Una embolia aérea , también conocida como embolia gaseosa , es un bloqueo de los vasos sanguíneos causado por una o más burbujas de aire u otro gas en el sistema circulatorio . [1] El aire puede introducirse en la circulación durante procedimientos quirúrgicos, lesiones por sobreexpansión pulmonar , descompresión y algunas otras causas. En la flora , las embolias aéreas también pueden ocurrir en el xilema de las plantas vasculares , especialmente cuando sufren estrés hídrico. [2]
Los buceadores pueden desarrollar embolias gaseosas arteriales como consecuencia de lesiones por sobreexpansión pulmonar. El gas respiratorio introducido en el sistema venoso de los pulmones debido a un barotrauma pulmonar no quedará atrapado en los capilares alveolares y, en consecuencia, circulará al resto del cuerpo a través de las arterias sistémicas, con un alto riesgo de embolia. Las burbujas de gas inerte que surgen de la descompresión se forman generalmente en el lado venoso de la circulación sistémica, donde las concentraciones de gas inerte son más altas, estas burbujas generalmente quedan atrapadas en los capilares de los pulmones donde generalmente se eliminarán sin causar síntomas. Si se desvían a la circulación sistémica a través de un foramen oval permeable, pueden viajar y alojarse en el cerebro donde pueden causar un accidente cerebrovascular , los capilares coronarios donde pueden causar isquemia miocárdica u otros tejidos, donde las consecuencias suelen ser menos críticas. El tratamiento de primeros auxilios es administrar oxígeno a la mayor concentración posible, tratar el shock y trasladar a un hospital donde la recompresión terapéutica y la terapia con oxígeno hiperbárico son el tratamiento definitivo.
Los síntomas incluyen: [3]
Los síntomas de la embolia gaseosa arterial incluyen: [4] [5]
Los procedimientos de radiología intervencionista, los procedimientos cardíacos y neuroquirúrgicos pueden predisponer a la embolia gaseosa. [1] Además, el aumento del uso de inyectores de bomba para la administración de contraste y la intervención percutánea en los pulmones también aumenta el riesgo de embolia gaseosa. [6]
La embolia gaseosa es un trastorno del buceo que sufren los buceadores que respiran gases a presión ambiental y puede ocurrir de dos maneras distintas:
Un traumatismo pulmonar también puede provocar una embolia gaseosa. Esto puede ocurrir después de que se coloca a un paciente en un respirador y se fuerza el ingreso de aire a una vena o arteria lesionada, lo que provoca la muerte súbita. [ cita requerida ] Aguantar la respiración mientras se asciende después de bucear también puede forzar el ingreso de aire pulmonar a las arterias o venas pulmonares de manera similar, debido a la diferencia de presión. [8]
El aire puede inyectarse directamente en una vena o arteria accidentalmente durante procedimientos clínicos. [9] [10] El uso incorrecto de una jeringa para extraer meticulosamente el aire de los tubos vasculares de un circuito de hemodiálisis puede permitir que entre aire en el sistema vascular. [11] La embolia aérea venosa es una complicación poco frecuente de los procedimientos diagnósticos y terapéuticos que requieren la cateterización de una vena o arteria. [12] Si se produce una embolia significativa, pueden verse afectados el sistema cardiovascular , pulmonar o nervioso central . [9] [12] Las intervenciones para eliminar o mitigar la embolia pueden incluir procedimientos para reducir el tamaño de las burbujas o la extracción de aire de la aurícula derecha . [12]
La dosis letal para el ser humano se considera teóricamente entre 3 y 5 ml por kg. Se estima que 300-500 ml de gas introducidos a un ritmo de 100 ml por segundo resultarían letales. [13]
La embolia gaseosa puede ocurrir siempre que un vaso sanguíneo esté abierto y exista un gradiente de presión que favorezca la entrada de gas. Debido a que la presión circulatoria en la mayoría de las arterias y venas es mayor que la presión atmosférica, no es frecuente que se produzca una embolia gaseosa cuando se lesiona un vaso sanguíneo. En las venas que se encuentran por encima del corazón, como en la cabeza y el cuello, la presión venosa puede ser menor que la atmosférica y una lesión puede dejar entrar aire. [14] Esta es una de las razones por las que los cirujanos deben ser especialmente cuidadosos al operar el cerebro y por las que la cabecera de la cama se inclina hacia abajo al insertar o extraer un catéter venoso central de las venas yugular o subclavia . [ cita requerida ]
Cuando el aire entra en las venas, viaja al lado derecho del corazón y luego a los pulmones. [15] Esto puede hacer que los vasos del pulmón se contraigan, aumentando la presión en el lado derecho del corazón [ cita requerida ] . Si la presión aumenta lo suficiente en un paciente que forma parte del 20% al 30% de la población con un foramen oval permeable , la burbuja de gas puede viajar al lado izquierdo del corazón y luego al cerebro o las arterias coronarias . [ cita requerida ] Estas burbujas son responsables de los síntomas más graves de embolia gaseosa.
La embolia aérea venosa o pulmonar ocurre cuando el aire entra en las venas sistémicas y es transportado al lado derecho del corazón y desde allí a las arterias pulmonares, donde puede alojarse, bloqueando o reduciendo el flujo sanguíneo. [16] El gas en la circulación venosa puede causar problemas cardíacos al obstruir la circulación pulmonar o formar una esclusa de aire que aumenta la presión venosa central y reduce las presiones arteriales pulmonar y sistémica. [16] [17] Los experimentos en animales muestran que la cantidad de gas necesaria para que esto suceda es bastante variable. [10] Los informes de casos humanos sugieren que inyectar más de 100 ml de aire en el sistema venoso a velocidades superiores a 100 ml/s puede ser fatal. [18] También pueden ocurrir cantidades muy grandes y sintomáticas de émbolos aéreos venosos en la descompresión rápida en accidentes graves de buceo o descompresión, donde pueden interferir con la circulación en los pulmones y provocar dificultad respiratoria e hipoxia . [8]
La embolia gaseosa en una arteria sistémica, denominada embolia gaseosa arterial ( AGE ), es un problema más grave que en una vena, porque una burbuja de gas en una arteria puede detener directamente el flujo sanguíneo a una zona alimentada por la arteria. Los síntomas de la "AGE" dependen de la zona del flujo sanguíneo y pueden ser los de un accidente cerebrovascular en el caso de una embolia gaseosa arterial cerebral (CAGE) o los de un ataque cardíaco si el corazón está afectado. [8] La cantidad de embolia gaseosa arterial que causa síntomas depende de la ubicación: 2 ml de aire en la circulación cerebral pueden ser fatales, mientras que 0,5 ml de aire en una arteria coronaria pueden causar un paro cardíaco. [19] [20]
Si se sospecha la existencia de un foramen oval permeable (FOP), se puede realizar un examen mediante ecocardiografía para diagnosticar el defecto. En esta prueba, se introducen burbujas muy finas en la vena de un paciente agitando solución salina en una jeringa para producir las burbujas y luego inyectándolas en una vena del brazo. Unos segundos después, estas burbujas pueden verse claramente en la imagen de ultrasonido, a medida que viajan a través de la aurícula y el ventrículo derechos del paciente. En este momento, se pueden observar burbujas que cruzan directamente un defecto septal, o bien se puede abrir temporalmente un foramen oval permeable pidiendo al paciente que realice la maniobra de Valsalva mientras las burbujas cruzan a través del corazón derecho, una acción que abrirá el colgajo del foramen y mostrará burbujas que pasan al corazón izquierdo. Estas burbujas son demasiado pequeñas para causar daño en la prueba, pero dicho diagnóstico puede alertar al paciente sobre posibles problemas que pueden ocurrir a partir de burbujas más grandes, formadas durante actividades como el buceo submarino , donde las burbujas pueden crecer durante la descompresión . [21] [22] Se puede recomendar una prueba de PFO para buzos que deseen exponerse a un estrés de descompresión relativamente alto en buceo técnico profundo.
Como regla general, se debe asumir que cualquier buceador que haya respirado gas bajo presión a cualquier profundidad y salga a la superficie inconsciente, pierda el conocimiento poco después de salir a la superficie o presente síntomas neurológicos dentro de los 10 minutos siguientes a salir a la superficie está sufriendo una embolia gaseosa arterial. [5]
Los síntomas de embolia gaseosa arterial pueden estar presentes, pero enmascarados por efectos ambientales como la hipotermia o el dolor por otras causas obvias. Se recomienda un examen neurológico cuando se sospecha una lesión por sobreexpansión pulmonar. Los síntomas de la enfermedad por descompresión pueden ser muy similares a los síntomas de la embolia gaseosa arterial y confundirse con ellos, sin embargo, el tratamiento es básicamente el mismo. La distinción entre embolia gaseosa y enfermedad por descompresión puede ser difícil para los buceadores lesionados, y ambas pueden ocurrir simultáneamente. El historial de buceo puede eliminar la enfermedad por descompresión en muchos casos, y la presencia de síntomas de otras lesiones por sobreexpansión pulmonar aumentaría la probabilidad de embolia gaseosa. [5]
Una gran burbuja de aire en el corazón (como puede ocurrir después de ciertos traumatismos en los que el aire accede libremente a las venas grandes) se presentará con un soplo constante de "maquinaria". Es importante colocar rápidamente al paciente en posición de Trendelenburg (cabeza abajo) [ dudoso – discutir ] y sobre su lado izquierdo ( posición de decúbito lateral izquierdo ). La posición de Trendelenburg mantiene una burbuja de aire en el ventrículo izquierdo alejada de los ostia de la arteria coronaria (que están cerca de la válvula aórtica) para que las burbujas de aire no entren y ocluyan las arterias coronarias (lo que causaría un ataque cardíaco). La posición de decúbito lateral izquierdo ayuda a atrapar el aire en el segmento no dependiente del ventrículo derecho (donde es más probable que permanezca en lugar de progresar hacia la arteria pulmonar y ocluirla). La posición de decúbito lateral izquierdo también impide que el aire pase a través de un foramen oval potencialmente permeable (presente en hasta el 30% de los adultos) y entre al ventrículo izquierdo, desde donde podría embolizarse hacia las arterias distales (lo que podría causar síntomas oclusivos como un accidente cerebrovascular). [16] [23]
Se recomienda la administración de oxígeno en un alto porcentaje en caso de embolia gaseosa tanto venosa como arterial. Esto tiene como objetivo contrarrestar la isquemia y acelerar la reducción del tamaño de las burbujas. [11]
En caso de embolia aérea venosa, la posición de Trendelenburg o lateral izquierda de un paciente con una obstrucción por esclusa de aire del ventrículo derecho puede mover la burbuja de aire en el ventrículo y permitir el flujo sanguíneo debajo de la burbuja. [24]
La terapia hiperbárica con oxígeno al 100% se recomienda para pacientes que presentan características clínicas de embolia aérea arterial, ya que acelera la eliminación del nitrógeno de las burbujas por la solución y mejora la oxigenación tisular. Esto se recomienda especialmente para casos de compromiso cardiopulmonar o neurológico. El tratamiento temprano es el que tiene mayores beneficios, pero puede ser eficaz hasta 30 horas después de la lesión. [11]
El tratamiento de primeros auxilios con oxígeno es útil para víctimas con sospecha de embolia gaseosa o buceadores que han realizado ascensos rápidos o se han saltado paradas de descompresión. [25] La mayoría de los rebreathers de circuito completamente cerrado pueden suministrar altas concentraciones sostenidas de gas respirable rico en oxígeno y podrían usarse como una alternativa a los reanimadores de oxígeno de circuito abierto puro . Sin embargo, el oxígeno puro de un cilindro de oxígeno a través de una máscara sin rebreather es la forma óptima de suministrar oxígeno a un paciente con enfermedad de descompresión . [8]
La recompresión es el tratamiento más eficaz, aunque lento, de la embolia gaseosa en buceadores. [17] Normalmente, esto se lleva a cabo en una cámara de recompresión . A medida que aumenta la presión, aumenta la solubilidad de un gas, lo que reduce el tamaño de la burbuja al acelerar la absorción del gas en la sangre y los tejidos circundantes. Además, los volúmenes de las burbujas de gas disminuyen en proporción inversa a la presión ambiental, como lo describe la ley de Boyle . En la cámara hiperbárica, el paciente puede respirar oxígeno al 100%, a presiones ambientales hasta una profundidad equivalente a 18 msw . En condiciones hiperbáricas, el oxígeno se difunde en las burbujas, desplazando el nitrógeno de la burbuja y en solución en la sangre. [ cita requerida ] Las burbujas de oxígeno se toleran más fácilmente. [16] La difusión de oxígeno en la sangre y los tejidos en condiciones hiperbáricas apoya las áreas del cuerpo que están privadas de flujo sanguíneo cuando las arterias están bloqueadas por burbujas de gas. Esto ayuda a reducir la lesión isquémica . [ cita requerida ] Los efectos del oxígeno hiperbárico también contrarrestan el daño que puede ocurrir con la reperfusión de áreas previamente isquémicas; este daño es mediado por los leucocitos (un tipo de glóbulo blanco). [ cita requerida ]
Alta incidencia de recaída después del tratamiento con oxígeno hiperbárico debido al edema cerebral tardío. [26]
En términos de epidemiología de las embolias aéreas, se observa que el período intraoperatorio es el de mayor incidencia. Por ejemplo, la VAE (embolia aérea vascular) en casos neurológicos alcanza hasta el 80%, y la incidencia en cirugías de ginecología puede ascender al 97%. En los buceadores, la tasa de incidencia es de 7/100.000 por inmersión. [27]
La embolia aérea por inyección directa fue uno de los métodos utilizados por el asesino belga Ivo Poppe para matar a algunas de sus víctimas (el otro método era el valium). [28]
William Davis , ex enfermero en Texas, fue condenado en octubre de 2021 por asesinar a cuatro pacientes y herir a dos al inyectarles aire en las vías arteriales tras una cirugía cardíaca. [29] Durante los argumentos iniciales para la sentencia, los fiscales dijeron al tribunal que presentarían pruebas de tres asesinatos adicionales y tres intentos de asesinato. [30]
Dorothy L. Sayers utilizó la embolia aérea por inyección directa como método de asesinato en su novela de misterio de 1927 sobre Lord Peter Wimsey Unnatural Death (publicada en los EE. UU. en 1928 como The Dawson Pedigree ), aunque su descripción fue posteriormente criticada por inverosímil debido al lugar y el volumen de la inyección. [31]
La embolia aérea fue el método utilizado por una enfermera loca para practicar la eutanasia a siete pacientes terminales en el episodio "Amazing Grace" de la serie de televisión Shadow Chasers . [32]
Cerca del final de la novela para adultos jóvenes En llamas , así como de su adaptación cinematográfica , la protagonista Katniss Everdeen toma una jeringa y la llena de aire, con la intención de matar a Peeta Mellark rápidamente mediante una embolia aérea. [33]
Las embolias aéreas se producen generalmente en el xilema de las plantas vasculares debido a que una caída de la presión hidráulica produce cavitación . La caída de la presión hidráulica se produce como resultado del estrés hídrico o de un daño físico.
Una serie de adaptaciones fisiológicas sirven para prevenir la cavitación y recuperarse de ella. La cavitación puede evitar su propagación mediante los poros estrechos en las paredes entre los elementos vasculares . La savia del xilema de la planta puede desviarse alrededor de la cavitación a través de interconexiones. La pérdida de agua puede reducirse cerrando los estomas de las hojas para reducir la transpiración, o algunas plantas producen presión positiva del xilema desde las raíces. Cuando la presión del xilema aumenta, los gases de cavitación pueden volver a disolverse.
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