Los primeros estudios sobre el intercambio de gases mientras se respira líquido comenzaron con el objetivo principal de desarrollar un medio para escapar de emergencia submarina respirando solución salina como medio respirable con presión parcial mínima de nitrógeno. Respirar aire a presiones hiperbáricas expondría al buceador a presiones parciales de nitrógeno muy altas y un riesgo significativo de enfermedad por descompresión. Los primeros trabajos con ventilación líquida (1) mostraron que la hipercapnia era la limitación más significativa de la respiración líquida con solución salina debido a su baja solubilidad en dióxido de carbono.

A principios de la década de 1990, varios grupos introdujeron la respiración líquida en el ámbito clínico del tratamiento de enfermedades pulmonares utilizando perfluorocarbonos (PFC) con solubilidad mejorada de CO2 para proporcionar una nueva estrategia para el tratamiento del síndrome de dificultad respiratoria (SDR). Las limitaciones de espacio impiden una discusión detallada de todas las referencias importantes. El estudio de Kandler y sus compañeros de trabajo (2) en este número del American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine (pp.31-35) lleva la tecnología de PFC a su mayor nivel de sofisticación. Una breve discusión de los métodos para la administración de PFC ayuda a ilustrar la importancia de un enfoque de administración de aerosoles.

Un paso positivo significativo fue el uso de intercambio de gases asociados a PFC (3), ahora denominado ventilación líquida parcial (VPP). Se instila en la tráquea un volumen de CFP equivalente a la capacidad residual funcional normal (30 ml/kg) con una ventilación de gas regulada por volumen superpuesto (fracción de oxígeno inspirado = 1,0). En presencia de lesión pulmonar, el intercambio de gases mejora durante la VPL (4-7) debido a los efectos combinados de la reducción de la tensión superficial y la mejora de la entrega de O2 a las áreas edematosas del pulmón. Estos estudios evaluaron la eficiencia del intercambio de gases utilizando medidas de eficiencia de intercambio de O2 y CO2, como PaO2, PaCO2 y AaPo 2. Utilizando la técnica de eliminación de gases inertes múltiples en el pulmón normal, se encontró que las limitaciones del intercambio de gases se deben al aumento de la derivación y al aumento de aAPco 2 como resultado de la baja solubilidad del CO2 en el CFP (8). Con los grandes volúmenes de PFC en PLV, el intercambio de CO2 se deteriora debido a la limitación de difusión a través de la capa de fluido de PFC (9).

Una complicación de la VPP es el resultado de la alta densidad de CFP, que se distribuye predominantemente a las regiones dependientes del pulmón (10). Aunque el gas se distribuye a todas las regiones pulmonares, se encontró más ventilación en las regiones no dependientes. Por lo tanto, la VPP puede funcionar a través de una redistribución combinada del flujo sanguíneo y la ventilación hacia las regiones no dependientes que sirve para mejorar la correspondencia entre el volumen alveolar y el gasto cardíaco (VA/Q) en las regiones no dependientes del pulmón.

El uso creativo de pequeñas cantidades de CFP puede tener consecuencias terapéuticas similares o superiores. El uso de PFC vaporizado (moléculas individuales en fase gaseosa) ha sido descrito por Bleyl y sus colegas (11). Estos investigadores introdujeron perfluorohexano (elegido por su presión de vapor óptima, 177 mm Hg) a través de dos vaporizadores en serie a ovejas lesionadas con ácido oleico. Mostraron una mejoría de la oxigenación durante el intervalo de tratamiento. Esta mejoría se mantuvo después de la fase de tratamiento. Los niveles máximos de Po 2 arterial se alcanzaron 2 h después del final del período de tratamiento sin CFP residual, la observación importante fue que la CFP vaporizada tuvo un efecto significativo en la mejora del estado animal sin requerir la introducción de un gran volumen líquido de CFP en los pulmones. Estos hallazgos mostraron que las propiedades de reducción de tensión superficial del PFC podrían proporcionarse introduciendo PFC en forma de vapor.

El paso innovador más reciente de Kandler y sus colaboradores en este número de la Revista es el novedoso uso de aerosoles (pequeñas gotas de PFC en fase gaseosa) para aumentar el contenido de PFC en gas inspirado (2). Este enfoque permite que se administre un mayor volumen de CFP a la superficie pulmonar que con la vaporización, al tiempo que introduce menos volumen de CFP que con ventilación líquida total o parcial. Una ventaja importante de los aerosoles es que el PFC se entrega a la superficie alveolar de una manera relativamente uniforme sin la distribución dependiente de la densidad del PFC a regiones dependientes de los pulmones. Este estudio evaluó el efecto del PFC en aerosol (FC77) con un modelo de pulmón de lechón agotado con surfactante. Los autores compararon el CFP en aerosol con otros tres modos de ventilación: VPP a capacidad residual funcional (FRC), VPP a bajo volumen pulmonar y ventilación obligatoria intermitente, y mostraron que el CFP en aerosol proporcionaba el mejor intercambio de gases y mejor cumplimiento dinámico. El máximo de PaO2 se encontró en el grupo de aerosoles-PFC hasta 6 h después de completar el tratamiento. La mejora del intercambio de gases fue tan eficaz como el VLP y se mantuvo durante más tiempo. No se observaron efectos adversos con el PFC en aerosol.

Una ventaja significativa de los métodos vaporizados y aerosolizados sobre el VPP es la distribución más uniforme de la reducción de la tensión superficial independiente de la distribución dependiente de la densidad del PFC durante el VPP. Sin embargo, el método de Kandler (2) tiene ventajas significativas que lo diferencian de la vaporización uniforme como una mejora en la forma de administración de PFC. En primer lugar, el método de administración de aerosoles no tiene el mismo potencial de lesión pulmonar. En segundo lugar, hay una ventaja considerable para la aceptabilidad y la facilidad de uso para el tratamiento de pulmones lesionados en el entorno de cuidados intensivos. Será necesaria una capacitación mínima para que el personal administre PFC en aerosol de forma segura y competente. Además, el equipo seguirá siendo fácil de usar y económico, lo que aumenta la accesibilidad de la técnica. En tercer lugar, la simplicidad del equipo y la facilidad de uso hacen que esta terapia sea más portátil, expandiendo potencialmente su uso fuera de la unidad de cuidados intensivos. Cuarto, a diferencia de la vaporización, este método no está limitado por la presión de vapor del PFC que se utiliza. Por lo tanto, más tipos de CFP podrían ser adecuados, tal vez específicos para lesiones pulmonares particulares. Se necesitan más investigaciones para evaluar esta prometedora modalidad de tratamiento y optimizar su eficiencia. Kandler y sus compañeros de trabajo pueden haber simplificado la administración de PFC hasta el punto de que veremos un renovado interés en el uso de estos productos químicos para tratar pulmones gravemente lesionados.