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Investigación y Educación en Enfermería

versión impresa ISSN 0120-5307
versión On-line ISSN 2216-0280

Invest. educ. enferm vol.37 no.2 Medellín mayo/ago. 2019

http://dx.doi.org/10.17533/udea.iee.v37n2e04 

Artículos Originales

Fatiga metabólica en reanimadores usando equipos de protección personal frente a riesgos biológicos

Francisco Martín-Rodríguez1  2 

1 M.Sc, Ph.D. Professor, Centro de Simulación Clínica Avanzada. Facultad de Medicina. Universidad de Valladolid. España

2 Unidad Móvil de Emergencias Valladolid I, Gerencia de Emergencias Sanitarias de Castilla y León (SACYL). España. Email: fmartin@saludcastillayleon.es

Resumen

Objetivo.

Describir cómo afecta llevar puesto un equipo de protección individual frente a riesgos biológicos durante la realización de una reanimación simulada.

Métodos.

Estudio cuasi-experimental no controlado en el que participaron 47 voluntarios elegidos mediante un muestreo aleatorio estratificado por sexo y categoría profesional. Se realizó una toma de contantes vitales y parámetros antropométricos, así como una determinación basal de lactato; posteriormente, los voluntarios se pusieron un equipo de protección individual nivel D frente a riesgos biológicos y realizaron una reanimación simulada durante 20 minutos; después del desvestido y de 10 minutos de reposo se realizó otra extracción de sangre para conocer los niveles de lactato. Se definió fatiga metabólica si el nivel de ácido láctico al final de la intervención estaba por encima de 4 mmol/L.

Resultados.

El 25.5% de los participantes terminó la simulación con un mal patrón de tolerancia metabólica. Las variables que predicen la fatiga metabólica son el nivel de actividad física y la masa ósea -en forma protectora- y la masa muscular. Las personas con un nivel bajo de actividad física tuvieron diez veces la probabilidad de fatiga metabólica comparadas con las de niveles más altos de actividad (44% versus 4.5%, respectivamente).

Conclusión.

Los profesionales que presentan un nivel de actividad física media o alta toleran mejor las labores de reanimación con un traje de protección biológica individual nivel D, en el caso de reanimación simulada.

Palabras-clave: reanimación cardiopulmonar; equipo de protección personal; umbral anaerobio; contención de riesgos biológicos; estrés fisiológico.

Introducción

En reanimaciones “convencionales”, el personal sanitario debe realizar las técnicas de resucitación cardiopulmonar de forma reglada.1 Sin embargo, no se conoce lo que ocurre cuando la parada cardiorrespiratoria se produce en situaciones altamente complejas, como puede ser un incidente con riesgo biológico, que necesariamente implica el uso de equipos de protección personal (EPP). La reciente epidemia por virus Ebola en África Occidental,2) ha enfrentado a los sistemas sanitarios de todo el mundo con una realidad emergente: las situaciones con riesgo biológico. Resulta cada vez más habitual, en los últimos tiempos, asistir a numerosos incidentes -bien provocados, o bien fortuitos-, que generan situaciones de emergencia colectiva en las que se encuentran inmersas ciertas sustancias con riesgo biológico. Situaciones que precisan una respuesta altamente especializada que, en definitiva, deben ser manejadas por los Servicios de Urgencias y Emergencias de una forma integral. El trabajo habitual de los equipos de emergencias es, en sí mismo, difícil, cambiante y, en muchas ocasiones, se desarrolla en contextos complejos. Dichas situaciones justifican que estos profesionales deban disponer de unas actitudes y aptitudes especiales, tanto en formación y entrenamiento como en dotación de materiales y recursos, debido a que su actividad se desarrolla en múltiples escenarios y cuenta con necesidades muy diversas.

El riesgo de que ocurra una situación con riesgo biológico es porcentualmente menor frente a otro tipo de desastres,3 pero, debido a sus múltiples y variadas repercusiones, el sistema debe estar especialmente preparado y entrenado, y los EPP en sus diversos tipos deben representar la columna vertebral en los sistemas de protección, de prevención de contagios y, por definición, de control de la situación. Este tipo de incidentes, aunque por el momento se trata de casos aislados, ocurren con cierta frecuencia,4 por lo que es preciso estar preparados para intervenir ante esta clase de escenarios. La mayoría se presentan por situaciones accidentales porque no se han tomado las medidas de seguridad oportunas para la manipulación o transporte de determinadas sustancias.4 A estos accidentes hay que añadir la posibilidad de que se realicen actos terroristas, situación que, desafortunadamente, cada vez se produce con más frecuencia, tal y como se ha demostrado en varios intentos de ataques frustrados por la policía en el mundo en los últimos años.5

Mediante el uso de EPP se han mejorado tanto la asistencia a las víctimas, como la supervivencia de los intervinientes en incidentes de carácter químico o biológico. No obstante, el uso de este tipo de protección, por otro lado, podría traducirse en la reducción de la capacidad operativa de una persona. En la selección de equipos de protección para la preparación biológica y química se debe llegar a un equilibrio entre el grado de protección necesario para el peligro potencial en cuestión y la dificultad resultante para llevar a cabo las funciones por parte de los usuarios.6 Desempeñar su labor en situaciones de riesgo biológico con el nivel necesario de protección afecta de forma directa a la fisiología de los trabajadores de la salud, ya que genera una fatiga metabólica muy significativa. Esta fatiga metabólica puede incrementar el riesgo de accidentes con el EPP, aumento de contaminaciones cruzadas, conclusión precipitada de las técnicas y procedimientos por el estrés fisiológico, entre otros, por lo que los servicios de emergencias deben contemplar estas situaciones en la planificación de las intervenciones.7)

Por lo tanto, surge la pregunta: ¿cualquier trabajador de los servicios de emergencias está capacitado físicamente para tolerar fisiológicamente el realizar una reanimación con EPP frente a riesgos biológicos? Para poder responderla se ha seleccionado el parámetro para la aparición de fatiga metabólica: el nivel de ácido láctico por encima de 4 mmol/L al final de la intervención.8) El objetivo de este estudio fue describir cómo afecta llevar puesto un equipo de protección individual frente a riesgos biológicos durante la realización de una reanimación simulada.

Métodos

Tipo de estudio y muestra. Se realizó un estudio cuasiexperimental no controlado con 47 voluntarios elegidos mediante un muestreo aleatorio estratificado por sexo y categoría profesional (médicos y enfermeros de los Servicios de Urgencias Hospitalarias y Emergencias Prehospitalarias) de una muestra de oportunidad de 104 voluntarios. Se incluyeron profesionales de los Servicios de Urgencias Hospitalarias de los Hospitales Clínico Universitario y Hospital Universitario Río Hortega de Valladolid y profesionales del Sistema de Emergencias Prehospitalarias de Castilla y León (Unidades Móviles de Emergencias de: Palencia, Salamanca y Valladolid, tanto urbanas como rurales), en el año 2016. Asimismo, Se contó con la participación de personas entre los 22 y 65 años quienes decidieron libremente participar. Se rechazó cualquier voluntario que presentara al menos un criterio de exclusión: deficiencia motora, visual o auditiva severa, enfermedad cutánea en fase aguda, índice de masa corporal mayor de 40 Kg/m2, tensión arterial sistólica menor de 80 mmHg y frecuencia cardiaca basal mayor de 150 lpm.

Condiciones ambientales y equipo de protección personal utilizado. Todos los participantes realizaron el mismo caso clínico simulado, en el mismo laboratorio, una sala diáfana de 20 m2, con humedad media de 33.6±4.3ºC y temperatura media 51.1±1.5% controladas. Todos los elementos del EPP que se emplearon en la realización del caso práctico poseen declaración de conformidad para la Comunidad Europea y manual de instrucciones. Los elementos están citados en el orden de colocación: cubrebotas, buzo de protección, guantes de nitrilo interiores, capuz, mascarilla FFP3, gafas de protección panorámicas y autoventiladas y guantes de nitrilo exteriores.

Foto 1 Actuación de los Servicios de Emergencias con equipos de protección biológica (Fotografía tomada por Francisco Martín-Rodríguez) 

Variables estudiadas y equipos de medición. Se realizó un estudio antropométrico con el fin de valorar los siguientes parámetros: talla, peso, grasa corporal, masa muscular, masa ósea, índice de masa corporal y agua total. Para realizar el tallaje de los voluntarios, se empleó la cinta métrica mecánica marca SECA® modelo 206 y para el estudio de peso y bio impedancia se realizó con la báscula de precisión marca Tanita® modelo BC-601. Se pidió al voluntario que se sentara en una silla, se subiera las mangas y esperara 5 minutos en calma, para realizar una toma seriada de constantes vitales, incluyendo: frecuencia cardiaca, tensión arterial sistólica y diastólica, frecuencia respiratoria, temperatura timpánica, hemoglobina total, índice de perfusión, saturación de oxígeno y glucemia basal. Para la determinación de la tensión arterial sistólica, diastólica y frecuencia cardiaca, para lo cual se empleó el medidor marca SCHILLER modelo BP-200 plus. La medición de la temperatura se realizó con un termómetro timpánico marca BRAUN modelo ThermoScan PRO 6000 con tecnología ExacTemp. Los valores de hemoglobina total, saturación de oxígeno e índice de perfusión se obtuvieron con un monitor multiparamétrico marca MASIMO modelo Pronto 7, con versión de software b99e80000004ef796 (2.2.15), y versión de revisión del sensor a83f90f0000c53f2, y las cifras de glucosa en sangre con el medidor Accu-Chek Mobile de la marca Roche®. Para la determinación de los niveles de ácido láctico, se empleó el medidor Accutrend® Plus de la marca Roche, con un intervalo de medición de 0,8-21,7 mmol/L, realizándose tres mediciones: determinación basal, justo después de que el voluntario realice el masaje cardiaco y una vez concluido el caso tras 10 minutos de reposo. Además, cada voluntario realizó el cuestionario de actividad física IPAQ. (9) El test tiene siete ítems con una alta fiabilidad (α =0.80), apto para personas de 15 años en adelante. La versión completa del cuestionario se puede consultar en la página web: www.ipaq.ki.se. La unidad de medida se denomina METs (unidad de medida del índice metabólico), y se corresponde con la suma de las siguientes actividades: caminar, actividad física moderada y actividad física vigorosa. Una vez realizado el cuestionario de actividad física, los voluntarios se clasifican en tres niveles en función del ejercicio realizado en los últimos siete días, así: 10) Nivel alto: actividad física vigorosa por lo menos 3 días por semana para un total de al menos 1500 METs, ó 7 días de cualquier combinación de caminata, con actividad física moderada y/o actividad física vigorosa, para un total de al menos 3000 METs; Nivel moderado: 3 o más días de actividad física vigorosa por lo menos 20 minutos por día, ó 5 o más días de actividad física moderada y/o caminata al menos 30 minutos por día, ó 5 o más días de cualquiera de las combinaciones de caminata, actividad física moderada o vigorosa logrando como mínimo un total de 600 METs; Nivel bajo o inactivo: No cumple ningún criterio de los anteriores.

Desarrollo del escenario clínico de simulación. Todos los participantes en el estudio dispusieron de la misma información previa y de los mismos materiales y dispositivos de electromedicina para resolver el mismo caso. Los voluntarios, guiados por un especialista en riesgos biológicos, disponían de diez minutos para equiparse por completo, procediéndose después a la revisión de este equipamiento. Una vez equipados con el EPP entraban en una sala con temperatura y humedad controlada y debían atender a un paciente con posible riesgo biológico que estaba convulsionando, a los 10 minutos de simulación el paciente sufre una parada cardiaca y los voluntarios deben realizar una reanimación reglada durante 20 minutos. La duración total del caso en el laboratorio fue de 30 minutos. Realizado el caso práctico, se procedió a la retirada supervisada del EPP, y después de 10 minutos de la retirada del EPP se realizó otra toma seriada de contantes vitales idéntica a la primera.

Análisis estadístico. Las variables cualitativas se resumen con su distribución de frecuencias, y las variables cuantitativas en su media y desviación estándar (DE). En todos los casos se comprobó la distribución de la variable frente a los modelos teóricos; y, en caso de asimetría, se calculó la mediana y su rango intercuartil (RIC). Se evaluó la asociación entre variables cualitativas con el test de la (2 o con la prueba exacta de Fisher, en el caso de que más de un 25% de los esperados fueran menores de 5. Se analizó el comportamiento de las variables cuantitativas por cada una de las variables independientes categorizadas mediante el test de la t de Student. Se estimaron los efectos medios absolutos y sus intervalos de confianza al 95% (IC95%). Se ajustó un modelo de regresión logística, con el objeto de evaluar la asociación de aquellas variables que predecían una mala tolerancia. Este modelo permite identificar la relación entre un conjunto de variables explicativas y la probabilidad de control de las variables estudiadas. La capacidad de calibración del modelo se evaluó con el test de Hosmer y Lemeshow (p cercanas a 1 denotan alta calibración). En todos los contrastes de hipótesis se rechazó la hipótesis nula con un error de tipo I o error alfa menor a 0.05. El paquete informático utilizado para el análisis fue SPSS ver. 20.0.

Aspectos éticos. Con fecha 6 de abril de 2016, el Comité Ético de Investigación Clínica del Hospital Universitario Río Hortega de Valladolid (España) aprobó el estudio con código de registro #412016. Todos los voluntarios debieron leer y firmar el documento de consentimiento informado.

Resultados

Participaron 47 individuos, 22 hombres (46.8%) y 25 mujeres (53.1%), con una media de edad 40.2(8.7 años. Por profesión, 25 eran Enfermeros (53.1 %) y 22 Médicos (46.8 %); a su vez, de los profesionales 26 trabajaban en Servicios de Urgencias Hospitalarios (55.3%) y 21 en Servicios de Emergencias Prehospitalarios (44.6%). En cuanto a los resultados del cuestionario de actividad física IPAQ, del total de la muestra 25 sujetos presentaron un nivel de actividad físico bajo (53.2%), 14 voluntarios obtuvieron un nivel de actividad física moderada (29.8%) y 8 sujetos presentaron un nivel de actividad física alto (17%).

Los valores medios y desviación estándar de los parámetros basales y en función de las cifras de ácido láctico final se pueden apreciar en la Tabla 1.

Tabla 1 Distribución de las constantes vitales y parámetros antropométricos basales y en función de las cifras de ácido láctico final 

En la Tabla 2 se aprecia que uno de cada cuatro participantes concluyó la simulación con un mal patrón de tolerancia metabólica. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas en cuanto a la mala tolerancia metabólica por las variables de sexo ni profesión.

En cambio, se pudieron apreciar diferencias estadísticamente significativas en las variables de nivel de formación en soporte vital en entornos con riesgos biológico, donde la proporción de sujetos con fatiga fue mayor en la categoría con entrenamiento básico (37.5 %) y en la de actividad física realizada en los últimos 7 días, en la que las personas con un nivel bajo tuvieron diez veces la probabilidad de fatiga metabólica comparadas con las de niveles más altos de actividad (44% versus 4.5%, respectivamente).

Tabla 2 Fatiga metabólica según categorías de algunas variables de estudio 

Se ajustó un modelo de regresión logística multivariable en el que se incluyeron las variables de grupo profesional, centro de trabajo (urgencias o emergencias), edad, nivel actividad física, índice de masa corporal, masa muscular y masa ósea. La capacidad de predicción del modelo fue muy buena, con una ABC de 0.901 (IC95% 0.81-0.99) y una p<0.001.

Las variables que predicen la fatiga metabólica son el nivel de actividad física, la masa muscular y la masa ósea. Un nivel de actividad bajo y la masa muscular, al aumentar, incrementan la mala tolerancia; y la masa ósea fue inversa (a mayor masa ósea, mejor tolerancia) (Tabla 3).

Tabla 3 Variables empleadas para el modelo de regresión logística para predecir la fatiga metabólica 

Discusión

Con el modelo predictivo generado, se pueden conocer a priori, con una excelente fiabilidad, qué profesionales van a concluir una reanimación cardiopulmonar con más de 4 mmol/L de ácido láctico en sangre, valor analítico que determina la presencia de fatiga metabólica, y valor que supone la aparición de errores no forzados por parte de los trabajadores y descenso de la calidad o de la intensidad de las maniobras necesarias para tan crítica situación. El valor de los resultados de este estudio es especialmente relevante, pues permite establecer el perfil de personas que tolerarían mal la realización de un trabajo con este equipo de protección individual frente a riesgos biológicos. Al conocer el posible comportamiento de los trabajadores en lo fisiológico, se puede realizar una selección más eficiente, y evitar en la medida de lo posible situaciones de riesgo innecesario en las intervenciones.

Los parámetros antropométricos se comportaron de la forma esperada ante un estrés fisiológico que requiere aumento de la actividad física para generar más energía biodisponible, con aumentos de masa muscular y agua y descenso de la grasa corporal.11) Durante la realización de cualquier ejercicio físico de intensidad moderada o alta (y realizar una reanimación con un equipo de protección frente a riesgos biológicos lo es), se incrementa la tensión arterial para compensar la mayor demanda de energía solicitada. Al concluir el ejercicio, se origina una vasodilatación generalizada, y, como consecuencia, una redistribución sanguínea, disminuyendo la tensión arterial. Después de 5-6 minutos de concluir el ejercicio, la tensión arterial disminuye a los niveles previos de reposo, y, a continuación, disminuye más la tensión arterial, hasta cifras inferiores a las basales, manteniéndose este descenso hasta las siguientes 5-6 horas.12) El modelo fisiológico explica estas variaciones como respuesta al ejercicio intenso y la liberación de catecolaminas, originando una vasoconstricción periférica con la subsiguiente que conlleva una redistribución sanguínea.13) No hubo diferencias significativas por sexos, grupos o subgrupos de estudio en la proporción de sujetos con fatiga metabólica.14) Respecto a la variación del ácido láctico, debe mencionarse que en ejercicios de mucha intensidad y corta duración (aún más cuanto menos entrenada esté la persona), el organismo no tiene suficiente cantidad inmediatamente disponible de oxígeno por lo que debe conseguir energía por vías menos eficientes y que generan más desechos metabólicos (metabolismo glucolítico),15) en consecuencia, en niveles elevados de ácido láctico, la capacidad de generar energía disminuye y la capacidad muscular decrece, apareciendo de forma precoz la fatiga.16

En este estudio, el umbral de lactato presenta una relación directa con la forma física de cada sujeto y da muestra de diferencias sustanciales entre personas con un nivel de actividad física alto y personas con un nivel de actividad físico bajo (sedentarias).17 En personas sanas, podemos observar un aumento de las cifras de ácido láctico en ejercicios de mucha intensidad y corta duración (aun más cuanto menos entrenada esté la persona). El ácido láctico se genera como subproducto metabólico cuando el organismo recicla este metabolito a medida que se va originando, hasta un punto en el que el cuerpo es incapaz de reciclar el ácido láctico y este se empieza a acumular por encima de 4 mmol/L,15) superando el denominado umbral anaeróbico. En consecuencia, en niveles elevados de ácido láctico, la capacidad de generar energía disminuye y la capacidad muscular decrece, apareciendo de forma precoz la fatiga.18 En personas entrenadas, este umbral puede ser superior, y -aún más importante- la capacidad de lavado de ácido láctico es mucho más rápida, por lo que no se acumulan grandes cantidades.19

Muchos autores han valorado la realización de técnicas con los equipos de protección colocados. Szarpak et al.20 estudiaron el manejo avanzado de la vía aérea por personal paramédico con trajes de protección puestos; el mismo autor realizó un estudio similar comparando la utilización del equipo de punción intraósea con traje y sin traje,21 o la realización de técnicas convencionales de acceso vascular con y sin traje.22 Otro estudio de Szarpak et al.23 valoró la correcta realización de las técnicas de masaje cardiaco externo sobre un maniquí por profesionales con trajes de protección, evaluando la correcta posición, profundidad o calidad, entre otros aspectos, pero ninguno de estos estudios evaluaron cómo afectaba este sobreesfuerzo físico a los reanimadores. Se destaca el artículo de Stein et al.,24 que analiza el tiempo de reacción de los trabajadores portando EPP y su respuesta fisiológica. Los autores tratan de describir y comparar los cambios en la frecuencia cardiaca, el pH venoso, en el pCO2, bicarbonato, nivel de lactato, saturación de oxígeno y temperatura. Analizan las variaciones de estos parámetros en 19 sujetos sanos, en dos supuestos de 20 minutos de ejercicio sin equipos de protección, y después la variación durante 20 minutos de ejercicio portando trajes de protección. Los investigadores observaron cómo se elevaba más sustancialmente la FC en los voluntarios con los equipos de protección colocados que en el caso control, al igual que la temperatura; sin embargo, debido al tamaño de la muestra, los resultados no fueron estadísticamente significativos.

Si juntamos la sobrecarga fisiológica que se origina por el uso del equipo específico de protección, junto con el propio esfuerzo que suponen las tareas de reanimación, trabajar con equipos de protección de riesgo biológico, genera incomodidad y disminución del nivel de atención y de la capacidad de respuesta. (24 Estas circunstancias aumentan la probabilidad de sufrir accidentes laborales y el riesgo de reagudización de enfermedades preexistentes, disminuyendo el tiempo efectivo de trabajo o generando situaciones de trabajo donde es imposible realizar las tareas asignadas con seguridad, tanto para el paciente, como para el propio trabajador o el resto de los trabajadores.25

La investigación se limita al estudio de los parámetros fisiológicos y antropométricos citados en la metodología, pero no se discute la utilidad de otros parámetros como los niveles de cortisol, pH o insulina, entre otros, sin embargo, se desecharon del estudio por la complejidad que requería realizar las determinaciones, por lo tanto, es una limitación a tener en cuenta. Es necesario realizar estudios prospectivos más amplios para poder generalizar los resultados y ampliar los parámetros estudiados.

Los servicios de Urgencias y Emergencias deben contemplar, dentro de su diseño curricular de competencias, el manejo de incidentes con riesgo biológico, bien porque sean actos fortuitos o porque sean el resultado de actos terroristas intencionados.26) En líneas generales, podemos afirmar que el uso de equipos de protección frente a riesgos biológicos resulta especialmente duro y arduo para los trabajadores, lo que impone una carga de estrés fisiológico extra para la intervención.27) Resulta sencillo de demostrar que el hecho de tener que trabajar con equipos de protección frente a riesgos biológicos complica técnicamente los procedimientos. No obstante, no se encuentran estudios extensos que indiquen que el empleo de estos equipos exige una alta intensidad de esfuerzo físico, trabajo de alta intensidad que no permite trabajar en intervalos de tiempo muy grandes.28

Podemos concluir que, en función de los parámetros estudiados, existe un patrón metabólico de mala tolerancia fisiológica tras el uso de equipos de protección individual nivel D para la muestra observada, que pueden llevarnos, en futuros estudios, a derivar una regla predictiva que permita valorar qué profesionales pueden tener mejor adaptabilidad y tolerancia en su trabajo en situación de incidente biológico

Conflictos de interés: ninguno.

Cómo citar este artículo: Martín-Rodríguez F. Metabolic fatigue in resuscitators using personal protection equipment against biological hazard. Invest. Educ. Enferm. 2019; 37(2):e04.

REFERENCIAS

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Recibido: 08 de Octubre de 2018; Aprobado: 04 de Junio de 2019

Conflicts of interest:

none.

How to cite this article:

Martín-Rodríguez F. Metabolic fatigue in resuscitators using personal protection equipment against biological hazard. Invest. Educ. Enferm. 2019; 37(2):e04.

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