VALORES DE REFERENCIA PARA PULSO OXIMETRIA EN LA ALTURA

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1 VALORES DE REFERENCIA PARA PULSO OXIMETRIA EN LA ALTURA Dra. Melisa Gamponia (*), Dr. Franz Yugar (**), Dr. Hussein Babaali (***) y Dr. Robert Gilman (***) Resumen: Objetivos: Determinar los valores de "referencia para saturación de oxígeno (Sa02) en niños sanos menores de cinco años que viven a gran altura sobre el nivel del mar. Diseño: 168 niños fueron examinados para determinar su Sa02 durante las visitas de control de niño sano en Centros de Salud de Atención Primaria en la ciudad de El Alto, La Paz Bolivia. El estado fisiológico fue tomado en cuenta durante el procedimiento. Resultados: La media de Sa02 fue de 87.3% (95% de intervalo de confianza (IC) 86.7%, 87.9%) con una mediana de 87.7%). Una diferencia significante fue observada en la Sa02 entre los niños menores de 1 año comparado con niños mayores, aunque esta diferencia no se observó cuando los niños se encontraban durmiendo. Conclusiones: Este estudio nos provee un rango de referencia de valores de Sa02 para niños sanos menores de 5 años y dada su facilidad de determinación podría ser una herramienta útil para el apoyo diagnóstico de infecciones respiratorias agudas bajas y otras enfermedades pulmonares en los niños. Los niños más pequeños mostraron una media de Sa02 más baja que los niños mayores en la altura, lo cual sugiere adaptación fisiológica a la gran altura a través del tiempo. Además, el sueño tiene un efecto de disminución de la Sa02 aunque la importancia clínica de este hecho aún no está totalmente aclarada. Palabras clave: oximetría de pulso, saturación de oxígeno, gran altura, valores de referencia. La pulso-oximetría mide la saturación de oxígeno de pulsación a pulsación en forma transcutánea, y está relacionada a la presión parcial de oxígeno arterial (Pa02) a través de la curva de disociación de oxihemoglobina (1, 2). En los países desarrollados la pulso-oximetría es utilizada para la evaluación rápida de niños que se presentan a la sala de emergencias con dificultad respiratoria. Una correlación segura entre la medición de saturación de oxihemoglobina de la sangre y tensión de oxígeno transcutánea ha sido bien documentada en estudios previos (3,4). Sin embargo al ser una herramienta de apoyo diagnóstico, la pulsooximetría tiene la ventaja de ser un método no invasivo, fácil de utilizar y da una lectura de Sa02 en cuestión de segundos después de la aplicación del transductor (6,7,8). Ciertamente su uso amerita consideración en los países menos mortalidad infantil. (*) Melissa Gamponia MD, Universidad de Iowa, Departamento de Medicina Familiar, 2100 Steindler building, Iowa City, IA 52242, USA (**) Franz Yugar. Médico Pediatra del Hospital "La Paz". Plaza 14 de Septiembre. La Paz, Bolivia. (***) Hussein Babaali MD y Robert Gilman PhD. Universidad Johns Hopkins. Escuela de Higiene y Salud Pública. Departamento de Salud Internacional. 615 N. Wolfe street, Baltimore, MD 21205, USA 23

2 En Bolivia, donde una gran parte de la población vive a altitudes entre los 3000 y 4000 metros sobre el nivel del mar, la tasa de mortalidad en niños menores de 5 años es de 75 a 90 muertes/1000 nacidos vivos, con las IRAS son una de las primeras causas de muerte (9). Aunque la utilidad de la pulso-oximetría en el apoyo del diagnóstico de las IRAs aún está en investigación, los valores de referencia en la altura deberían establecerse primero. Cuatro estudios previos han demostrado una adaptación a la baja tensión de oxígeno en la altura describiendo valores de referencia en niños en la altura (10, 11, 12): En Denver, Colorado a una altitud de 1610 m sobre el nivel del mar; en Bogotá, Colombia a 2640 m s.n.m.; en el Condado Summit, Colorado a 2800 m s.n.m. y en los Andes peruanos (la Oroya) a 3700 m. En un estudio posterior, Reuland et al notaron una significante disparidad entre la media de Sa02 para lactantes y niños menores de 5 años. En nuestro estudio el objetivo fue determinar los valores de referencia de saturación de oxígeno, frecuencia respiratoria y frecuencia cardiaca en una muestra de niños sanos que viven en la ciudad de El Alto, a 10 Km del centro de la ciudad de La Paz, donde la altura es de 4018 m sobre el nivel del mar. Objetivos adicionales fueron establecer relaciones entre la Sa02 y la edad, y diferentes estados de actividad fisiológica y saturación de oxígeno a gran altura. Estas relaciones podrían incrementar la susceptibilidad de los lactantes a la hipoxia durante las infecciones respiratorias agudas e las sierras altas. Métodos Ciento sesenta y ocho niños sanos que se presentaron en 4 centros para control de niño sano fueron enrolados en este estudio descriptivo y observacional de julio a octubre de Todos ellos eran residentes de El Alto y cerca al 100% de origen aymara. El rango de edad fue de 1 día a 60 meses y acudieron a los centros de salud para control de peso y talla, inmunizaciones y otros problemas menores no relacionados a problemas pulmonares. Se estratificaron en 5 grupos de edad: 0-5, 6-11, 12-23, 24-35, y 30 a 60 meses. Los criterios de exclusión estaban basados en los siguientes factores: historia de enfermedad crónica, tales como asma o cardiopatía congénita; presencia de retracciones costales, roncus, sibilancias, rales, o soplo cardiaco en el examen físico, historia de transfusión sanguínea en los últimos dos meses, exsanguíneo-transfusión en los últimos 6 meses y obviamente desnutrición. Se obtuvo un consentimiento informado antes de la intervención. Se tomaron la frecuencia respiratoria y cardiaca, y tres lecturas de pulso-oximetría con un transductor autoadhesivo adecuado en el dedo índice, pulgar o primer dedo del pie en cada niño, utilizando un oxímetro de pulso Nellcor N-10 autocalibrado. Se esperó hasta que el niño esté despierto y en reposo y con respiración tranquila. Luces brillantes y excesiva emoción fueron evitadas durante la aplicación del transductor para minimizar artefactos. Las lecturas a registrar fueron tomadas con el transductor instalado al menos por 10 segundos. La frecuencia respiratoria, cardiaca y media de saturación de oxígeno registrada para cada sujeto fueron ingresadas en una base de datos Epi Info 6 y un análisis estadístico descriptivo fue realizado para calcular la media y la mediana con 95% de intervalo de confianza. También se realizaron las pruebas de Kruskall-Wallis y ANOVA para comparar los datos entre los grupos estratificados de edad. 24

3 Resultados Los valores de media y mediana obtenidos para la saturación de oxígeno, frecuencia respiratoria y frecuencia cardiaca en los diferentes grupos de edad (tabla 1). La media de Sa02 para todos los grupos fue de 87.3% (95%IC 86.7%, 87.9%) con una mediana de 87.7%. No se observaron significativas diferencias aplicando las pruebas de Kruskall-Wallis (P= 0.10, 7.67) en los grupos de edad, aunque el grupo de niños menores de 1 año de edad (grupos 1 y 2) tuvieron una media de Sa02 menor (86.4%; 95% IC), en contraste con los mayores de 1 año (grupos 3,4, y 5) (88%; 95% IC), la diferencia no fue significante al excluir los niños dormidos. Los estados fisiológicos con sus correspondientes valores de media para la Sa02, frecuencia respiratoria y frecuencia cardiaca se muestran en la tabla 3. Valores relativamente menores se observaron en niños que se encontraban lactando del seno materno o biberón, o estaban dormidos, comparados con los niños que se encontraban despiertos y quietos, o agitados. Estas diferencias no fueron significantes. Comparaciones del estado de sueño con otros estados fisiológicos fueron hechas solamente en el grupo 1 (0-5 meses) porque fue el único grupo en el cual se encontraron suficientes niños durmiendo. Los lactantes dormidos tuvieron tendencia tener una media y mediana de Sa02 mas baja (tabla 3), pero no alcanzaron significancia estadística. El llanto no pareció tener un mayor efecto sobre la Sa02. Cuando se excluyeron los niños llorando de nuestro análisis hubo mínimos cambios en los valores de Sa02 (tabla 2). Discusión Los hallazgos de este estudio confirman una media de saturación de oxígeno más baja en los niños que viven en la altura, como se había demostrado previamente. Este fenómeno aparentemente solo ocurre en alturas superiores a los 1600 m. En adición, nosotros encontramos una diferencia significante en la saturación de oxígeno entre los lactantes y los niños mayores viviendo a gran altura. La tendencia fue similar que en las observaciones de Reuland et al donde, en general, los niños más pequeños tienen una media de Sa02 inferior, con relación a valores observados por debajo de los 3000 m. Sin embargo, encontramos también que el estado de sueño fue asociado con una disminución en la media de Sa02. Cuando excluimos al grupo de niños durmiendo, la diferencia, aunque presente, no alcanza significación estadística. Posteriores estudios con un número más grande de niños despiertos van a ser necesarios para determinar si la diferencia de saturación de 02 en niños pequeños versus niños mayores se mantiene presente. Pensamos que los lactantes tienen una media baja de Sa02 por las razones siguientes durante el primer año de vida, muchas de los mecanismos fisiológicos compensatorios estimulados por la baja tensión de oxígeno pueden aun no estar desarrollados; los lactantes tienen una capacidad funcional residual comparativamente menor que los niños mayores, y sus vías aéreas pequeñas generan una mayor resistencia al flujo de aire. Durante los primeros meses de vida, el neonato puede ser capaz de compensar la baja tensión de oxígeno gracias a la hemoglobina fetal (HbF), la cual tiene una gran afinidad 25

4 por el oxígeno. Al nacimiento la hemoglobina fetal comprende el 80% del total de hemoglobina del niño pero disminuye al 5% después de 140 días. Como el 2,3 difosfoglicerato (2,3-DPG) interactúa menos fuertemente con la HbF que con la Hemoglobina A, el resultado es una desviación a la izquierda de la curva de disociación de la hemoglobina. Aunque la presencia de hemoglobina fetal puede llevar a una pobre descarga de oxígeno en la sangre venosa, es ventajosa en la carga de oxígeno en los pulmones lo cual nos da una posible explicación a nuestra observación. Después de alcanzar los 12 meses de edad, el niño empieza a desarrollar mecanismos compensatorios residuales para la adaptación a largo término a la altura. Estos mecanismos compensatorios incluyen policitemia, mayor crecimiento alveolar durante los primeros 8 años de vida, un incremento en la proliferación capilar en los tejidos periféricos y cambios en las enzimas oxidativas. Como la respuesta adaptativa en la fisiología respiratoria aparenta ser tanto ambiental como genética, estos mecanismos probablemente aún no están presentes en los neonatos. Esta relación sin embargo no fue mencionada en el estudio de Lozano et al en Bogotá, Colombia, el cual dio valores de referencia en niños desde los 5 días a los 24 meses de edad a una altitud de 2640 m y encontró una significante diferencia en la media de Sa02 solo para el subgrupo de los menores de 1 mes y de 13 a 18 meses. En adición, un reciente estudio en Lhasa, Tibet mostró que los lactantes tibetanos tenían una saturación de oxígeno más alta al nacimiento y hasta los 4 primeros meses de vida. Los autores concluyen que las adaptaciones genéticas pueden permitir una adecuada oxigenación y conferir resistencia al síndrome de enfermedad subaguda de montaña infantil. De todas maneras nosotros creemos que los niños menores de un año son particularmente vulnerables a la infección respiratoria aguda; estando en mú lt ip l e desventaja por su menor desarrollado sistema inmune, menor capacidad física para eliminar secreciones, y pobre capacidad verbal para comunicar su dolencia. La Encuesta Nacional de Demografía y Salud de 1994 también apoya la idea de que los niños menores de un año son más susceptibles a las infecciones respiratorias agudas: durante las entrevistas para el estudio, la prevalencia para las infecciones respiratorias agudas sobre las dos semanas anteriores a la entrevista fue de 13% para los niños de 0-5 meses, 25% para los niños de 6-11 meses, 18% para los niños de meses, y 17% para los niños de meses. Con relación a los niveles de actividad, como se anotó previamente, el estado de sueño confiere una significativa disminución de la media de Sa02 que otros estados fisiológicos. Nosotros especulamos con la idea de que el sueño saciado con la medianamente disminuida capacidad funcional residual, similar a la atelectasia pulmonar, lo cual resulta en que el niño tome respiraciones más frecuentes y profundas. En los neonatos está bien documentado que durante el sueño, se pierde el tono muscular diafragmático e intercostal. Nicholas et al observaron reducciones en la Sa02 durante el sueño y el llanto pero solo en la presencia de infecciones de las vías aéreas superiores e inferiores. La significación clínica de este hallazgo es incierta y tal vez pueda jugar un papel en el síndrome de muerte súbita del lactante. Las limitaciones de la oximetría, la cual no es realizable cuando el individuo está experimentando hipotermia, hipovolemia, choque, extrema hiperoxia (Pa02 > 100), o.extrema hipoxia 26

5 (Pa02< 70), fueron consideradas en esta investigación. Sin embargo basados en nuestros criterios de exclusión, nosotros creemos que nuestros sujetos son una buena muestra de niños sanos que viven en la altura. Otras condiciones que se conoce que interfieren con la lectura de la pulso-oximetría tales como el envenenamiento por inhalación de humo y monóxido de carbono, nitroglicerina, limpiador de uñas, luz solar directa, y lámparas quirúrgicas de arco xenón, ninguna de estas situaciones se dio en nuestro estudio. Tabla I. Resumen de Saturación de oxígeno, frecuencia respiratoria, y frecuencia cardiaca para los diferentes grupos de edad. Ninguna diferencia significativa se observa al comparar los grupos unos con otros (p = 0.10; Kruskal - Wallis). Lactantes (edad meses) tuvieron una media de saturación de oxígeno menor que los niños mayores ( meses) (media 86.4% vs. 88%), Esta diferencia no fue significativa cuando los niños dormidos fueron excluidos (media 87.2% vs. 88.1%, p = 0.07; Mann-Whitney). Comparando todos los grupos individualmente uno con otro, el incremento de la edad se asoció a la disminución de la media de frecuencia cardiaca (p < 0.05; ANOVA) y frecuencia respiratoria (p < 0.05; ANOVA). Tabla 2. Resumen de la saturación de oxígeno, frecuencia respiratoria, y frecuencia cardiaca para los diferentes grupos de edad excluyendo a los niños dormidos. Tabla 3. Resumen de saturación de oxígeno, frecuencia respiratoria, y frecuencia cardiaca por estado fisiológico. Muchos oxímetros de pulso utilizados en las salas de emergencia son similares al modelo utilizado en este estudio. Cuando el niño o lactante está adormilado o con respiración periódica, el promedio de Sa02 puede resultar artificialmente bajo. En un 27

6 lapso de 10 segundos, un niño durmiendo puede tener pausas apneicas como parte de la respiración periódica, la cual es luego promediada en la medición final, y esto podría explicar parcialmente nuestros hallazgos de media de Sa02 baja en niños durmiendo. Esto por lo tanto merecería un mayor estudio en el futuro. Aunque nosotras no pudimos evaluar el efecto de la policitemia sobre la liberación de oxígeno, la media de valores de hematocrito de una población s imilar fue comparada con una población a nivel del mar. Basados en estas observaciones la policitemia parece no estar presente en estas poblaciones a estas edades. Además, Reuland et al demostraron que los niños que viven a gran altitud no tienen incrementos de hematocrito hasta alcanzar los 3 a 4 años de edad. Conclusión Este estudio provee una definición de Sa02 normal en una población de niños sanos menores de 5 años que viven en la altura. Con el uso de la pulso-oximetría la Sa02 podría ser considerada como el quinto signo vital en el algoritmo diagnóstico de la Organización Mundial de la Salud, lo cual podría proveer nuevas normas de diagnóstico y tratamiento de la infección respiratoria aguda basada en la presencia de retracciones costales y taquipnea. Nosotros también mostramos que los niños más pequeños tienen una saturación de oxígeno menor que los mayores viviendo en la altura, lo cual sugiere la adaptación fisiológica a la altura a través del tiempo. Aunque el sueño tiene un efecto de disminución de la Sa02, la importancia clínica de este efecto resulta aún indeterminada. Bibliografía: 1. Rufo PA. Loughlin J. Pulmonology. In: Johnson KB. ed. The Ilar riet Lañe Handbook. 13th ed. Si. I ouis: Mosby year book Inc. 1993: Durand M. Ramanathan R, Pulse Oximetry for continuous monitoring in sick nevvborn infants. J Pediatr : Fanconi S, Doherty P, Edmonds.1, Barker G. Bohn D. Pulse oximetry in pediatric intensive care: comparison with measured saturation and transcutaneous oxygen tensión. J Pediatr 1985:107: Ramanathan R, Durand M, Larrazabal C. Pulse oximetry in very low birth weight infants with acute and cronic lung disease. Pediatrics 1987:79: Deckardt R, Steward DJ. Noninvasive arterial hemoglobin oxygen saturation vs transcutaneous oxygen tensión in newborn infants. Crit Care Med 1984; 12: Hay WW, Brockway JM, Eyzaguirre M. Neonatal pulse oximetry: aecuracy and reliability. Pediatrics 1989;83: Jennis MS. Peabody J. Pulse oximetry: an alternative method for the assessment of oxygenation in newborn infants. Pediatrics 1987;79: Southall DP. Bignall S, Stebbens VA. Alexander JR. Rivers RPA, Lissauer T. Pulse oximeter and transcutaneous arterial oxygen measurements in neonatal and paediatric intensive care. Arch Dis Child 1987:62: Gutiérrez M, Ochoa LH. Raggers H. Encuesta Nacional de Demografía y Salud República de Boiivia. Mi nisteri o de Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente. Secretaría Nacional de Planificación. La Paz, Boiivia. Instituto Nacional de Estadística y Calverton MD: Macro International Inc. Octubre 1994; Thilo EH. Park-Moore B. Berman ER, Carsons BS. Oxygen saturation by pulse oximetry in healthy infants at an altitude of 1610 meters. What is normal? Am.1 Dis Child 1991;145: Lozano JM, Duque OR, Buitrago T, Behaine S. Pulse Oximetry reference valúes at Iligh altitude. Arch Dis Child 1992;67: Nicholas R. Yaron M, Reeves J. Oxygen saturation in children living at modérate altitude. J Am Board Fam Pract 1993;6: