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Fisiología

Con pies de plomo

La competencia por el oxgeno es la causa de la fatiga común en la insuficiencia cardíaca y pulmonar

eduardo cesarEn el laboratorio, el ciclista se asemeja a una marioneta, tal es la cantidad de cables que emergen de su pecho, costillas, brazos y piernas. Él sufre de enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), una enfermedad causada por el tabaquismo que combina daños irreversibles en los alvéolos pulmonares con síntomas de bronquitis crónica, como estrechez de las vías aéreas y tos. Hasta ahora, el estudio de la enfermedad se concentró en los pulmones, pese a las quejas de los pacientes de que, junto con la falta de aire, se tornaba frecuente el cansancio en las piernas que los privaba de subir un tramo de escaleras sin tener que descansar. Al realizar pruebas de esfuerzo en bicicletas ergométricas, algunos pacientes ahora cuentan con la chance de demostrar aparte de explicar sus síntomas, ayudando así al neumonólogo José Alberto Neder, de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp), a entender las relaciones entre los pulmones y las piernas.

El aparataje que parece enredar al paciente, un conjunto único en el país, suministra a Neder un cuadro completo que lo sitúa en una posición privilegiada para comprender cómo funciona la deficiencia pulmonar. Los electrodos en el pecho y en las costillas monitorean los latidos cardíacos y registran el volumen de sangre que el corazón del paciente bombea con cada contracción; una grapa en el dedo índice mide el tenor de oxígeno en sangre; la máscara, además de auxiliar en la respiración cuando está regulada para eso, también mide cuánto oxígeno exhala el ciclista y permite al investigador calcular cuánto de él retiene el organismo; y un detector en la pierna emite un destello de luz (espectroscopía por rayos cuasi infrarrojos) que mide cuanto oxígeno llega a los músculos del muslo. Todo ello sin necesidad de clavar ninguna aguja en el paciente. Hasta ahora ningún estudio había reunido esos parámetros. Con esa visión integral, Neder demostró que los pacientes con EPOC presentan una característica en común con los deportistas de éite: los pulmones le sustraen sangre a las piernas, que no consiguen mantener el esfuerzo físico sin el oxígeno que proveen los glóbulos rojos circulantes.

El estudio es innovador porque trata a la circulación y la respiración como sistemas interconectados, mientras que normalmente son estudiados por diferentes especialistas. Es en su paso por los pulmones que la sangre se abastece del oxígeno que acto seguido conduce a todas las células del organismo. Cuando una persona realiza actividad física intensa, corriendo o subiendo una cuesta en bicicleta, la mayor parte de la sangre necesita ser enviada a los músculos en acción, que para mantener el movimiento precisan de grandes cantidades de oxígeno. El cuerpo enfrenta entonces el desafío de mantener un delicado equilibrio: abastecer a las piernas y al mismo tiempo enviar una cantidad suficiente de sangre para los músculos que mueven los pulmones, donde es oxigenada.

Utilizando el aparato completo del laboratorio, el grupo de la Unifesp sometió a diez hombres con EPOC a test de esfuerzo y evaluó los parámetros circulatorios y respiratorios. Los resultados, que se encuentran en proceso de publicación en la revista Journal of Applied Physiology, demuestran que la enfermedad reduce el volumen de sangre bombeado con cada pulsación cardíaca y deriva en una rápida pérdida de oxígeno en la musculatura de las piernas -como la oxigenación es deficiente, todo el oxígeno que llega a los músculos es consumido rápidamente, ocasionando una sensación de peso en las piernas, como si estuviesen rellenas con plomo. Es más, el trabajo revela algo que es común entre esos pacientes y los atletas de élite.

Deportistas tales como los velocistas profesionales desarrollan su técnica y musculatura -incluso los músculos respiratorios y cardíacos- para alcanzar el máximo rendimiento exigido en las competencias. Sin embargo, algunas veces exageran en la dosis y el esfuerzo sobrepasa la velocidad con la cual la sangre puede proveer oxígeno para los tejidos. Hace alrededor de diez años, un equipo del neumonólogo norteamericano Jerome Dempsey, de la Universidad de Wisconsin, describió lo que sucede cuando esos atletas exceden su capacidad de ejercicio. En ese punto, la encrucijada que reparte el flujo de sangre entre pulmones y piernas funciona casi como una vía férrea, en la cual un mecanismo altera súbitamente la trayectoria del tren. Los músculos de los pulmones producen sustancias que, cuando alcanzan una determinada concentración, envían una señal al cerebro. El órgano central del sistema nervioso actúa instantáneamente reduciendo el calibre de los vasos sanguíneos de las piernas. El flujo de sangre se desvía entonces en gran parte hacia los pulmones. Con menor cantidad de sangre -y por consiguiente con menos oxígeno- las piernas se tornan pesadas. “Cuando surge una competencia entre los músculos de las piernas y los de la respiración, éstos últimos ganan”, explica Neder. “De nada sirve mantener la sangre fluyendo hacia los músculos que se están ejercitando si falta sangre en los músculos que mueven los pulmones, justamente, los órganos que proveen el oxígeno tan vital para la musculatura”. Órganos tan fundamentales para mantener al organismo funcionando -como el cerebro, el corazón y los pulmones- cuentan con preferencia en la jerarquía del organismo.

eduardo cesarAtletas frustrados
Neder demostró que ese mecanismo limita la capacidad de los pacientes con EPOC para ejercitarse, aunque para ellos bastan unos escalones o una caminada hasta la panadería de la esquina para que los músculos respiratorios reclamen un volumen mayor de sangre. La comprensión de ello abre el camino para buscar la manera de brindar una vida más activa a las personas que sufren deficiencias respiratorias y cardíacas.

En el sector de neumonología de la Unifesp, Neder ensaya alternativas para que esos pacientes cuenten con mayores facilidades en sus actividades cotidianas, tales como trabajar y realizar compras. Mientras tanto ya obtuvieron buenos resultados en el laboratorio. Ayudar al paciente con una máscara por donde ingresa aire normal a presión o heliox -aire menos denso por ser rico en helio, un gas más liviano- revierte el proceso y le devuelve la vitalidad en la bicicleta ergométrica. En términos mensurables, el tiempo que soportan mantener el ejercicio físico intenso se triplica y hasta se cuadruplica, con menor sensación de falta de aire y de cansancio en las piernas. El tratamiento no aumenta el tenor de oxígeno respirado, simplemente insufla el aire en las vías respiratorias de modo tal que reduce el esfuerzo exigido a los músculos pulmonares. El efecto del heliox es más intenso porque el aire menos denso se difunde con mayor facilidad por las vías respiratorias. “El aire entra como una flecha”, cuenta Nader. Pero presenta un efecto colateral que restringe su tratamiento al laboratorio: el helio produce un efecto temporario sobre las cuerdas vocales que deja la voz parecida a la del Pato Donald en los dibujos animados. Por eso, el neumonólogo recomienda que el paciente no hable durante el tratamiento. El artículo, en proceso de publicación en la Thorax, deja en claro que basta con facilitar el acceso de aire hacia los pulmones para aumentar la proporción de sangre oxigenada en circulación en los músculos.

Lo propio vale para quienes sufren de insuficiencia cardíaca crónica (ICC). Contrariamente a lo que se creía, lo que limita la capacidad física de esos pacientes no es el corazón, sino la oxigenación de los músculos. Neder ensayó el mismo tratamiento con esos pacientes y muestra, en un artículo disponible desde marzo en el sitio Web de la revista American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology, que la respiración asistida incrementa la cantidad de oxígeno que llega a las piernas y hace posible el ejercicio. Esa mejora, no obstante, no refleja un aumento en el tenor de oxígeno general en sangre -éste continúa siendo el mismo, de acuerdo con lo medido con la presilla en el dedo índice. Los autores postulan que el auxilio a la respiración elimina las señales de cansancio de los músculos respiratorios, que por eso dejan de inducir el estrechamiento de los vasos sanguíneos que alimentan las piernas. La circulación más eficiente conlleva en sí misma más oxígeno.

El tratamiento con respirador se limita a las sesiones de ejercicio en laboratorio, o en el futuro, a sesiones de fisioterapia y rehabilitación. Pero sus efectos son duraderos y se reflejan en las actividades cotidianas normales de los pacientes tratados. “Los músculos de esas personas se atrofian por la falta de uso, lo cual agrava todavía más sus condiciones físicas”, explica el neumonólogo. Hacer que la musculatura se vuelva más eficiente les permite utilizar el oxígeno de una manera más eficaz, lo cual acelera la mejora.

Neder no pretende parar por ahí y ahora intenta desarrollar un tratamiento más accesible para las personas. “Ya comenzamos a ensayar una forma de entrenar los músculos respiratorios”, cuenta el especialista. Los pacientes son instruidos a realizar varias sesiones diarias en las que respiran utilizando un aparato que exige mayor esfuerzo, como un tubo levemente obstruido. Algo así como una musculación respiratoria que, según los test preliminares, puede tornarse una solución eficaz para mejorar la oxigenación de quienes sufren deficiencia pulmonar. Otro tratamiento que Neder comenzará a ensayar próximamente es el sildenafil -el principio activo del Viagra. “Es una droga que dilata los vasos sanguíneos y mejora la circulación, por lo que esperamos que ayude a difundir el oxígeno en manera más eficiente por los músculos del cuerpo”, explica.

El Proyecto
La oxigenación muscular periférica durante el ejercicio dinámico en pacientes con EPOC: efectos de la reducción del trabajo respiratorio inducido por medio de la ventilación no invasiva con presión positiva; Modalidad Apoyo Regular para el Proyecto de Investigación; Coordinador José Alberto Neder Serafini – (EPM / Unifesp); Inversión R$ 277.572,52

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