y frecuencia respiratoria y prolongando el T_E. Parámetros iniciales compuestos por FiO₂ = 100%, V_T = 5 a 8 ml/kg, frecuencia respiratoria = 8 a 10 respiraciones/minuto y flujo inspiratorio de 70 a 80 litros/minuto pueden considerarse adecuados. Los ajustes posteriores se efectuarán en función de los niveles de auto-PEEP detectados y en función de la gasometría de control. La utilización de un nivel de PEEP extrínseca a un nivel menor del 85% de la auto-PEEP medida puede disminuir el umbral de esfuerzo inspiratorio y favorecer el impulso ventilatorio y la comodidad en un paciente despierto sin aumentar la hiperinsuflación pulmonar dinámica.^9,27
Recomendaciones
Las recomendaciones para el tratamiento de la EPOC agudizada están basadas fundamentalmente en consensos de grupos de expertos debido a la escasez de estudios prospectivos aleatorizados. Las recomendaciones de las sociedades y grupos de mayor difusión^2,4,7,28-30 se muestran en la tabla 4.
Tabla 4Pronóstico de la EPOC agudizada
La EPOC es una enfermedad caracterizada por una larga evolución y un deterioro gradual en la función respiratoria durante un periodo de años tras el comienzo de la sintomatología. Más del 50% de los pacientes que ingresan por agudización necesitan rehospitalización durante los siguientes 6 meses y el pronóstico parece estar determinado más por la gravedad de la enfermedad de base que por los factores asociados con el período agudo de hospitalización. La mortalidad de los pacientes ingresados por agudización en el hospital es de 3% a 4% pero ésta se incrementa en aquellos ingresados en la UCI y que requieren VMI. El pronóstico en esos casos es un aspecto poco conocido entre los clínicos, como lo muestra el trabajo de Pearlman y col.,³¹ quienes evaluaron el pronóstico emitido por médicos en relación con pacientes con EPOC y los factores que a su juicio tendrían influencia sobre el resultado tras un episodio de VMI. Se observó una amplia heterogeneidad en las estimaciones de los médicos y éstas estuvieron más influidas por los datos sociales que por factores fisiológicos.
La VMI es requerida como tratamiento de soporte entre 43% y 74% de los pacientes con EPOC e insuficiencia respiratoria aguda.³² Los trabajos que evaluaron el resultado en los pacientes con EPOC agudizada que requieren VMI muestran importantes diferencias en la mortalidad, atribuible a la heterogeneidad entre los grupos estudiados, como diferencias en la gravedad de la enfermedad, ausencia de indicaciones estandarizadas para la aplicación de VMI y la inclusión de pacientes con causas de insuficiencia respiratoria aguda diferentes de la agudización de la EPOC. Si se asumen estas limitaciones, la mortalidad en la UCI se cifra entre 1% y 51%.^33-51 La mortalidad valorada a largo plazo es igualmente variable y se sitúa hasta en 85% a los 5 años en grupos seleccionados de mayor gravedad (tabla 5).



Variables asociadas al pronóstico
Más importante que los valores absolutos de mortalidad es la identificación de los factores asociados al pronóstico. No son muchos los trabajos dirigidos a identificar elementos de predicción del resultado en pacientes con EPOC agudizada, pero la heterogeneidad de los grupos estudiados, así como la heterogeneidad entre las variables evaluadas y los diferentes resultados obtenidos hacen que el análisis sea complejo.
Aunque clásicamente se identificó la VMI como factor relacionado con peor resultado,⁴⁰ estudios posteriores concluyeron que la ventilación mecánica no es por sí misma un factor asociado independientemente con menor supervivencia hospitalaria o durante un período de varios meses tras el alta.⁵¹ Más bien, su necesidad selecciona enfermos que sufren insuficiencia respiratoria más grave y, por tanto, presentan mayor mortalidad.^34,52
También clásicamente se identificó el valor del pH como una variable importante asociada a la mortalidad.^53,54 Este valor pronóstico, no confirmado en estudios posteriores, fue subrayado en un reciente estudio en el que se vio que los pacientes con EPOC e insuficiencia respiratoria aguda que presentaban pH de 7.21 tenían una mortalidad significativamente mayor que aquellos con pH de 7.25.⁵¹
En trabajos en los que se evaluó la asociación de sistemas de puntuación general como SAPS (Simplified acute physiology score), APACHE (Acute physiology and chronic health evaluation), entre otros, en grupos específicos de enfermedades, no se les encontró valor pronóstico. Los índices de gravedad generales suelen ser muy específicos pero no muy sensibles y clásicamente no se recomiendan para establecer predicciones en grupos específicos de enfermedades. Sin embargo, recientemente se encontró asociación entre la mayor puntuación de APACHE II, el número de órganos disfuncionales y la incidencia de sepsis con la mortalidad.⁵¹
Otras variables relacionadas con el pronóstico son: la edad,^47,55,56 los valores bajos de FEV₁,^42,49,56 la hipoalbuminemia,^42,49,55,57 la hiponatremia,^49,57 el valor del cociente PaO₂/FiO₂, índice de masa corporal, cor pulmonale,⁵⁵ estado funcional,^33-35,42,55 infiltrados pulmonares en la radiografía de tórax en el momento de la intubación⁴⁵ y comorbilidad.⁵⁶
En resumen, en la actualidad no es posible predecir el curso clínico de pacientes con EPOC debido a la variabilidad de la enfermedad y a las limitaciones de los trabajos que estudiaron las posibles variables de predicción: ausencia de estrictos criterios de selección, falta de una definición uniforme de insuficiencia respiratoria aguda, falta de uniformidad de criterios para la aplicación de ventilación mecánica, falta de uniformidad de criterios en cuanto a las variables estudiadas, heterogeneidad de las muestras estudiadas y, finalmente, diferencias importantes en el tiempo entre los estudios, que hacen que las comparaciones entre ellos sean limitadas, por razones obvias (por ej.: avances en el tratamiento intensivo y en las modalidades ventilatorias producidos en los últimos años). Aun teniendo en cuenta la importancia de ciertas variables (por ej.: el valor de FEV₁ como indicador de la gravedad de la obstrucción al flujo aéreo), ninguna parece adecuada para identificar las posibilidades de supervivencia de un paciente con EPOC e insuficiencia respiratoria aguda. Se necesitan estudios con poblaciones homogéneas y criterios de inclusión estrictos para identificar factores con capacidad de predicción del resultado en los enfermos con EPOC agudizado grave y que puedan ser de ayuda en la identificación de grupos de pacientes con diferente pronóstico.
Hasta el momento sólo podemos afirmar que no existe evidencia científica que avale la restricción del ingreso en los servicios de cuidados intensivos a los pacientes con EPOC agudizado que necesiten ventilación mecánica. El deseo del propio paciente es el único factor que puede influir negativamente en su ingreso y esta decisión debe estar basada en una correcta información proporcionada por su médico responsable. Otros aspectos que puedan influir negativamente en el ingreso (por ej.: irreversibilidad de enfermedades asociadas) deberán seguir los mismos criterios de actuación que los utilizados con otro tipo de pacientes ingresados en la UCI.
Los autores no manifiestan conflictos.

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