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INTRODUCCIÓN

El organismo tiene mecanismos regulatorios diseñados para satisfacer las demandas de energía durante períodos de ayuno prolongados. Grandes cantidades de ácidos grasos se transforman en cuerpos cetónicos a través de la lipólisis en el hígado y la glucogenólisis muscular, que son usados posteriormente como fuente de energía. ¹ Sin embargo, los pequeños depósitos de glucógeno en el hígado -y la alta demanda de energía de los lactantes y recién nacidos-lleva al desarrollo de una respuesta catabólica precoz y más intensa que en adultos, aún durante cortos períodos de ayuno, que se manifiesta a través del aumento de cuerpos cetónicos en la sangre. ²

Adicionalmente, el metabolismo de los carbohidratos, los lípidos y las proteínas se ve afectado por la liberación de hormonas contrarreguladoras durante el ciclo circadiano. Durante el día, la ingesta de alimentos viene acompañada de un aumento en los niveles de insulina, creando un efecto anabólico y produciendo glucogénesis y lipogénesis. Durante la noche, los niveles de insulina circulantes caen y los niveles de las hormonas contrarreguladoras aumentan (principalmente la hormona de crecimiento, la leptina y el glucagón), lo cual, junto con la falta de ingesta de alimentos, favorece el catabolismo sistémico: glucogenólisis, gluconeogénesis, y lipólisis.³

En el escenario perioperatorio, la hora de la cirugía determina el tipo de ayuno (día o noche) al que se someterá el paciente. Sin embargo, las consecuencias metabólicas y el grado de catabolismo, con respecto al ciclo circadiano de liberación de la insulina y las hormonas contrarreguladoras descritas, no se conocen a cabalidad en la población pediátrica. Por lo tanto, el objetivo principal de este estudio fue evaluar el efecto del tiempo de ayuno preoperatorio (diurno o nocturno) sobre la concentración preoperatoria de los cuerpos cetónicos en niños menores de 48 meses programados para cirugía ambulatoria. El objetivo secundario fue determinar la relación entre cetonemia y el tipo de alimentos consumidos, los niveles de glucosa y el nivel de ansiedad y deshidratación preoperatorias.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio fue aprobado por el comité de ética del Hospital Infantil Rafael Henao Toro en Manizales, Colombia (IRB número CBCS-091). Los procedimientos se cumplieron de acuerdo con la Declaración de Helsinki -2013. Entre septiembre de 2020 a marzo de 2021 se realizó un estudio prospectivo. Se incluyeron pacientes menores de 48 meses, ASA (American Society of Anesthesiologists) I y II programados para cirugía ambulatoria. Se excluyeron todos los pacientes que recibieron líquidos endovenosos durante el período de ayuno, los pacientes diabéticos, con uso de esteroides crónico o reciente (dentro de la semana antes de la cirugía), casos de urgencias y hospitalizados antes del procedimiento.

Se dieron recomendaciones para el ayuno a los padres de acuerdo con las guías de ayuno preoperatorio de la ASA (6 horas para alimentos sólidos, 4 horas para leche materna y 2 horas para líquidos claros). Los pacientes con ayuno diurno programados para cirugía en la tarde (cirugías realizadas después de las 12:00 m) se asignaron al grupo A y los pacientes con ayuno nocturno programados para cirugía en la mañana (realizada entre las 7 am y las 11:59 am) se asignaron al grupo B.

En el área de admisiones preoperatoria, el anestesiólogo entrevistó a los padres de los pacientes y / o a sus representantes legales y registró la siguiente información del paciente: edad (meses), sexo (masculino, femenino), peso (kilogramos), hora de la última comida (horas y minutos) y el tipo de alimento consumido (líquido claro, leche materna, leche de fórmula o sólidos) y evaluó el grado de ansiedad utilizando una escala análoga visual sobre una línea de 100-mm. Un valor de > 30 mm era indicativo de ansiedad preoperatoria. ⁴ La presencia de uno de los siguientes signos: moco seco, llenado capilar > 2 segundos, o llanto sin lágrimas se consideró deshidratación. ⁵ Adicionalmente, se tomó una muestra de sangre capilar de 5 uL para medir la concentración de Beta-Hidroxibutirato y glucosa, utilizando el equipo Freestyle Precision Neo H (Abbott Laboratories, GB). Un valor superior a 0,5 mmol/L de Beta-Hidroxibutirato se consideró positivo para cetonemia y menos de 70 mg/ dL para hipoglicemia en todos los rangos de edad.

Los pacientes se asignaron a los grupos A o B, de acuerdo con la hora de la cirugía, como ya se mencionó. El tamaño de muestra calculado para un nivel de significancia del 95% y un poder de 80% fue de 74 pacientes, de acuerdo con las siguientes variables de desenlace: ansiedad preoperatoria, deshidratación y cuerpos cetónicos, con factor de corrección Fleiss. Los datos se presentaron utilizando la mediana y los rangos intercuartílico dada la distribución no normal estimada utilizando la prueba de Kolmogorov Smirnov. El peso tuvo una distribución normal, por lo cual se utilizó la desviación media y estándar. Se utilizó o bien la prueba de chi-cuadrado (x²) o la prueba exacta de Fisher para comparar las variables categóricas, según correspondiera, de acuerdo con el tipo de ayuno y la presencia de cetonemia elevada. Para el análisis univariado de cuerpos cetónicos respecto a edad y peso, se utilizó la prueba T de Student, mientras que para las horas de ayuno, se usó la prueba de Kruskal-Wallis. Se hizo un análisis de regresión logística para detectar las variables asociadas a cuerpos cetónicos elevados (ayuno diurno o nocturno, tipo de alimentos y glucosa). El nivel de significancia se estableció con un valor P de < 0,05. Todos los análisis se realizaron en Stata 16,1 (StataCorp, Tx USA).

RESULTADOS

Información sociodemográfica

Se incluyeron 92 pacientes en total, 40 en el grupo A y 52 en el grupo B (Figura 1). La media de edad fue de 24 meses para el grupo A (RIC 12,5 - 33,5) y 31 meses para el grupo B (RIC 21 - 38,5). No se encontraron diferencias entre los dos grupos en términos de sexo, género y tipo de cirugía. Las características de los pacientes se resumen en la Tabla 1.

Cuatro pacientes se excluyeron por pérdida de datos. Se incluyeron 92 pacientes en total. Fuente. Autores.

Figura 1 Flujogramadel reclutamiento de pacientes. 

Tabla 1 Características clínicas y demográficas. 

	Grupo A Ayuno diurno (n=40)		Grupo B Ayuno nocturno (n=52)		P
	n	%	n	%
Edad (Meses)					0,02 a
Mediana	24		31
Rango Intercuartílico	12,5 - 33,5		21 - 38,5
Grupo etario (Meses)					0,005 b
<12	9	22,5	1	1,9
12 - 23	11	27,5	14	26,9
≥ 24	20	50,0	37	71,2
Género					0,38 c
Mujer	15	37,5	15	28,8
Hombre	25	62,5	37	71,2
Peso (kg)					0,01 d
Media/SD	11,4 ± 0,46		12,9 ± 0,39
Cirugía					0,47 b
Cirugía Pediátrica	19	47,5	36	69,2
Cirugía Plástica	7	17,5	4	7,7
Gastroenterología	2	5,0	1	1,9
Neurocirugía	1	2,5	1	1,9
Odontología	2	5,0	2	3,8
Ortopedia	5	12,5	5	9,7
Otorrinolaringología	4	10,0	3	5,8
Tipo de alimento					0,000 b
Líquidos claros	27	67,5	4	7,7
Solidos	2	5,0	26	50,0
Leche materna	9	22,5	4	7,7
Leche de Formula	2	5,0	18	34,6
Horas de Ayuno
Mediana	5,2		11,2		0,000 a
Rango intercuartílico	4,3 - 6		10 - 13

^a Prueba de Kruskal-Wallis; ^b Prueba exacta de Fisher; ^c x² ; ^d Prueba t de Student. DE: Desviación estándar.

Fuente: Autores.

Tiempos de ayuno y la adherencia a las guías de ayuno preoperatorio

Hubo una diferencia estadísticamente significativa entre el ayuno nocturno y el diurno, con una mediana de 11,2 horas (RIC: 10 -13) y 5,2 horas (RIC: 4,3-6), respectivamente (P < 0,0000). Los subgrupos por tipo de alimentos y sus medianas correspondientes de los tiempos de ayuno preoperatorio se ilustran en la Tabla 1.

El análisis de número total de pacientes mostró que 9,6% (88 pacientes) tuvieron al menos una hora de exceso de ayuno de acuerdo con las guías de ayuno preoperatorio, sin diferencia entre los grupos (Grupo A: 95%, IC 95% 89,2-99,1 y Grupo B 96,1%, IC 95% 80,2 - 98,7, P = 0,58). En total, 48,9% se presentaron a la cirugía con cetonemia (Figura 2y 3).

El área gris representa los pacientes con al menos 1 hora más de ayuno en relación con las guías de ayuno prequirúrgico de la Sociedad Americana de Anestesiología. Fuente. Autores.

Figura 2 Cuerpos cetónicos por horas de exceso de ayuno entre todos los pacientes (n:92). 

El área gris representa a los pacientes con al menos 1 hora más de ayuno en relación con las guías de ayuno prequirúrgico de la Sociedad Americana de Anestesiología. Fuente. Autores.

Figura 3 Niveles de cuerpos cetónicos en los Grupos A y B de acuerdo con el exceso de ayuno. 

DISCUSIÓN

Este estudio mostró una mayor incidencia de cetonemia entre los pacientes menores de 48 meses de edad sometidos a ayuno diurno versus pacientes sometidos a ayuno nocturno. No hubo diferencia en la incidencia de deshidratación, ansiedad, o glicemia entre ambos grupos. En un análisis de subgrupos, un nivel de glucosa superior a 70 mg/dL representó un factor de protección contra el desarrollo de cetonemia, mientras que se encontró que los líquidos claros eran un factor de riesgo de cetonemia.

Los cuerpos cetónicos se producen en las mitocondrias, incluyendo el B-hodroxibutirato, el acetoacetato, y acetona. Durante cetosis, la elevación de cada tipo de cuerpo cetónico es variable y el índice de cuerpos cetónicos cambia (la proporción entre las concentraciones de beta-hidroxibutirato y acetoacetato). Un valor normal de 1:1 aumenta a un índice de 6:1 con el ayuno. ⁶ Por lo tanto, el beta-hidroxibutirato es el cuerpo cetónico predominante en la mayoría de los estados metabólicos anormales. El valor de referencia se ha descrito en 0,3 mmol/L; sin embargo, los niveles por encima de 0,5 mmol/L son más aceptados de manera general en estudios en adultos y niños. ^1,7

Estudios anteriores han documentado elevación de los niveles de cuerpos con tiempos de ayuno preoperatorio prolongados. Dennhardt y Col. en su estudio mostraron una correlación entre cuerpos cetónicos elevados y las horas de ayuno preoperatorio en una población pediátrica. ⁸⁾ Este efecto podría explicarse por una menor concentración de glucógeno en hígado, lo cual significa que cortos periodos de ayuno están acompañados por concentraciones significativas de cuerpos cetónicos a niveles similares a los que se encuentran en la población adulta después de varios días de ayuno. ^2,9

Este estudio muestra un nivel significativamente elevado de cuerpos cetónicos en el grupo de ayuno diurno en comparación con el grupo de ayuno nocturno. Morimoto y Col., observó un efecto similar, identificando que la programación diurna para procedimientos quirúrgicos es un factor de riesgo para el desarrollo de cetonemia (OR 4,16; IC 95% 1,29 - 12,76). ¹⁰ Esto pudiera deberse al tipo de comida ingerida antes de la cirugía. En este trabajo, la concentración de cuerpos cetónicos fue mayor entre los pacientes que tomaron líquidos claros antes del ayuno en comparación con otros tipos de comida. Por lo tanto, a pesar de que los pacientes que se sometieron a cirugía en la tarde tuvieron menos horas de ayuno, la ingesta de energía podría ser insuficiente para estimular la liberación de insulina, inhibiendo así la producción acelerada de cuerpos cetónicos, como lo muestran Niiya y Col., ¹¹

Vale la pena resaltar que la proporción de pacientes menores a 12 meses fue significativamente menor que la de otros grupos etarios, lo cual pudiera asociarse con la ausencia de una diferencia estadísticamente significativa en la concentración de cuerpos cetónicos entre el ayuno diurno y el nocturno en este rango de población.

Este hallazgo subraya la necesidad de determinar la cantidad de calorías incluidas en los líquidos claros que deberá recomendarse a los pacientes. Además, el consumo de energía durante el día es significativamente mayor debido a los altos niveles de actividad física y mental que durante la noche ¹², lo cual produce un consumo prematuro de los depósitos de glucógeno en el hígado, el cual es escaso en pacientes jóvenes. ² La insulina se rige por un comportamiento circadiano, mostrando niveles elevados durante las horas del día. No obstante, se ha identificado una mayor resistencia a la insulina en horas de la tarde. ¹³ La combinación de todos estos factores promueve la cetosis y el catabolismo durante el ayuno diurno.

El uso de terapia oral de carbohidratos durante el preoperatorio ha demostrado que limita el catabolismo y la cetogénesis postoperatoria, al aumentar la resistencia a la insulina en un 50%, reduciendo los niveles de deshidratación y mejorando la satisfacción global en la población adulta. ¹⁴ Los estudios en pacientes pediátricos son escasos. La administración de solo 5 mL/kg de una solución de glucosa de 0,5 kcal/mL 2 horas antes de la cirugía, disminuyó el volumen gástrico y la incidencia de nausea y vómito postoperatorio, en comparación con las recomendaciones de ayuno usuales. ¹⁵

De manera similar a lo que se ha reportado en otros estudios ^8,16, los niveles de glicemia se mantuvieron dentro de rangos normales a pesar de períodos de ayuno prolongados. No hubo ninguna asociación entre edad, horas de ayuno y tiempo del ayuno (día o noche) e hipoglicemia. El impacto de valores normales de glicemia para prevenir la cetonemia y la importancia de una ingesta calórica adecuada antes de la cirugía, está respaldad por nuestros resultados.

El ayuno preoperatorio es una estrategia emergente para reducir el riesgo de broncoaspiración. Sin embargo, estudios recientes muestran una baja incidencia (9,3/10.000) ¹⁷ y menor mortalidad por broncoaspiración en la población pediátrica. ¹⁸ El ayuno preoperatorio prolongado no produce beneficios adicionales en términos de disminución del volumen gástrico y niveles de pH. ¹⁹ Un intervalo de ayuno completo no garantiza la ausencia de contenidos gástricos, puesto que hasta un 6,2% de los pacientes tienen hallazgos de estómago lleno en la ecografía gástrica. ²⁰ Por lo tanto, no está justificado un ayuno preoperatorio prolongado en la población pediátrica.

Un estudio prospectivo similar ²¹ también reportó tiempos prolongados de ayuno hasta en un 88% de los casos. En esta investigación, el exceso de ayuno de una o más horas iba acompañado de cetonemia significativa en 48,9% de los pacientes, resaltando así la necesidad de mantener los tiempo mínimos de ayuno para evitar el catabolismo preoperatorio.

A pesar de haber informado a los padres acerca de las recomendaciones de ayuno preoperatorio durante la visita preanestesia, el nivel de adherencia encontrado en nuestro estudio fue muy bajo. La falta de comprensión y el temor a las complicaciones derivadas de un ayuno corto, se han identificado como factores causales importantes. ²² Los estudios intervencionistas se han enfocado en mejorar la educación y la calidad de la información a través de instrucciones por escrito y llamadas telefónicas antes del procedimiento quirúrgico, lo cual ha tenido un impacto positivo sobre la adherencia a las recomendaciones sobre ayuno prequirúrgico. ²³ Adicionalmente, los hallazgos reflejan la necesidad de adoptar esquemas de ayuno más cortos en nuestro medio. Anderson y Col. describen en su estudio un tiempo medio de ayuno de líquidos claros de 4 horas, con un 33% de incidencia de ayuno de más de 6 horas cuando se usa el esquema 6-4-2. ²⁴ La introducción del esquema de ayuno 6-4-1 recomendado por la Sociedad Europea de Anestesia Pediátrica ²⁵, permite la ingesta de líquidos claros de hasta 3 mL/kg una hora antes de cirugía electiva y no se ha correlacionado con aumentos en la incidencia de broncoaspiración en pacientes pediátricos. ²⁶ Por otra parte, recientemente se ha recomendado una reducción en los tiempos de ayuno de leche materna. ²⁷

El impacto del ayuno prolongado afecta negativamente la experiencia del paciente y de la familia durante el período perioperatorio. El sentir más hambre y sed produce ansiedad y tristeza en los pacientes y sus familias. ²⁸ En este estudio, no se encontró ninguna relación entre las horas de ayuno y el momento del ayuno (diurno o nocturno) con estos desenlaces clínicos. Se observó un resultado contrario en el estudio clínico realizado por Zamora y Col. ¹⁶, donde se describe aumento de la irritabilidad y des-hidratación en el grupo de pacientes con ayuno nocturno dentro de un rango etario de 2 a 8 años.

Los autores reconocen ciertas limitación en este trabajo. Debido a la dinámica de los horarios de cirugía durante el período de estudio, tuvimos una menor proporción de pacientes menores de 12 meses de edad en el grupo de ayuno diurno, lo cual pudiera haber afectado el análisis de este grupo etario. Más aun, no se midieron las calorías ingeridas antes de la cirugía, factor que pudiera haber afectado los niveles resultantes de cuerpos cetónicos y de glucosa. La no aleatorización y el tipo de estudio observacional, son factores limitantes para llegar a conclusiones y extrapolar los resultados. No obstante, nuestros resultados destacan la importancia de acortar los tiempos de ayuno y de recomendaciones futuras acerca de los requisitos de ingesta calórica antes de cirugía para contrarrestar los efectos negativos del catabolismo.

CONCLUSIONES

Existe un mayor riesgo de cetonemia preoperatoria en pacientes menores de 48 meses de edad que se someten a ayuno diurno, en comparación con ayuno nocturno. Se necesitan más estudios para determinar la ingesta calórica óptima antes de cirugía y reducir el riesgo de cetonemia. Es necesario mejorar las estrategias para reducir el número de horas de ayuno preoperatorio, de acuerdo con las guías de ayuno prequirúrgico.

DECLARACIONES ÉTICAS

AGRADECIMIENTOS