Es un escenario sacado de «Anatomía de Grey»: un paramédico o un médico coloca una máscara sobre la cara de una persona que lucha por respirar y comienza a suministrar oxígeno puro.
Sin embargo, cada vez hay más investigaciones que sugieren que inhalar oxígeno puro puede dañar el cerebro. Por primera vez, un nuevo estudio de imagen cerebral de la UCLA revela por qué. Publicado en la edición del 22 de mayo de la revista Public Library of Science (PLoS) Medicine, los hallazgos van en contra de las directrices nacionales para la práctica médica y recomiendan un nuevo enfoque que añade dióxido de carbono a la mezcla para preservar la función cerebral en los pacientes.
«Durante décadas, la comunidad médica ha defendido el 100% de oxígeno como el estándar de oro para la reanimación. Pero nadie ha informado de lo que ocurre dentro de nuestros cerebros cuando inhalamos oxígeno puro», dijo Ronald Harper, distinguido profesor de neurobiología en la Escuela de Medicina David Geffen de la UCLA. «Lo que descubrimos se suma a un conjunto de pruebas convincentes para modificar un estándar de atención ampliamente practicado en Estados Unidos».
El equipo de Harper utilizó imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para capturar imágenes detalladas de lo que ocurre dentro del cerebro humano durante dos escenarios de respiración diferentes. La técnica detecta aumentos sutiles del flujo sanguíneo desencadenados por la activación de diferentes partes del cerebro, lo que hace que estas regiones brillen o se iluminen en el escáner en color.
Los investigadores escanearon los cerebros de 14 niños sanos, con edades comprendidas entre los 8 y los 15 años, y controlaron su respiración y su ritmo cardíaco mientras inhalaban el 100% de oxígeno a través de una boquilla durante dos minutos. Tras esperar ocho minutos a que la respiración de los jóvenes volviera a ser normal, el equipo añadió un 5 por ciento de dióxido de carbono a la mezcla de gases y repitió el escáner.
Una comparación de los dos escaneos reveló diferencias dramáticas.
«Cuando los niños inhalaron oxígeno puro, su respiración se aceleró, lo que resultó en la rápida exhalación de dióxido de carbono de sus cuerpos», dijo el coautor del estudio Paul Macey, investigador asociado en neurobiología de la UCLA. «El descenso del dióxido de carbono estrechó sus vasos sanguíneos, impidiendo que el oxígeno llegara a los tejidos del cerebro y del corazón»
En ese momento ocurrió algo sorprendente en la resonancia magnética. Tres estructuras cerebrales se iluminaron de repente: el hipocampo, que ayuda a controlar la presión sanguínea; el córtex cingulado, que regula la percepción del dolor y la presión sanguínea; y la ínsula, que controla el estrés físico y emocional.
Toda esta actividad despertó al hipotálamo, que regula el ritmo cardíaco y la salida de hormonas. La activación del hipotálamo desencadenó una cascada de reacciones nocivas y liberó sustancias químicas que pueden dañar el cerebro y el corazón con el tiempo.
«Varias áreas cerebrales respondieron al 100% de oxígeno poniendo en marcha el hipotálamo», explicó Harper. «El hipotálamo reaccionó de forma exagerada vertiendo una avalancha masiva de hormonas y neurotransmisores en el torrente sanguíneo. Estas sustancias químicas interfieren en la capacidad del corazón para bombear sangre y suministrar oxígeno, el efecto contrario que se desea cuando se intenta reanimar a alguien».
Cuando los niños inhalaron la mezcla de dióxido de carbono y oxígeno, la hiperactividad del hipotálamo desapareció en la resonancia magnética.
«La adición de dióxido de carbono al oxígeno relajó los vasos sanguíneos, permitió que el oxígeno llegara al corazón y al cerebro, calmó el hipotálamo y frenó la liberación de sustancias químicas peligrosas», dijo Macey.
«El oxígeno puro enciende la cerilla que alimenta un incendio forestal de daños en el cuerpo», dijo Harper. «Pero una pequeña bocanada de dióxido de carbono hace que todo desaparezca».
A partir de sus hallazgos, los investigadores recomiendan encarecidamente a los profesionales sanitarios que añadan dióxido de carbono a la dispensación de oxígeno, sobre todo cuando resuciten a bebés o administren oxígeno durante más de unos minutos. La nueva orientación podría tener implicaciones particulares para los pacientes de ictus, infarto de miocardio, intoxicación por monóxido de carbono y cualquier terapia de oxígeno a largo plazo.
«Cuando se duda de un caso, el enfoque médico actual consiste en aumentar los niveles de oxígeno y esperar a ver si el paciente mejora», explicó Harper. «Pero nadie ha escaneado los cerebros de los pacientes para examinar cómo responden a la terapia de oxígeno».
Los datos anteriores sobre los efectos nocivos del oxígeno elevado ya han dado lugar a cambios de política en el extranjero. En lugar de utilizar oxígeno puro, muchos hospitales europeos reaniman ahora a los pacientes con aire ambiente, que contiene una mezcla de nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono, o con una mezcla de oxígeno y dióxido de carbono.
Mary Woo, profesora de la Escuela de Enfermería de la UCLA, fue coautora del estudio, que contó con el apoyo del Instituto Nacional de Salud y Desarrollo Infantil.
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