Artigo de Revisão Alterações da mecânica respiratória na traqueostomia: uma revisão bibliográfica Changes in respiratory mechanics in tracheostomy: a review Resumo Introdução: Os tumores malignos de cabeça e pescoço acometem principalmente homens, entre a 5º e a 6º décadas de vida e possuem vários fatores de risco associados ao seu desenvolvimento, especialmente, tabaco, álcool, radiação e exposição ocupacional. A literatura aponta que traqueostomia traz inúmeros benefícios para os pacientes que dela necessitam, mas também comprova alteração na mecânica respiratória desses pacientes, trazendo incoordenação e eliminação de funções associadas aos músculos cervicais e torácicos, faringe, laringe e glote. Objetivo: O objetivo desse estudo é estabelecer as alterações da mecânica respiratória provenientes de uma cirurgia de traqueostomia através de uma revisão bibliográfica, identificando os pontos principais a serem analisados quanto ao tratamento aos pacientes traqueostomizados portadores de câncer de cabeça e pescoço. Método: Realizou-se uma revisão bibliográfica com 29 artigos científicos, 3 livros específicos utilizados e 1 site de internet. Resultados: Constatou-se que após a realização da cirurgia de traqueostomia ocorre: eliminação da atividade da musculatura cervical e dos músculos laríngeos, supressão da função glótica e aumento significativo da elastância pulmonar. Estas disfunções concorrem para a queda do quadro respiratório, corroborando no aumento da morbidade e mortalidade dos pacientes com neoplasia de cabeça e pescoço. Conclusão: Embora a traqueostomia traga benefícios incontestáveis aos pacientes oncológicos, ela promove alterações na mecânica respiratória durante ventilação espontânea. PALAVRAS-CHAVE: Colapso de vias aéreas, aprisionamento aéreo, traqueostomia, biomecânica das vias aéreas, glote, diafragma. Thalita Augusta Borges Fernandes Gomes 1 Katia Regina Jacinto Chaves 2 ABSTRACT Malignant tumors of head and neck affect mainly male, between fifty or sixty years old and has several risk factors associated especially tobacco, alcohol, radiation and occupational exposure. The literature suggests that tracheostomy is beneficial for patients who need it, but it also shows change in respiratory function in these patients, bringing incoordination and elimination of functions associated with cervical and thoracic muscles, pharynx, larynx and glottis. Objectives: The objective of this study is to establish the changes in respiratory mechanics from surgery for a tracheostomy through a literature review, identifying the main issues to be analyzed for the treatment of tracheostomized patients with cancer of head and neck. Methods: We conducted a review with 29 scientific articles, three books and used a special internet site. Results: We found that after the surgery occurs tracheostomy: elimination of the activity of neck muscles and laryngeal muscles, glottal function suppression and significant increase in lung elasticity. These disorders contribute to the fall of the respiratory, confirming the increased morbidity and mortality in patients with head and neck cancer. Conclusion: Although tracheostomy bring undeniable benefits to cancer patients, it promotes changes in respiratory mechanics during spontaneous ventilation. KEYWORDS Airway collapse, air trapping, tracheostomy, airway biomechanics, glottis and diaphragm. Keywords: Tracheostomy; Resistance; Epiglottis. Airway Management; Airway Descritores: Traqueostomia; Manuseio das Vias Aéreas; Glote; Diafragma. INTRODUÇÃO Os tumores malignos de cabeça e pescoço acometem principalmente homens, entre a 5º e a 6º décadas de vida, com uma alta incidência por pelo masculino e possui vários fatores de risco associados ao seu desen- volvimento, especialmente, tabaco, álcool, radiação e exposição ocupacional1,2,3,4. Em relação à mecânica respiratória, a traqueostomia tem sido alvo de diversas investigações, onde se tem demonstrado que ela diminui o trabalho respiratório e a resistência das vias aéreas, além de ser melhor tolera- 1) Mestre. Professora da UEG-GO; Fisioterapeuta do H. Araújo Jorge-ACCG. 2) Especialista em Fisioterapia Oncológica. Chefe do Serviço de Fisioterapia do Hospital Vitória Curitiba. Instituição: Hospital Araújo Jorge Hospital Erasto Gaertner. Goiânia / GO – Brasil. Correspondência: Thalita Augusta Borges Fernandes Gomes - Rua 227, nº.380 - Apto.901- Goiânia / GO – Brasil - CEP: 74605-080 – Telefone: (+55 62) 8462-9091 – E-mail: [email protected] Recebido em 14/06/2011; aceito para publicação em 06/09/2011; publicado online em 30/09/2011. Conflito de interesse: não há. Fonte de fomento: não há. Rev. Bras. Cir. Cabeça Pescoço, v.40, nº 3, p. 161-165, julho / agosto / setembro 2011––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 161 Alterações da mecânica respiratória na traqueostomia: uma revisão bibliográfica. Gomes et al. da por pacientes conscientes e prevenir danos à laringe, quando comparada à presença de tubo orotraqueal1,3,5. Em contrapartida, outros estudos também apontam que após a realização de uma traqueostomia, os músculos cervicais e torácicos, a faringe, a laringe e glote têm sua funções eliminadas ou passam a funcionar de maneira incoordenada, o que resulta na diminuição do volume residual pulmonar e aumento da elastância do sistema respiratório13,18,21,30. Estes eventos contribuem para a formação de áreas microatelectasiadas nas bases pulmonares, favorecendo o aparecimento de complicações pulmonares pós-operatórias, que são descritas como as infecções respiratórias agudas, a insuficiência respiratória aguda, a intubação orotraqueal prolongada e a longa permanência em ventilação mecânica30,33,34. O objetivo desse estudo é estabelecer as alterações da mecânica respiratória provenientes de uma cirurgia de traqueostomia através de uma revisão bibliográfica. MÉTODO Realizou-se um levantamento de base de dados dos últimos 32 anos, com 29 artigos, 3 livros específicos utilizados e 1 site de internet. Todos os referenciais teóricos encontrados estão embasados cientificamente e se sustentam ao longo dos anos, sendo reproduzidos na atualidade. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 1. Histórico da traqueostomia A traqueostomia é um dos procedimentos mais antigos e consiste na abertura da traquéia, sendo mencionada pela primeira vez por Asclepíades, no segundo século antes de Cristo, inicialmente utilizada para restabelecimento de emergências das vias aéreas. Já no século XIX, Chevalier Jackson padronizou a técnica operatória da traqueostomia, reduzindo sua mortalidade de 25% para 2%%5,7. 2. Indicações e complicações da traqueostomia As indicações de traqueostomia em pacientes com neoplasia maligna de cabeça e pescoço configuram-se, além de intubação orotraqueal prolongada, toalete traqueobrônquica, restabelecimento de via aérea em casos de doenças obstrutivas, proteção de vias aéreas após grandes ressecções de cavidade oral e faringe e afecções neurológicas5,8. Entretanto, surgem complicações trans e pós-operatórias nas cirurgias de traqueostomia, ocorrendo geralmente no primeiro trimestre após o procedimento, entre elas: a obstrução das vias aéreas respiratórias (por sedação excessiva ou edema após injeção de anestésico local em situações limítrofes, tais como grandes tumores ou processo inflamatório); a presença de falso trajeto da cânula de traqueostomia, refletida na dificuldade de ventilação; a presença de sangramentos significativos, 162 R�������������������������������������������������������� por lesão das veias jugulares anteriores ou veias tireóideas5,8,9. O incêndio nas vias aéreas é descrito como o resultado do uso de bisturi elétrico que emite faíscas durante a abertura da vai aérea, com aumento da concentração de oxigênio. Além disso, celulite e inflamação peri-traqueostômicas em graus leves são comuns nesse momento10. A maioria das complicações tardias da traqueostomia ocorre nos três primeiros meses após a decanulação, extendendo-se por um período de pelo menos seis meses, sugerindo assim que as alterações observadas pudessem ser definitivas8,9. Assim, a frequência de complicações tardias póstraqueostomia temporária em pacientes portadores de tumores malignos de cabeça e pescoço foi de 25%, das quais a subestenose traqueal foi a mais frequente (15%), seguidas da alteração da mobilidade das pregas vocais (5%), fístula traqueobrônquica (10%), traqueomalácia, granulomas endotraqueais, fístulas traqueocutâneas e traqueoesofágicas, todas relacionados com o grau das alterações anátomo-funcionais da via aérea superiores.9 3. Traqueostomia e sua relação com a mecânica respiratória 3.1 O papel dos músculos cervicais e torácicos Apesar dos benefícios em relação ao tubo orotraqueal, toda a traqueostomia deixa, invariavelmente, alguma seqüela a nível traqueal e esse grau de seqüela depende das condições e complicações sofridas durante o processo em que esta se manteve11. Os músculos da cabeça e do pescoço são considerados os verdadeiros mantenedores do calibre das vias aéreas; os músculos cervicais mais caudais são responsáveis pela dilatação das vias aéreas, cuja ação seria a de tracionar para baixo a laringe e demais estruturas das vias aéreas superiores11,12,13. Esta atividade de manutenção do calibre das vias aéreas também ocorre pela atividade dos músculos torácicos12,13. Assim, a cada movimento expiratório, a traquéia é puxada caudalmente, aproximando-se do tórax, tendo este movimento produzido pela sucção proporcionada pelo diafragma, transmitida através das estruturas mediastinais e da pressão negativa intratorácica12,13. No mesmo estudo, conclui-se que a secção de todas as estruturas caudais ventrolaterais do pescoço invariavelmente produzem aumento na resistência das vias aéreas superiores, mostrada pela tração tônica dessas estruturas e as forças que causam a dilatação das vias aéreas convergem de dentro para fora do tórax, demonstrando que quaisquer estruturas localizadas entre a base do crânio e o tórax produzem acréscimo na resistência das vias aéreas e presença de atividade muscular13. Assim, após a realização de uma traqueostomia, ocorre uma anulação da atividade dos músculos cervicais, responsáveis por manter a via aérea aberta, Rev. Bras. Cir. Cabeça Pescoço, v.40, nº 3, p. 161-165, julho / agosto / setembro 2011 Alterações da mecânica respiratória na traqueostomia: uma revisão bibliográfica. Gomes et al. podendo ocorrer possíveis colapsos resultantes também da pressão inspiratória negativa gerada pelo tórax 13,14. A pressão negativa gerada pelos músculos inspiratórios pode inclusive resultar num colapso das vias aéreas superiores, caso não haja a presença de forças opostas, a saber, a notável coordenação entre os músculos das vias aérea superiores e os músculos da parede torácica opondo-se a este colapso12,13,15. Há ainda dois fatores mecânicos que participam do processo de manutenção do calibre das vias aéreas: a posição do pescoço e a tração traqueal14,15. 3.2 O papel específico dos músculos da laringe e faringe A coordenação entre os grupos musculares cervicais e torácicos também dependem da ativação dos músculos da faringe e laringe, que precedem a ativação do diafragma, responsável pelo “endurecimento” das vias aéreas superiores15,16,17. O deslocamento da língua e da traquéia também exerce influência na mecânica respiratória e que a participação dos músculos laríngeos na manutenção do calibre das vias aéreas tem tido importância crescente, além de ser marcada por vários pesquisadores15,17. Os músculos genioglosso e genohióide, envolvidos no movimento de anteriorização da língua, são considerados acessórios da respiração e de forma fásica, aumentam a rigidez da faringe, prevenindo o colapso das vias aéreas na inspiração16. O arco hióide, diretamente associado com a função da glote, é o osso responsável pelo suporte dos mais de doze músculos nele inseridos e estes músculos, como os músculos supra e infra hióideos, podem agir em conjunto para diminuir a resistência das vias aéreas e tracionar a epiglote contra a base da língua, deixando a via aérea pérvea17. O músculo cricoaritenóide posterior, considerado o músculo laríngeo abdutor, e os músculos tiroaritenóide e cricoaritenóide lateral, ambos adutores da laringe, causam dilatação glótica na inspiração e estreitamento da glote na expiração, aumentando significativamente a pressão endotraqueal expiratória, além de participarem da regulação da função respiratória17,18. 3.3 O papel da glote Apesar do importante papel de regulação dos músculos laríngeos, autores apontam que na presença de traqueostomia, a função glótica é suprimida, sendo registrada sua permanente abertura14,16,18,19. A glote encontra-se revestida por epitélio respiratório e sua superfície corresponde a cerca de 60% da área da via aérea superior, relacionada à função respiratória20. Por esta razão, autores contribuíram com seus estudos para um melhor entendimento sobre o real papel da glote na mecânica respiratória14,15,16,18,19,20,21,22,23,24,25. Em seu estudo sobre a resistência da laringe no fluxo respiratório em humanos, é proposto que a variação Figura 1. Função da Glote no Ciclo Respiratório24. da resistência das vias aéreas superiores é mensurada pela extensão da glote21. Assim, a abertura da glote, evidenciada pela presença de uma traqueostomia, representa uma resistência importante capaz de modificar o valor da resistência final das vias aéreas, influenciando o volume pulmonar22. Durante o ciclo respiratório normal, a abertura da glote é máxima na inspiração e diminui durante a expiração, enquanto o orifício glótico fica praticamente fechado quando o volume pulmonar se aproxima do volume residual. Se o paciente respira continuamente em um baixo volume pulmonar é produzida uma obstrução funcional da glote23 . O fechamento ativo da glote durante a expiração mantém o volume pulmonar, além de proporcionar um estado de proteção das vias aéreas superiores contra a insaturação de oxigênio. Apesar disso, na presença de traqueostomia, a glote permanece sempre aberta, perdendo suas funções19 (Figura 1). As alterações na posição da glote resultam em alterações do volume corrente, independente da atividade dos músculos respiratórios25, 26. Num estudo sobre a incidência de broncoaspiração em pacientes com câncer de cabeça e pescoço, verificou- se que o grau de broncoaspiração associado à traqueostomia foi significativamente alto, isto porque tal procedimento permite uma pressão subglótica insuficiente, fazendo com que o bolo alimentar chegue ao pulmões, favorecido também pela incapacidade do reflexo de tosse26. Também se corrobora que a perda da pressão subglótica, em função da realização de uma traqueostomia, associada à perda de fluxo aéreo através da glote, são considerados fatores de risco para aspiração26. A traqueostomia traz grave alteração da mecânica respiratória, com redução da complacência, além do comprometimento de intercâmbio gasoso e aumento do shunt pulmonar, tornando os pacientes traqueostomizados hipoxêmicos, mesmo sob ventilação mecânica27. 3.4 O papel da elastância pulmonar O termo elastância pulmonar é definido como a variação de pressão necessária para produzir uma varia- Rev. Bras. Cir. Cabeça Pescoço, v.40, nº 3, p. 161-165, julho / agosto / setembro 2011––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 163 Alterações da mecânica respiratória na traqueostomia: uma revisão bibliográfica. Gomes et al. ção do volume pulmonar e se orienta pela resistência da expansão do tecido elástico pulmonar. É inversa à complacência pulmonar15,19. Imediatamente após a traqueostomia, há um significante aumento da elastância do sistema respiratório, simbolizada pelo recuo das forças elásticas pulmonares, feita de forma abrupta, induzindo à formação de colapsos28. Estes colapsos podem ser entendidos como a formação de áreas microatelectasiadas nas bases pulmonares, que, somadas a maior incidência de infecções após a traqueostomia, traduzem no surgimento de complicações pulmonares pós-operatórias28,29. As complicações pulmonares pós-operatórias são definidas como sendo a presença de características clínicas consistentes como colapso ou consolidação pulmonar, com elevação inexplicada da temperatura corporal acima de 38ºC, associadas às alterações radiológicas ou à evidência de infecção por cultura de secreção traqueal, tendo como principais exemplos as atelectasias, as infecções respiratórias agudas, a insuficiência respiratória aguda, a intubação orotraqueal prolongada e a longa permanência em ventilação mecânica30. Tais complicações são ainda a principal causa de morbidade e mortalidade após cirurgias torácicas e abdominais altas e as atelectasias estão presentes em 6070% dos pacientes com ressecção de tumor de cabeça e pescoço com ou sem retalho31,32,33,34. CONCLUSÃO Embora a traqueostomia traga benefícios incontestáveis aos pacientes traqueostomizados portadores de câncer de cabeça e pescoço, ela também se destaca pela presença de complicações e alterações da mecânica respiratória durante ventilação espontânea. Estas complicações corroboram para o fato de que, invariavelmente, a traqueostomia deixa alguma seqüela a nível traqueal, alterando a mecânica respiratória nestes pacientes. Após uma traqueostomia e em ventilação espontânea, os músculos da cabeça e do pescoço têm suas atividades anuladas, perdendo assim sua função de mantenedores do calibre das vias aéreas, também realizada pela pressão negativa gerada pelos músculos da parede torácica, pela posição do pescoço, pelo deslocamento de língua e pela tração traqueal. Além disso, os músculos laríngeos, em especial os músculos hióides, são igualmente suprimidos em seu papel de regulação da função respiratória. Contribuindo para a perda de todo este mecanismo de manutenção e regulação da mecânica respiratória, a traqueostomia também aponta a exclusão da função glótica, que é de fechar-se durante a expiração na tentativa de manter o volume pulmonar adequado, aumentando a resistência final das vias aéreas. A traqueostomia também proporciona um aumento na elastância do sistema respiratório, que juntamente 164 R�������������������������������������������������������� com o baixo volume pulmonar proveniente da supressão do fechamento glótico, traduz-se no aparecimento de áreas colapsadas nas bases pulmonares, comumente chamadas de microatelectasias de base, que podem sofrer evolução para a insuficiência respiratória aguda, infecção respiratória aguda e aumento de tempo de permanência em ventilação mecânica, aumentando desta forma a taxa de morbidade e mortalidade em cirurgias de cabeça e pescoço. AGRADECIMENTOS Agradecimento ao Serviço de Fisioterapia do Hospital Erasto Gaertner, especialmente, Dr. César Costa, Dr. Woldir Wosiacki Filho, Dra. Ana Luiza Reis, Dr. Rodrigo Otávio Toyoshima Greenfield e Dra. Rosemari Pires, pela valiosa contribuição na elaboração deste manuscrito. REFERÊNCIAS 1. Araujo Filho FJV, Brandão GL, Ferraz RA. Manual do Residente de Cabeça e Pescoço. São Paulo: Keila & Rosenfeld; 1999. 2. Parkin DM, Whelan SL, Ferlay J, Teppo L, Thomas DB. Cancer incidence in five continents. Lyon: International Agency for Research on Cancer, 2002. 3. Sartor GS, Neto EJ, Trevier N et al. Riscos Ocupacionais para o Câncer de Laringe. Cad. Saúde Pública. 2007;23(6):54-63. 4. União Internacional de Combate ao Câncer - UICC. Manual de Oncologia. Fundação Oncocentro de São Paulo; 1999. 5. Gomes TABF, Rodrigues FM. Qualidade de Vida do Laringectomizado Traqueostomizado. Rev Bras Cir Cabeça Pescoço. 2010;39(3) 199-205. 6. Stabenow E. 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