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CENTRO DE ESTUDOS AVANÇADOS E FORMAÇÃO INTEGRADA
ESPECIALIZAÇÃO EM FISIOTERAPIA CARDIOPULMONAR
ANDREA OLIVEIRA CARDOSO
INTERAÇÃO CARDIOPULMONAR DURANTE O USO DA
VENTILAÇÃO NÃO INVASIVA COM PRESSÃO POSITIVA EM
PACIENTES COM INSUFICIÊNCIA CARDÍACA
Cuiabá
2011
ANDREA OLIVEIRA CARDOSO
INTERAÇÃO CARDIOPUMONAR DURANTE O USO DA
VENTILAÇÃO NÃO INVASIVA COM PRESSÃO POSITIVA EM
PACIENTES COM INSUFICIÊNCIA CARDÍACA
Artigo apresentado a Pró Reitoria de Pós Graduação e
Pesquisa da Universidade Pontifícia Católica de
Goiás/CEAFi, para obtenção de título de Especialista
em Fisioterapia Cardiopulmonar e Terapia Intensiva.
Orientadora: Prof.ª Drª. Walkiria Shimoya Bittencourt
Cuiabá
2011
2
RESUMO
Interação cardiopulmonar durante o uso da ventilação não invasiva com
pressão positiva em pacientes com insuficiência cardíaca.
Justificativa e objetivos: Na maioria das formas de insuficiência cardíaca, a
redução do débito cardíaco é responsável pela inapropriada perfusão tecidual,
ocasionando o surgimento de limitações funcionais que repercutem
desfavoravelmente sobre a capacidade produtiva e qualidade de vidas dos
pacientes. O tratamento da insuficiência cardíaca possui medidas farmacológicas,
não farmacológicas e cirúrgicas, dentre as medidas não farmacológicas inclui a
utilização da ventilação não invasiva (VNI) com pressão positiva continua nas vias
aéreas. Métodos: Foi realizada uma revisão de literatura envolvendo artigos
publicados no período de 1998 a 2011 nas bases de dados MEDLINE, SCIELO e
PUBMED. Conclusões: Estudos sobre o uso da pressão positiva têm demonstrado
efeitos positivos por apresentar benefícios clínicos tanto hemodinâmicos e
metabólicos que acarretam na capacidade funcional no cardiopata.
Palavras-chave: insuficiência cardíaca, reabilitação cardíaca, respiração artificial,
mecânica respiratória, interação cardiopulmonar, ventilação não invasiva.
3
1. INTRODUÇÃO
Pacientes
com
insuficiência
cardíaca
(IC)
apresentam
alterações
hemodinâmicas que envolvem resposta inadequada do débito cardíaco e elevação
das pressões, pulmonar e venosa sistêmica.
1.2
Na maioria das formas de IC, a
redução do débito cardíaco é responsável pela inapropriada perfusão tecidual,
ocasionando
o
surgimento
de
limitações
funcionais
que
repercutem
desfavoravelmente sobre a capacidade produtiva e qualidade de vidas dos
pacientes.
3
De início, este comprometimento do débito cardíaco se manifesta
durante o exercício, e com a progressão da doença ele diminui no esforço até ser
observado sua redução no repouso.2.3.4
Insuficiência cardíaca é definida como a síndrome clínica na qual uma
alteração estrutural ou funcional do coração leva à incapacidade do coração de
ejetar e/ou acomodar sangue dentro de valores pressóricos fisiológicos, causando
limitação funcional e necessitando intervenção terapêutica imediata. 2.4.6
A classificação
funcional da
New
York
Heart
Association
(NYHA)1
proporciona um meio simples de classificar a extensão da insuficiência cardíaca.
Estas classes estratificam o grau de limitação imposto pela doença para atividades
cotidianas do indivíduo. As quatro classes propostas são: Classe I: Nenhuma
limitação (exercícios físicos comuns não causam fadiga, dispnéia ou palpitações);
Classe II: Limitação ligeira das atividades físicas (assintomático em repouso, mas
atividades comuns causam fadiga, dispneia ou palpitações.); Classe III: Limitação
acentuada das atividades físicas (assintomático em repouso, mas sintomático para
pequenos esforços.); Classe IV: Sintomático em repouso (com agravamento dos
sintomas para o mínimo esforço).
O tratamento da insuficiência cardíaca possui medidas farmacológicas, não
farmacológicas e cirúrgicas. Dentre as medidas não farmacológicas inclui a
utilização da ventilação não invasiva (VNI) com pressão positiva contínua nas vias
aéreas. 4.6.9.10
A ventilação não invasiva é definida como uma técnica de ventilação
mecânica onde não é empregado qualquer tipo de prótese traqueal (tubo
orotraqueal, nasotraqueal, ou cânula de traqueostomia), sendo a conexão entre o
ventilador e o paciente feita através do uso de uma máscara. 3.9.10
4
Os diferentes métodos de VNI vêm evoluindo em decorrência de diversos
estudos sobre os efeitos dos modos ventilatórios, tais como o CPAP (Continuous
positive airway pressure) e o BiPAP (Bi-level positive airway pressure).9.11.12
O objetivo deste estudo foi descrever a utilização da ventilação não invasiva
com pressão positiva em pacientes com insuficiência cardíaca e suas repercussões
na interação cardiopulmonar.
2. MÉTODO
Foi realizado um estudo de revisão bibliográfica com busca de artigos nas
bases de dados MEDLINE e PUBMED e na biblioteca online SCIELO, no período de
1998 a 2011.
As palavras-chave utilizadas na pesquisa foram: heart failure, cardiac
rehabilitation,
artificial
respiration,
respiratory
function, cardiopulmonary
interaction, non-invasive ventilation e as similares em português.
Foram selecionados os artigos de interesse para o estudo, ou seja, aqueles
que faziam referência, em seus dados, a aspectos fisiológicos ou técnicos
relacionados ao uso da ventilação não invasiva com pressão positiva em pacientes
com insuficiência cardíaca.
3. FISIOPATOLOGIA DA INSUFICIÊNCIA CARDÍACA
A insuficiência cardíaca é uma síndrome complexa definida pela falência do
coração em proporcionar suprimento adequado de sangue às necessidades
metabólicas tissulares, ou fazê-lo por meio de elevadas pressões de enchimento.
Geralmente, resulta de disfunção estrutural ou funcional do coração que
compromete a sua capacidade de comportar o volume de enchimento diastólico de
sangue ou de realizar sua ejeção. 1.2.8.10
Durante a diástole o retorno venoso (RV), principal componente da précarga, determina a distensão longitudinal das fibras miocárdicas e produz a tensão
diastólica.8 Pela curva de Frank-Starling quanto maior a distensão do ventrículo
maior será a força e contração. A pós-carga caracteriza-se pela força que se opõe à
contração ventricular durante o esvaziamento do coração e está relacionada
5
diretamente a resistência vascular sistêmica. Pela lei de LaPlace a tensão gerada na
parede do ventrículo é diretamente proporcional à pressão sistólica e ao raio
intraventricular, e inversamente proporcional à espessura da parede do ventrículo. A
tensão sistólica é um dos principais determinantes da hipertrofia e dilatação
ventricular, produzindo o remodelamento miocárdico. 10.18
A fisiopatologia da IC marca seu início a partir de um dano miocárdico
primário que gera disfunção ventricular. Esta disfunção ventricular deflagra
mecanismos adaptativos associados à ativação neuro-humoral, gerando alterações
na forma e eficiência mecânica do coração (remodelamento ventricular) e alterações
periféricas circulatórias, havendo também danos secundários devido a aumento do
estresse oxidativo, inflamação e morte celular (apoptose).1.8
Segundo a I Diretriz Latino-americana para avaliação e conduta na
Insuficiência cardíaca descompensada,
2
dois tipos de distúrbios dividem os
mecanismos fisiopatológicos mais importantes na disfunção diastólica: Alteração no
relaxamento ou complacência ventricular.
Disfunção diastólica por diminuição da fase de relaxamento diastólico ocorre
quando há assincronia ventricular, aumento de pós-carga, atraso do processo de
término da contração. Já a disfunção ventricular diastólica secundária à redução da
complacência ocorre através de três mecanismos básicos que contribuem para
reduzir a complacência ventricular, alterando as propriedades diastólicas dos
ventrículos: 1) aumento das pressões de enchimento (sobrecarga de volume –
insuficiência aórtica ou mitral); 2) aumento da rigidez miocárdica propriamente dita
(processos infiltrativo – amiloidose, endomiocardiofibrose, ou isquemia miocárdica);
3) compressão extrínseca do ventrículo (tamponamento pericárdico, pericardite
constritiva).
Tais disfunções causam sinais e sintomas cardíaco e extra cardíaco. Os
sinais cardíacos incluem alterações no ritmo cardíaco, baixo débito cardíaco,
hiperfonese da segunda bulha, sopro sistólico, cardiomegalia e convergências
sistólicas, e dentre os sintomas e sinais extra cardíacos, encontra-se a dispnéia
devido à congestão vascular pulmonar e intolerância a esforços devido ao baixo
débito cardíaco e consequente hipoperfusão tecidual. 2
6
4. EFEITOS
FISIOLÓGICOS
DA VENTILAÇÃO
NÃO
INVASIVA COM
PRESSÃO POSITIVA
Os efeitos fisiológicos da ventilação não invasiva (VNI) com pressão positiva
são a expansão de áreas pulmonares colapsadas através do aumento da pressão
de distensão pulmonar (pressão transpulmonar) com consequente mellhora da
oxigenação sanguínea. 3.12
A aplicação da pressão positiva na via aérea não invasivamente produz
aumento da pressão intratorácica que pode ter repercuções hemodinâmicas,
principalmente no débito cardíaco (DC). Com a aplicação de pressão positiva
expiratória final (PEEP), a pressão no mediastino aumenta paralelamente. A partir
desse mecanismo, com o pulmão distendido, o aumento da pressão externa
justacardíaca resulta no aumento das pressões. 4.6.7.10.12
Sabe-se que a pressão intratorácica é capaz de interferir no desempenho
cardíaco através da alteração da pressão transmural do ventrículo esquerdo.
7.10
De
fato, a pressão transmural do ventrículo esquerdo pode ser traduzida na fórmula
pressão transmural (PTM) = pressão do ventrículo esquerdo (PVE) - pressão pleural
(PPL). Por meio dessa fórmula podemos perceber que a pós-carga do ventrículo
esquerdo depende não apenas da pressão da raiz da aorta, como também das
variações da pressão pleural. 7.10.12
A PEEP além de produzir um incremento da pressão pleural também causa
compressão física do coração. 12.14.17 Os efeitos no desempenho cardíaco podem ser
traduzidos como redução da pré-carga, por meio da redução do retorno venoso, e de
redução da pós-carga, por meio de redução da pressão transmural do ventrículo
esquerdo. 3.4.5.9.10.12.14.15.16
O débito cardíaco trata-se do volume de sangue que o coração é capaz de
impulsionar pela unidade de tempo, ou seja, trata-se de um fluxo (L/min). É o
resultado do produto do volume sistólico pela frequência cardíaca. A porcentagem
de sangue bombeado pelo coração a cada batimento denomina-se fração de ejeção
ventricular (FEV). O valor normal da fração de ejeção e cerca de 60%. 19
7
5. INTERACÃO CARDIOPULMONAR DURANTE O USO DA VENTILACÃO NÃO
INVASIVA COM PRESSÃO POSITIVA EM PACIENTES COM INSUFICIÊNCIA
CARDÍACA
A aplicação da pressão positiva no tratamento de pacientes que apresentam
insuficiência cardíaca esta evidenciada nos benefícios clínicos que a mesma
proporciona. Há diferença entre a aplicação adequada de pressão positiva no
paciente cardiopata com relação aos pacientes com função do ventrículo esquerdo
(VE) normal, nos quais a pós-carga apresenta alterações insignificantes se
comparada à dos pacientes cardiopatas, que apresentam dilatação do VE, sendo,
portanto, sensíveis às mudanças da pós-carga. 10.11.16.17
Em 2003, Yasuyuki e colaboradores,
7
realizaram um estudo randomizado
para avaliar os efeitos cardiovasculares da pressão positiva contínua das vias
aéreas em pacientes com insuficiência cardíaca e apnéia obstrutiva do sono. Foram
avaliados 24 pacientes com fração de ejeção que 45% e com apnéia obstrutiva do
sono, separados em grupo controle que recebiam tratamento medicamentoso e
grupo experimental que recebeu VNI com pressão positiva em média de 8 cmH2O
durante o sono (em média 6 horas diárias de sono) durante um mês. Os autores
supracitados observaram que durante um mês de terapia os pacientes do grupo que
receberam VNI noturna, além da melhora da apnéia, também apresentaram melhora
significativa da fração de ejeção, frequência cardíaca e pressão arterial sistêmica,
sendo que a fração de ejeção apresentou alterações mais significativas que os
demais parâmetros, com aumento de 35%. Em contrapartida os pacientes do grupo
controle não apresentaram alterações estatisticamente significantes.
Acredita-se que os esforços inspiratórios, durante a apnéia obstrutiva do
sono, gera pressão negativa torácica exagerada, o que leva a um aumento tanto em
pós-carga do ventrículo esquerdo e uma diminuição da pré-carga ventricular, por sua
vez,
causar
uma
redução
no
volume
de
ejeção.
A hipóxia intermitente durante apnéia obstrutiva pode prejudicar a
contratilidade cardíaca direta ou indiretamente e reduzir o débito cardíaco por
aumento na pressão da artéria pulmonar. Também pode induzir a um descompasso
entre o suprimento de oxigênio e da demanda, provocando isquemia do miocárdio
naqueles com doença coronariana.
57
8
Em outro estudo, realizado em 2007 com aplicação da ventilação mecânica
não invasiva com dois níveis de pressão em pacientes com insuficiência cardíaca
congestiva, Barros e colaboradores,
9
observaram que a técnica beneficia os
pacientes com insuficiência cardíaca congestiva por meio da melhora da oxigenação
e diminuição do trabalho respiratório. No entanto, os autores não observaram
alterações estatisticamente significantes nos dados hemodinâmicos devido ao
pequeno número de pacientes e à presença de outras doenças cardíacas
associadas.
Neste mesmo ano, Steiner e colaboradores, 5 publicaram um estudo sobre a
pressão positiva contínua nas vias aéreas na capacidade de exercício de pacientes
com insuficiência cardíaca crônica sem apnéia do sono. Participaram do estudo 12
pacientes com fração de ejeção ventricular menor que 40%, com classe funcional II
e III (NYHA), sendo excluídos do estudo pacientes com diagnóstico de apnéia do
sono e/ou contra indicações para o uso da VNI. A técnica foi utilizada durante o sono
dos pacientes, em media 6 horas diárias durante 8 (oito) meses de tratamento.
Antes e após o tratamento, foi realizado o teste de esforço cardiopulmonar, em todos
os pacientes participantes, o qual avaliou a duração do exercício (min); carga de
trabalho (Watts); consumo de oxigênio (VO2) (ml/min); frequência cardíaca máxima
(batimento/min); poder circulatório (mmHg/min) e saturação periférica de oxigênio
(SpO2). Foi demonstrado, segundo os autores citados acima, que houve uma
melhora significativa na duração do exercício, carga de trabalho, VO2 e poder
circulatório.
O uso em longo prazo da VNI foi associado com uma melhoria da
capacidade de exercício cardiopulmonar. Defendendo a idéia de que particularmente
o
ventrículo
esquerdo
alargado
responde a VNI com um aumento de volume de ejeção. Portanto, a técnica pode ser
usada como uma terapia adjuvante nesses pacientes.
Meyer e col.10 1998, já defendiam que o uso crônico noturno de pressão
positiva contínua tem papel importante em pacientes com concomitância de
insuficiência cardíaca congestiva. A pressão positiva contínua reduz a pressão
transmural do ventrículo esquerdo, sugerindo melhora do desempenho cardíaco. Os
efeitos da utilização da pressão positiva contínua noturna em cardiopatas crônicos
parecem promissores no tratamento do cardiopata estável, principalmente se este
apresentar distúrbio do sono concomitante.
9
Carratala e Masip,13 no estudo em sobre uso da ventilação não invasiva no
departamento de emergência em pacientes com insuficiência cardíaca aguda,
concluíram que devido à técnica apresentar fácil aplicabilidade, boa adaptação e
baixo custo, a VNI é um recurso que beneficia os pacientes com insuficiência
cardíaca aguda com exacerbação dos sinais clínicos. Seu uso precoce reduz o
numero de intubações e complicações, melhora os sinais clínicos e gasométricos, e
as taxas de sobrevida hospitalar. Além disso, o principal benefício da VNI é evitar a
intubação orotraqueal (IOT).
Azevedo e colaboradores,
6
realizaram um estudo em 2010 analisando os
efeitos do CPAP (10 cmH2O) por 30 (trinta) dias. A técnica foi aplicada durante o
período diurno por 60 minutos, cinco vezes por semana, em pacientes com
insuficiência cardíaca crônica. Foram analisados ecocardiograma e ergoespirometria
antes e após 30 dias de terapia. Observaram que a CPAP provocou aumento
significativo na fração de ejeção do ventrículo esquerdo (cerca de 19%), no tempo
de exercício, diminuiu o consumo de oxigênio e a produção de dióxido de carbono
em repouso.
Recentemente, Lima e col.
16
publicam um estudo randomizado sobre
suporte ventilatório na capacidade funcional de pacientes com insuficiência cardíaca.
Nesse estudo participaram 12 indivíduos com IC congestiva classe funcional II e III
NYHA, com média de fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE%) de 35%. Os
pacientes foram divididos em dois grupos; um grupo realizou VNI com pressão de 10
cmH2O por 30 min antes do teste de caminhada de 6 min (TC6) de acordo com os
critérios estabelecidos pela American Toracic Society (ATS) e coletada uma amostra
de sangue capilar após 10 minutos de repouso na posição sentada antes do TC6
(para o grupo CPAP, antes da realização da CPAP) e no final do 6º minuto do TC6,
e dosado sua concentração de lactato. Os pacientes foram monitorados quanto à
frequência cardíaca (FC - bpm), pressão arterial (mmHg), saturação periférica de
oxigênio (SpO2%), sensação subjetiva de dispnéia (escala de Borg).
Na análise comparativa entre o grupo controle e o grupo que realizou a VNI
previamente ao teste observaram que os pacientes submetidos à VNI obtiveram
melhores resultados, foi observada ainda uma diferença nos dados hemodinâmicos,
no entanto, sem significância estatística, porem com efeitos benéficos na SpO2, no
índice de dispnéia, na concentração de lactato, no duplo-produto e na distância
10
percorrida de pacientes com ICC na realização do TC6, ressaltando consequente
melhor capacidade funcional.
A realização de exercício físico como a caminhada é limitada nos pacientes
portadores de IC por diversos fatores clínicos, como por exemplo, perda de fibras
tipo I na musculatura esquelética, hipotrofia muscular, condição hemodinâmica
prévia e anormalidades metabólicas. A concentração de lactato e um indicador do
metabolismo anaeróbico normalmente encontram-se aumentado nos pacientes com
IC, isso ocorre porque não há oxigênio (O2) suficiente para que ocorra o sistema de
metabolismo aeróbico. Evidências científicas atuais demonstram a relação entre o
metabolismo anaeróbico e a capacidade funcional como importante preditor de
mortalidade.
Costa e col.
17
anteriormente a esse estudo observaram que o uso da VNI
associada à reabilitação cardíaca mostrou-se de grande valia para a melhora do
desempenho físico, função cardíaca e qualidade de vida, ao realizarem um estudo
de caso sobre o impacto do CPAP na reabilitação cardíaca com uma paciente com
insuficiência cardíaca de origem chagásica, apresentando classe funcional III NYHA.
O protocolo de treinamento foi composto de quatro sessões semanais durante um
período de seis semanas, sendo aplicada uma pressão positiva contínua de 10
cmH2O nas vias aéreas durante todo o tempo da sessão. Antes do inicio do
treinamento a paciente foi submetida à ecocardiograma (ECG), questionário de
qualidade de vida, teste de caminhada de seis minutos (TC6). Na primeira avaliação
a paciente apresentou ao ecocardiograma uma fração de ejeção de 33%, sendo
elevada para 36% após o protocolo de treinamento; melhora no questionário de
qualidade de vida e aumento significativo na distancia percorrida no TC6, onde,
inicialmente a paciente percorreu uma distância de 152,5 m, sendo aumentada para
520,44 m após treinamento.
Os sistemas cardiovascular e respiratório trabalham paralelamente com
diferentes regimes de pressões no tórax, além de seus efeitos relacionados com a
pressão intratorácica, a ventilação não invasiva exerce efeitos benéficos sobre a
oxigenação periférica através da redução do trabalho de respiração e demanda de
oxigênio,5 o que corrobora com a melhora na capacidade funcional do individuo
cardiopata.
11
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A partir do entendimento dos seus mecanismos fisiológicos, a utilização da
VNI está indicada para auxiliar a reabilitação cardíaca de pacientes com IC devido
melhora na interação cardiopulmonar.
Estudos sobre o uso da pressão positiva têm demonstrado efeitos positivos
por apresentar benefícios clínicos tanto hemodinâmicos e metabólicos que
acarretam na capacidade funcional no cardiopata. O uso de pressão positiva parece
vantajoso nessa população. O tratamento através de pressão positiva na via aérea
pode melhorar a função cardíaca e aliviar os sintomas da IC.
A VNI com pressão positiva aumenta a pressão transpulmonar, aumentando
a pressão intratorácica, que reduz a pré e pós-carga do ventrículo esquerdo como a
pressão transmural, culminando com um aumento do volume de curso e de saída.
Assim, pode-se dizer que o CPAP melhora a mecânica do coração insuficiente.
Nosso trabalho apresentou alguns estudos mostrando que a aplicação da
técnica de aplicação de pressão positiva contínua nas vias aéreas de indivíduos com
IC apresentou algum tipo de benefício quanto à capacidade funcional e em nenhum
houve complicação relacionada à tecnica. Mesmo assim, existem limitações quanto
ao número de participantes, desistências nos tratamento e métodos tecnológicos
para avaliar com exatidão os valores e parâmetros envolvidos na interação
cardiopumonar, por isso, novos estudos devem ser realizados para comparar
diferentes sinais e parâmetros na utilização da VNI com pressão positiva na
interação cardiopaulmonar.
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ABSTRACT
Cardiopulmonary interaction during the use of noninvasive ventilation with
positive pressure in patients with heart failure.
Background and objectives: In most forms of hert failure, the reduction in cardiac
output is responsible for inadequate tissue perfusion, leading to the emergence
of functional limitations that impact adversely on the capacityand quality of life of
patients.
Treatment
of heart
failure has measures
pharmacological, nonpharmacological and surgical, among the non-pharmacological treatment includes
the
use of
noninvasive
ventilation (NIV)
with continuous
positive pressure airway. Methods: We performed aliterature review involving articles
published
between 1998
to
2011 in
MEDLINE, PUBMED and SCIELO. Conclusions: Studies on the use of positive
pressure have shown positive effects have clinical benefits for bothhemodynamic and
metabolic disorders in functional capacity in heart disease.
Keywords: heart failure, cardiac rehabilitation, artificial respiration,respiratory
function, cardiopulmonary interaction, non-invasive ventilation.
Autor:
Andrea Oliveira Cardoso
Fisioterapeuta
Endereço para correspondência:
Rua Caracas, 269
Bairro: Jardim das Américas
CEP: 78060-597 – Cuiabá-MT
Telefone: (0xx65) 362-1786
Celular: (0xx65) 9913-9183
E-mail: [email protected]