CIRCULACIÓN EXTRACORPÓREA

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CirCULACión exTrACOrPóreA
1. ¿Cuáles son las principales funciones de un circuito de circulación extracorpó­
rea?
Un circuito de circulación extracorpórea (CEC) funciona como el equivalente temporal del sis-
tema cardiopulmonar nativo. El circuito permite la perfusión de los órganos vitales del paciente
al tiempo que oxigena la sangre y elimina el CO2. El aislamiento del sistema cardiopulmonar
permite la exposición quirúrgica del corazón y los grandes vasos junto con el silencio eléctrico
cardíaco y un campo quirúrgico sin sangre.
2. ¿Cuáles son los componentes básicos del circuito de circulación extracorpórea?
Un circuito de CEC posee una línea venosa, que desvía la sangre venosa central del paciente
hasta un reservorio. A continuación, se oxigena esta sangre y se elimina el CO2 antes de de-
volverla a la circulación arterial del paciente. La presión para perfundir la circulación arterial
es suministrada por una bomba de rodillo o una centrífuga, lo que en general da lugar a un
flujo arterial no pulsátil, aunque algunas bombas de rodillo pueden liberar un flujo pulsátil. El
aparato también posee bombas de rodillo para la administración de cardioplejía, una aspiración
 ventricular («vent») para drenar el corazón durante la cirugía y una bomba de aspiración para
extraer la sangre del campo quirúrgico. Además, el circuito contiene filtros para el aire y para
los microémbolos de sangre, que pueden provocar una lesión devastadora del sistema nervioso
central si se introducen en la circulación arterial. También disponen de un intercambiador de
calor para producir hipotermia durante la CEC y para el calentamiento del paciente antes de se-
pararlo de la CEC. Nunca debe permitirse que el reservorio venoso se vacíe mientras el paciente
está en CEC porque podría producirse un embolismo aéreo que amenazaría su vida.
3. Defina los grados de hipotermia. ¿Cuáles son sus efectos adversos?
 Ligera: 32-35 °C.
 Moderada: 26-31 °C.
 Profunda: 20-25 °C.
 Muy profunda: 14-19 °C. Este nivel de hipotermia se alcanza cuando se planifica un paro 
circulatorio total.
Las temperaturas características de la CEC varían entre 28 y 33 °C. Los efectos adversos de 
la hipotermia incluyen disfunción plaquetaria, disminución de la concentración sérica de calcio 
ionizado inducida por la mayor actividad del citrato, deterioro de la coagulación, arritmias, mayor 
riesgo de infección, disminución del aporte de oxígeno, potenciación del bloqueo neuromuscular 
y deterioro de la contractilidad cardíaca.
4. ¿Por qué se utiliza la hipotermia en la circulación extracorpórea?
La demanda de oxígeno sistémico disminuye un 9% por cada grado de reducción de la tempera-
tura corporal. Por lo tanto, la hipotermia permite flujos más bajos de la bomba de CEC, al tiempo
que se suministra un aporte suficiente de oxígeno a los órganos vitales. El principal obejtivo
de la CEC es la prevención de la lesión miocárdica y del sistema nervioso central, junto con la
protección renal y hepática.
5. Describa los sitios habituales de canulación para la circulación extracorpórea.
En general, la sangre venosa se obtiene a través de la canulación de la aurícula derecha usando una
sola cánula venosa. Para los procedimientos a corazón abierto, se utiliza una canulación bicava con
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© 2011. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos
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dos cánulas para la canulación separada, directa de las venas cava inferior y superior. La sangre 
arterial se devuelve a la aorta ascendente proximalmente al tronco innominado. La arteria y la vena 
femoral pueden utilizarse como sitios alternativos de canulación. Los inconvenientes de la CEC 
femoral son la isquemia de la pierna distalmente a la cánula arterial, el drenaje venoso insuficiente 
y una posible perfusión sistémica insuficiente debido a que la cánula es de menor calibre, por lo 
que proporciona un flujo menor, y a las dificultades en su colocación por la presencia de placas 
ateroscleróticas. Para esternotomías repetidas, puede usarse una canulación en la arteria axilar, y 
con frecuencia se efectúa antes de la propia esternotomía para permitir el flujo arterial o la adminis-
tración de sangre desde la máquina de CEC durante la disección esternal, si es necesario.
 6. ¿Cuáles son las técnicas anestésicas básicas que se usan en la cirugía con 
circulación extracorpórea?
Históricamente, en muchas operaciones cardíacas se utilizaban técnicas anestésicas con opioides 
en dosis altas por el temor de depresión cardíaca con el uso de anestésicos inhalatorios o inducto-
res intravenosos, como el propofol. Durante los 20 últimos años, las mejoras en las técnicas qui-
rúrgicas y en el diseño del circuito de CEC, junto con la mayor experiencia en el uso de anestésicos 
inhalatorios, han dado lugar a una disminución moderada en las dosis de opioides. El beneficio 
principal es una disminución del tiempo necesario hasta la extubación a la llegada del paciente 
a la unidad de cuidados intensivos, la llamada fast track o técnica de recuperación rápida. Los 
factores importantes que influyen en la elección de la técnica anestésica son el grado de disfun-
ción sistólica causado por la coronariopatía, el grado de afectación valvular y la tolerancia global 
al ejercicio. Estos pacientes con trastornos cardíacos en estado crítico requieren un tratamiento 
anestésico delicado. Los pacientes que se someten a CEC se han identificado como un grupo 
de alto riesgo de conciencia intraoperatoria, probablemente como consecuencia de las técnicas 
basadas en opioides. Los fármacos amnésicos como el midazolam se usan sistemáticamente 
junto con anestésicos inhalatorios, que pueden administrarse durante la CEC. Los bloqueantes 
neuromusculares impiden el movimiento y los escalofríos, y disminuyen las demandas de oxígeno 
sistémico durante la CEC y la contracción diafragmática durante el procedimiento quirúrgico.
 7. Cite los dos tipos básicos de oxigenadores.
1. Los oxigenadores de burbuja funcionan burbujeando el O2 a través de la sangre del paciente y, 
acto seguido, «desespumando» la sangre para reducir a un mínimo los microémbolos de aire.
2. Los oxigenadores de membrana usan una membrana semipermeable que permite la difusión 
del O2 y el CO2. Estos oxigenadores entrañan menor riesgo de microémbolos de aire, 
provocan una menor lesión de los elementos de la sangre y son los más usados en la práctica 
clínica.
 8. ¿Qué significa el cebado de la bomba? ¿Cuál es la respuesta hemodinámica ha­
bitual al iniciar la circulación cardiopulmonar?
Para llenar el circuito de CEC se utilizan soluciones de cristaloides, coloides o sangre. Cuando 
se inicia la CEC, el circuito debe contener líquido para perfundir la circulación arterial hasta 
que la sangre del paciente pueda circular a través de la bomba. Históricamente, los volúmenes 
de cebado eran de 1,5-2 l, pero los circuitos más nuevos pueden reducirlos a tan sólo 800 ml 
para un circuito abierto, o incluso menos con los llamados circuitos cerrados o de mini-CEC. 
Las disminuciones del volumen de cebado se han traducido en una reducción de la respuesta 
inflamatoria y de las necesidades de transfusión. La hemodilución aguda del volumen de sangre 
circulante del paciente con el volumen de cebado puede dar lugar a una disminución aguda de la 
presión arterial media y de la concentración de hemoglobina.
 9. ¿Por qué es necesaria la anticoagulación sistémica?
La activación por contacto del sistema de la coagulación tiene lugar cuando la sangre no hepa-
rinizada entra en contacto con las superficies sintéticas del circuito de CEC, lo que provoca una 
trombosis diseminada, el fracaso del oxigenador y la muerte. En una situación de emergencia 
aguda, antes de iniciar la CEC debe administrarse una dosis de referencia mínima de 300 U/kg de 
heparina a través de un catéter venoso central. Después de laseparación de la máquina de CEC, 
se usa protamina para que fije la heparina y revierta su efecto anticoagulante.
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 10. ¿Cómo se determina la suficiencia de la anticoagulación antes y durante la 
circulación extracorpórea?
El tiempo de coagulación activado (TCA) se determina alrededor de 3-4 minutos después de 
la administración de heparina y cada 30 minutos durante la CEC. Se considera aceptable un 
TCA de 400 segundos o mayor. Los niveles de heparina se determinan a intervalos frecuentes, 
pero sólo el TCA es un parámetro de la actividad anticoagulante. Es de especial importancia en 
pacientes con resistencia a la heparina (observada tras infusiones preoperatorias del fármaco) 
y deficiencia de antitrombina III.
 11. ¿Cuáles son las determinaciones necesarias antes de iniciar la circulación ex­
tracorpórea en el paciente?
 Flujo arterial de sangre oxigenada suficiente con presiones de la línea aceptables.
 Retorno venoso suficiente a la bomba CEC.
 TCA de al menos 400 segundos.
 Colocación apropiada de la cánula de cardioplejía retrógrada si se utiliza.
 Monitor de la presión arterial media en la línea arterial.
 Monitorización de la temperatura central.
 Profundidad adecuada de la anestesia.
 12. ¿Por qué se utiliza una aspiración ventricular izquierda («vent»)?
La distensión ventricular izquierda durante la CEC puede deberse a la regurgitación aórtica o al 
flujo de sangre a través de las venas bronquiales y de Thebesio. El aumento consiguiente de la 
tensión de la pared miocárdica puede provocar isquemia miocárdica, lo que impide la distribución 
subendocárdica adecuada de la cardioplejía y aumenta las demandas miocárdicas de O2. Colocado 
a través de la vena pulmonar superior derecha, en «vent» ventricular izquierdo descomprime las 
cavidades cardíacas izquierdas y retorna la sangre a la bomba de CEC.
 13. ¿Cuáles son las características de la cardioplejía?
La cardioplejía es una solución hiperpotasémica que contiene diversos sustratos energéticos 
metabólicos. Perfundida a través de la vasculatura coronaria, induce una disociación electrome-
cánica diastólica. El consumo miocárdico de O2 y energía disminuye hasta sólo lo necesario para 
el mantenimiento celular. La cardioplejía se perfunde de forma anterógrada a través de los ostium 
coronarios de la raíz aórtica o de forma retrógrada a través del seno coronario auricular derecho.
 14. Describa la protección miocárdica durante la circulación extracorpórea. ¿Qué 
elementos deben instaurarse para optimizarla?
La integridad celular debe mantenerse durante la CEC para garantizar la función cardíaca des-
pués de ésta. Un factor decisivo para prevenir la lesión celular es la protección miocárdica in-
traoperatoria. Es esencial la preservación del equilibrio entre el consumo y el aporte de oxígeno 
miocárdico y, para obtenerlo, son precisos los siguientes elementos esenciales:
 Suficiente cardioplejía.
 Hipotermia, específicamente una hipotermia miocárdica con objetivos de temperatura 
miocárdica <12-15 °C.
 Enfriamiento tópico del corazón con baño de suero fisiológico helado.
 «Vent» ventricular izquierdo para prevenir la distensión.
 Colocación de un escudo de aislamiento en la superficie cardíaca posterior para prevenir el 
calentamiento a partir del flujo sanguíneo mediastínico.
 Reducción a un mínimo del flujo colateral de los vasos bronquiales (que provoca el reca-
lentamiento del corazón parado, en asistolia).
Una preservación insuficiente se manifestará después de la CEC como deterioro del gasto 
cardíaco, cambios electrocardiográficos isquémicos y anomalías del movimiento de pared en la 
ecocardiografía transesofágica (ETE), arritmias y necesidad de soporte inotrópico.
 15. ¿Cuál es la función del pinzamiento aórtico?
El pinzamiento de la aorta proximal aísla el corazón y la circulación coronaria. El flujo arterial de 
la CEC penetra en la aorta distal al pinzamiento. La cardioplejía se infunde entre el pinzamiento 
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y la válvula aórtica, penetrando en la circulación coronaria. Este aislamiento del corazón de la 
circulación sistémica permite la actividad prolongada de la cardioplejía, el paro diastólico del 
corazón y un enfriamiento miocárdico profundo.
 16. Revise las respuestas fisiológicas a la circulación extracorpórea.
 Las hormonas del estrés, incluidas las catecolaminas, el cortisol, la angiotensina y la vaso-
presina, aumentan en parte debido a la disminución de su metabolismo.
 La exposición de la sangre al circuito de CEC se traduce en la activación del complemento, 
el inicio de la cascada de la coagulación y la activación plaquetaria. También se inicia una 
respuesta inflamatoria sistémica.
 La disfunción plaquetaria asociada a la CEC puede contribuir a una hemorragia posterior a la 
CEC.
 La hemodilución asociada al inicio de la CEC disminuye la concentración sérica de la mayoría 
de los fármacos, pero, al ocurrir también una disminución de la perfusión hepática y renal 
durante el procedimiento, aumentará la concentración de los fármacos administrados por 
infusión continua.
 17. ¿Qué son los métodos pH­stat y a­stat de gasometría arterial?
Hay diferentes opiniones por lo que respecta a si la gasometría debe corregirse para la tempe-
ratura durante la CEC, porque la solubilidad de los gases disminuye con la hipotermia. Todas las 
gasometrías se analizan a 37 °C. En las mediciones con el método pH-stat, el valor obtenido se 
corrige en un normograma y los valores que se dan hacen referencia a la presión parcial a tempe-
raturas hipotérmicas. A continuación, se añade el CO2 para corregir el equilibrio acidobásico. Con 
más frecuencia, la gasometría se documenta sin corrección para la temperatura, es decir, con el 
método conocido como gasometría α-stat. Los estudios que comparan ambos métodos muestran 
resultados conflictivos, siendo la principal preocupación la alteración del tono vascular cerebral 
causada por el control del CO2. En adultos, el control con α-stat da lugar a mejores resultados y 
es de utilización frecuente. Los datos en recién nacidos indican una mejora neurológica usando 
el control con pH-stat, por lo que es el método que se utiliza en esta población.
 18. Describa todos los pasos que se han de seguir (checklist) para la interrupción 
de la circulación extracorpórea.
 Verificación del equilibrio acidobásico, asegurándose de que existe normalidad en el pH, el 
déficit de bases, la PCO2, el hematócrito y los electrolitos.
 Asegurar un recalentamiento sistémico adecuado, en general 37 °C.
 Recalibrar (puesta a cero) todos los transductores de presión.
 Frecuencia cardíaca y ritmo cardíaco adecuados (puede ser necesario implantar electrodos de 
marcapasos).
 Reexaminar el ECG para determinar el ritmo y los signos de isquemia.
 Evaluar la ETE en busca de signos de isquemia (anomalías regionales del movimiento de la 
pared) y de disfunción de las válvulas, específicamente en los casos de cirugía de recambio o 
reparación valvular.
 Extraer el aire intracardíaco o intraaórtico si se abrieron la aorta o las cavidades cardíacas (la 
evaluación de la ETE es inestimable para ello).
 Iniciar la ventilación de los pulmones.
 19. ¿Cómo se revierte el efecto de la heparina? ¿Cuáles son las posibles compli­
caciones?
La protamina, que es una molécula proteica de carga positiva, se une a la heparina de carga 
negativa, y este complejo es eliminado de la circulación por el sistema reticuloendotelial. Aunque 
existen diferentes pautas para decidir la dosis de protamina que debe administrarse, el método 
más sencillo y habitual consiste en administrar una dosis de protamina basadaen la de heparina 
administrada (alrededor de 1 mg de protamina por 100 unidades de heparina). La eficacia de 
la reversión de la heparina debe valorarse mediante el TCA, pero también puede determinarse 
usando la tromboelastografía. La protamina se ha asociado con hipotensión sistémica debida a 
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la liberación de histamina o a una anafilaxia verdadera, junto con hipertensión pulmonar catas-
trófica debida a la liberación de tromboxano anafilactoide. Los factores de riesgo son: hiperten-
sión pulmonar preexistente, diabetes tratada con insulina NPH, administración de protamina en 
bolo y administración de protamina por una vía central.
 20. ¿Por qué se usa habitualmente un marcapasos cardíaco después de la circula­
ción extracorpórea?
Entre la agresión isquémica de la CEC, el efecto residual de la cardioplejía y los efectos de la 
hipotermia, la conducción cardíaca puede afectarse y el movimiento de la pared miocárdica 
puede ser subóptimo. La implantación de marcapasos cardíaco secuencial a una frecuencia de 
80-100 latidos/min puede mejorar sustancialmente el gasto cardíaco.
 21. ¿Cuáles son los tratamientos del paciente con deterioro de la función cardíaca 
o con dificultad para retirar la circulación extracorpórea?
Desde un punto de vista quirúrgico, debe reconsiderarse la adecuación del procedimiento 
quirúrgico (cualquiera que sea éste, revascularización coronaria, recambio valvular u otro). 
La ETE puede evaluar las anomalías regionales del movimiento de la pared y la competencia 
valvular. Las presiones de llenado deben evaluarse con ETE y monitores invasivos. Deben 
interpretarse las variables hemodinámicas (índice cardíaco, concentración de O2 venoso mix-
to, presión de la arteria pulmonar, presión de oclusión de la arteria pulmonar y resistencia 
vascular sistémica).
Entre las situación frecuentes durante el proceso de retirada de la CEC está la disminución de 
la resistencia vascular (la llamada vasoplejía), que con frecuencia requiere soporte vasopresor. 
Los problemas de contractilidad cardíaca precisan inotrópicos o posiblemente una bomba con 
balón de contrapulsación aórtica que permitirá retirar la CEC. La disfunción cardíaca derecha 
y/o la hipertensión pulmonar también pueden complicar la retirada de la CEC. En esta situación, 
pueden ser útiles los fármacos como el óxido nítrico o un tratamiento vasodilatador dirigido al 
sistema pulmonar. La ETE es inestimable para guiar estas decisiones, junto con la interpretación 
de los datos del catéter de la arteria pulmonar. El tratamiento con fármacos inotrópicos y vaso-
dilatadores se describe en el Capítulo 15.
 22. Revise las complicaciones del sistema nervioso central originadas por la circu­
lación extracorpórea.
La incidencia de nuevos acontecimientos neurológicos es del 1-3%, que se definen como ictus 
(incluida la pérdida de visión), episodio isquémico transitorio o coma. También se describe una 
incidencia del 3% de deterioro de la función intelectual, defectos de la memoria o convulsiones, 
aunque las exploraciones neurocognitivas cuidadosas, efectuadas a intervalos de 1 y 6 meses 
revelan una incidencia de disfunción cognitiva mucho mayor (20-60%). Gran parte de esta dis-
función cognitiva se resolverá durante los meses siguientes. Se considera que los microémbolos 
cerebrales, en particular de plaquetas, son un factor que contribuye a su presentación.
1. Para la técnica anestésica durante la CEC existen múltiples estrategias. La reserva cardíaca 
global basada en la tolerancia al ejercicio y la gravedad de la enfermedad (valvular o isquémica) 
debe guiar la elección la anestesia y los fármacos depresores cardíacos deben usarse con 
precaución.
2. Antes de iniciar la CEC, los pacientes deben estar completamente anticoagulados por el riesgo 
de que se produzca la formación masiva de coágulos intravasculares.
3. Nunca debe permitirse que se vacíe el reservorio de CEC durante el procedimiento, ya que su 
consecuencia es un embolismo aéreo masivo.
PUNTOS CLAVE: CirCULACióN ExTrACOrPórEA 
CAPÍTULO 70 CirCULACión exTrACOrPóreA492
 23. ¿Qué medidas deben tomarse para disminuir la incidencia de estas complica­
ciones?
 Antes de la cirugía, han de identificarse los factores reversibles. Por ejemplo, los pacientes 
con estenosis carotídea sustancial requieren la corrección de este problema antes de la CEC 
(quizás en el mismo procedimiento quirúrgico). La aterosclerosis aórtica es un factor de 
riesgo independiente de ictus. Por consiguiente, evitar el pinzamiento aórtico es importante; 
en estos pacientes puede ser beneficiosa una estrategia quirúrgica sin CEC.
 También puede ser beneficioso el mantenimiento perioperatorio del ácido acetilsalicílico y 
cirugía coronaria mínimamente invasiva, sin CEC.
 Durante el procedimiento, debe prestarse una atención cuidadosa a reducir el consumo de O2 
cerebral mediante hipotermia, al tiempo que se mantiene la presión de perfusión y los niveles 
de O2 venoso mixto para optimizar el suministro y el aporte de O2 al cerebro.
 La ETE puede identificar un agujero oval permeable, una placa ateromatosa en el lugar de 
canulación aórtica, trombos auriculares izquierdos y la presencia de aire intracardíaco, y 
orientar un cambio en la estrategia prevista. Se explorará con ecografía la aorta para valorar 
la patología en la aorta ascendente.
 Probablemente es beneficioso realizar un control estricto de la glucosa.
 En el futuro, algunas intervenciones farmacológicas podrían contribuir a disminuir las com-
plicaciones neurológicas.
BiBLiOgrAfÍA reCOmendAdA
1. Gravlee G: Cardiopulmonary Bypass, Principles and Practice, ed 3, Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 
2008.
2. Hogue C, Palin C, Arrowsmith J: Cardiopulmonary bypass management and neurologic outcomes: an evidence-
based appraisal of current practices. Anesth Analg 103:21–37, 2006.
3. Mora-Mangano CT, Chow JL, Kanevsky M: Cardiopulmonary bypass and the anesthesiologist. In Kaplan JA, 
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4. Murphy GJ, Angelini GD: Side effects of cardiopulmonary bypass: what is the reality? J Card Surg 19:481–488, 
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4. Los factores relacionados con la preservación miocárdica incluyen cardioplejía, hipotermia 
miocárdica y «vent» ventricular. Las consecuencias de una preservación miocárdica insuficien-
te son: disminución del gasto cardíaco, isquemia, arritmias e imposibilidad de retirar la CEC.
5. Siempre que no pueda retirarse la CEC debe considerarse si la técnica quirúrgica ha sido inade-
cuada (p. ej., acodamiento del injerto o insuficiencia valvular).
6. Las complicaciones neurológicas, en particular los déficits neurocognitivos, son muy frecuen-
tes después de la CEC.