Insuficiência Respiratória - Fisiopatologia e Diagnóstico

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PROGRAMA DE ATUALIZAÇÃO EM MEDICINA INTENSIVA
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Cleovaldo T. S. Pinheiro
Werther Brunow de Carvalho
Artmed/Panamericana Editora Ltda.
PROAMI SEMCAD
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2
Os autores têm realizado todos os esforços para
localizar e indicar os detentores dos direitos de
autor das fontes do material utilizado. No entanto,
se alguma omissão ocorreu, terão a maior
satisfação de na primeira oportunidade reparar as
falhas ocorridas.
A medicina é uma ciência em permanente
atualização científica. Na medida em que as novas
pesquisas e a experiência clínica ampliam nosso
conhecimento, modificações são necessárias nas
modalidades terapêuticas e nos tratamentos
farmacológicos. Os autores desta obra verificaram
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA:
FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
CLEOVALDO T. S. PINHEIRO
Professor adjunto do Departamento de Medicina Interna da Faculdade de Medicina da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Doutor em Medicina pela UFRGS.
Especialista em Terapia Intensiva, titulação pela Associação de Medicina Intensiva Brasileira
(AMIB). Chefe do Serviço de Medicina Intensiva do Hospital de Clínicas de Porto Alegre.
Coordenador do Programa de Residência em Medicina Intensiva do Hospital de Clínicas de
Porto Alegre.
INTRODUÇÃO
Os pulmões são órgãos vitais para a manutenção da homeostase. Desempenham inúme­
ras funções, tais como trocas de gases (oxigenam o sangue num processo denominado de
hematose, e eliminam o CO2), desempenham um papel de protagonista no controle do equilí­
brio ácido-básico, eliminando ácidos voláteis e também são verdadeiros filtros orgânicos colo­
cados a meio caminho entre a circulação venosa e a circulação arterial sistêmicas, eliminando
elementos indesejáveis.
Além disso, se considerarmos o fato de que o mesmo volume de sangue presente
na circulação sistêmica se encontra circulando nos pulmões ao mesmo tempo, en­
tenderemos porque a circulação pulmonar (quando comparada à circulação
sistêmica) é um sistema de mais baixa resistência e de maior capacitância.
Sendo assim, os pulmões servem de reservatório de sangue em situações agudas de
hipovolemia, através de uma diminuição da capacitância de seus vasos, injetando substan­
cial volume na circulação sistêmica. Uma outra função dos pulmões, freqüentemente es­
quecida, é a função secretora, principalmente de elementos pró-inflamatórios nos pro­
cessos sépticos.
LEMBRAR
Quando falamos de insuficiência respiratória, estamos querendo abordar a
disfunção pulmonar relacionada às trocas gasosas, mas, como já mencio­
nado, as funções pulmonares vão além disso.
Compreenderemos, nos parágrafos que se seguem, que a insuficiência respiratória lato
sensu é mais abrangente do que a insuficiência pulmonar.
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA: FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
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OBJETIVOS
Ao final da leitura deste capítulo, o leitor deverá:
Entender a definição de insuficiência respiratória em seus diversos componentes fisiopatológicos.
Ser capaz de realizar o diagnóstico diferencial das insuficiências respiratórias pulmonares pe­
los dados gasométricos.
■
■ Compreender os mecanismos básicos de produção das insuficiências respiratórias pulmona­
res.
■
■ Ter uma noção geral do manejo clínico dessas situações.
■
■
■
■
ESQUEMA CONCEITUAL
Insuficiências respiratórias lato sensu
Insuficiência respiratória pulmonar
Classificação fisiopatológica das IRs pulmonares
IR pulmonar ventilatória
Equação dos gases alveolares
IR pulmonar alvéolo-capilar
IR pulmonar mista
Manifestações clínicas das IR pulmonares
Insuficiência
respiratória (IR)
Gases sanguíneos
Insuficiência respiratória aguda
Avaliação do paciente com IR
Tratamento
Oxigenação
Medicamentos
Terapia de suporte
Fisioterapia
Outras terapias
Conclusão
INSUFICIÊNCIAS RESPIRATÓRIAS LATO SENSU
A respiração, como um processo global, ocorre em quatro sistemas distintos (Figura 1).
CICLOS RESPIRATÓRIOS
Fotossíntese
Ventilação
Perfusão
Hematose
Fluxo
Transporte
Respiração celular
Figura 1 - Ciclos respiratórios. A respiração, lato sensu, desenvolve-se em quatro ciclos, cada qual com
seus processos básicos, como pode ser visto no esquema acima. Quando tratamos de insuficiência respi­
ratória, via de regra, estamos falando de insuficiência respiratória pulmonar em suas diferentes formas de
apresentação.
O primeiro é o sistema ambiental, no qual a fotossíntese desempenha o papel de
processo básico. Nesse sistema, duas variáveis são determinantes do bom de­
sempenho da respiração, a saber: a pressão barométrica e a fração de oxigênio
na atmosfera (ou ar inspirado) conhecida como FIO2.
Na clínica médica, podemos nos deparar com situações em que o paciente apresenta insufici­
ência respiratória por problemas ambientais. Todos conhecemos a situação de pessoas, que,
em altas altitudes, apresentam problemas graves. Nessas ocasiões, a diminuição da pressão
barométrica ocasiona uma queda na pressão parcial alveolar de oxigênio (PAO2), veja mais adian­
te o cálculo dessa variável.
LEMBRAR
A pressão parcial de O2 na atmosfera (PBO2) corresponde ao produto da pressão
barométrica pela fração de oxigênio no ar atmosférico (PBO2 = PB X FIO2). A queda
de pressão barométrica ocasionará uma queda da PBO2.
Por outro lado, mineiros soterrados podem padecer de insuficiência respiratória por uma queda
na fração de oxigênio no ar respirado. Nessa circunstância, o que cairá será a FIO2 sem que se
altere a pressão barométrica.
O segundo sistema é o pulmonar. Nele, o ar deve alcançar os alvéolos por um
processo conhecido como ventilação, que renova o ar alveolar, mantendo tanto a
PAO2 em níveis adequados, como, através de um segundo processo, a circulação
pela qual o sangue deve perfundir os capilares que entram em íntimo contato com os
alvéolos.
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA: FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
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No sistema pulmonar, é de fundamental
. . importância a manutenção de uma relação adequada
de ventilação/perfusão (relação V/Q). Em outras palavras: alvéolos ventilados devem ser
perfundidos. Em situações clínicas diversas, essa relação pode ser quebrada.
Se tivermos alvéolos ventilados, mas não-perfundidos, teremos aumento de espaçomorto; se tivermos alvéolos não-ventilados, mas perfundidos, teremos o conhecido
mismatch e, em situações mais extremas, o shunt, que discutiremos mais a seguir.
LEMBRAR
Uma vez realizada a hematose e a liberação do gás carbônico, o transporte deve ser
feito: esse é o terceiro sistema da respiração, o circulatório.
Bons exemplos de falha no sistema circulatório são as alterações de hemoglobina, como na
intoxicação por monóxido de carbono, deslocamentos anormais da curva de dissociação da
hemoglobina e os estados de choque, nos quais, ou a hematose não ocorre adequadamente, ou
o transporte está com problemas. A resultante é a mesma: hipoxia tecidual.
Finalmente, o quarto sistema: o mitocondrial, através do qual ocorre a real respi­
ração. A intoxicação por cianetos é o exemplo mais típico de perturbação desse
sistema.
O presente capítulo tratará das insuficiências respiratórias pulmonares.
1. Que fatores são mais comumente causadores de alterações no sistema respiratório?
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.
2.. Considere um caso de insuficiência respiratória causada por alterações na relação V/
Q. Que fatores poderiam ter provocado essa alteração? Quais as implicações clínicas
dessas alterações? Que tratamento pode ser dado ao paciente nesse caso?
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA PULMONAR
Embora a respiração seja um fenômeno conhecido desde épocas antigas, e a dificuldade de
respirar seja conhecida há muito tempo, o termo insuficiência respiratória (IR) não era empre­
gado na literatura médica até os anos 1960.
Entendemos agora que a insuficiência respiratória é uma condição grave que pode ser causada
por uma grande variedade de circunstâncias que podem ou não ter início no pulmão. Tanto pesso­
as sadias quanto pacientes de doenças pulmonares podem desenvolver insuficiência respiratória,
e esta pode ser uma condição catastrófica.
Podemos definir a IR pulmonar como uma condição em que os pulmões são
incapazes de realizar as trocas gasosas de forma adequada. Como vimos ante­
riormente, dois mecanismos estão envolvidos nesse processo, fundamentalmente:
a ventilação e a adequação entre a ventilação e a perfusão.
Portanto, teremos IR pulmonar quando um desses dois mecanismos ou ambos estiverem
comprometidos.
LEMBRAR
Os mecanismos fisiopatológicos envolvidos na gênese da IR pulmonar podem se
instalar num período de meses ou anos (forma crônica) ou em dias ou horas (forma
aguda).
CLASSIFICAÇÃO FISIOPATOLÓGICA DAS INSUFICIÊNCIAS RESPIRATÓRIAS PULMONARES
Dois mecanismos polares de IRs pulmonares podem ser identificados: os mecanismos
ventilatórios e os mecanismos de distúrbios da relação ventilação/perfusão.
As IRs decorrentes de hipoventilação têm como mecanismo básico a hipoventilação alveolar,
como o próprio nome indica, e são conhecidas como IR ventilatórias.
As IRs pulmonares decorrentes de alteração na relação ventilação/perfusão têm como me­
canismos o mismatch e o shunt, que definiremos mais adiante. Este segundo grupo tem sido
denominado de IR alvéolo-capilar, ou IR por falha de oxigenação, ou ainda IR hipóxica. Prefiro o
primeiro termo, uma vez que em ambos os grupos, IR ventilatória e IR hipóxica, a hipoxemia se
encontra presente e a hipóxia tecidual é uma conseqüência (Figura 2).
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA
Falha da ventilação
Sistema
nervoso
Caixa
torácica
Músculos
respiratórios
HIPERCAPNIA
Falha da oxigenação
Alteração
da V/Q
Shunt
Difusão
HIPOXEMIA
Figura 2 - Classificação fisiopatológica das insuficiências respiratórias pulmonares. Dois grupos
maiores englobam todos os subtipos de IR. Os quadros ventilatórios e os hipoxêmicos, que neste texto
chamaremos de alvéolo-capilares. Em ambos os tipos, existe hipoxemia, embora no caso das IR
ventilatórias isso ocorra com um gradiente alvéolo-arterial normal. Não está contemplado no esquema o
tipo misto, no qual ocorrem os dois mecanismos associados.
Complete a tabela.
Características fisiopatológicas
INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA: FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
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Mecanismos polares de IR
Mecanismos ventilatórios
Mecanismos de distúrbios da
relação ventilação/perfusão
Insuficiência respiratória pulmonar ventilatória
Como já mencionado, a insuficiência respiratória pulmonar ventilatória é decorrente da
hipoventilação alveolar. Sua marca registrada é a hipercapnia (elevação de PaCO2).
LEMBRAR
Pode-se afirmar que não existe hipoventilação sem que ocorra hipercapnia.
Hipercapnia ocorre quando a relação entre o volume do espaço morto e o volume corrente
(VD/VT) está anormalmente aumentada.
Está implícito que durante um processo de hipoventilação ocorrerá hipoxemia também,
mas a hipoxemia da IR pulmonar ventilatória pura ocorre sem aumento do gradiente alvéoloarterial de O2 (veja a seguir).
Três mecanismos básicos podem levar à hipoventilação alveolar:
distúrbios neuro-musculares,
distúrbios restritivos,
distúrbios obstrutivos.
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Inúmeras situações podem ser citadas dentre os distúrbios neuro-musculares, a saber:
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doenças do sistema nervoso central que afetem o bulbo e os centros respiratórios, incluindo
doenças degenerativas, vasculares ou traumáticas, como traumas raque-medulares;
doenças do sistema nervoso periférico, como neuropatias;
doenças da placa neuro-muscular, incluindo curarização e efeitos de drogas com efeito
curarizante;
doenças musculares, como miodistrofias e outras (Tabela 1).
Tabela 1
CAUSAS DE INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA PULMONAR VENTILATÓRIA
Neuro-muscular
Overdose de drogas
Acidentes vasculares encefálicos
Trauma de crânio
Trauma de medula
Miatenia gravis
Guillain-Barré
Pólio
Bloqueadores neuro-musculares
Polimiosite
Polineuropatias
Tétano
Restritivos
Cifoescoliose
Cicatrizes extensas de queimaduras
Tórax instável
Aumento da pressão intra-abdominal
Obstrutivos
Estenose glótica
Disfunção de corda vocal
Espasmo de laringe
Doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC)
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA: FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
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Dentre os distúrbios restritivos, podemos mencionar as doenças que envolvem o próprio
pulmão, como fibrose; doenças que envolvem a pleura, como paquipleuris e derrames pleurais;
doenças que envolvem a parede torácica, como trauma torácico, esclerodermia e até procedi­
mentos terapêuticos, como uma bandagem torácica; e alterações extratorácicas como gravi­
dez e ascite.
Os distúrbios obstrutivos decorrem mais de corpos estranhos na via aérea e de doenças que,
por ocupação do espaço aéreo ou por compressão extrínseca, obstruem a via aérea de alguma
forma comprometedora. Estenose traqueal, distúrbios de glote são exemplos clássicos.
Uma causa extrapulmonar de hipercapnia relativamente freqüente em tratamento
intensivo é resultante de regimes nutricionais hipercalóricos em pacientes sub­
metidos à ventilação mecânica, sem a possibilidade de adequar o volume minuto de
acordo com as necessidades impostas pelo aumento da produção de CO2.
Explicando melhor: a nutrição hipercalórica desencadeia um processo de lipogênese, esse
processo causa um aumento da produção de CO2, com conseqüente aumento do quociente
respiratório, conhecido pela letra R (relação entre o consumo de O2 e a produção de CO2).
Esse efeito metabólico naturalmente demanda um aumento do drive respiratório; todavia, esse
mecanismo compensatório para eliminar uma carga extra de CO2 não é possível em paci­
entes em ventilação mecânica em modos que não permitam ao paciente adequar seu volume
minuto ventilatório e em pacientes retentores crônicos de CO2, como portadores de doença pul­
monar obstrutiva crônica (DPOC) avançada.
Assim, um aumento de produção de CO2 sem um correspondente aumento da ventila­
ção resulta em hipercapnia ou aumento de uma hipercapnia já existente.
Um último comentário sobre hipercapnia faz-se necessário. É conhecido que nos distúrbios ácidobásicos, a uma acidose metabólica corresponde uma alcalose respiratória (hiperventilação, por­
tanto, com queda da PaCO2) compensatória.
LEMBRAR
Presume-se que para uma alcalose metabólica corresponderia uma acidose res­
piratória, também compensadora. Para que esse fenômeno se torne possível,
seria necessária uma hipoventilação.
Para exemplificar, vamos considerar um paciente com uma acidose metabólica que se encontre
com um bicarbonato de 45mEq/L. Para haver compensação desse quadro, a ponto de alcançar
um pH de 7,45 (que corresponde a uma concentração de prótons H+ igual a 35ng), necessitaría­
mos de uma PaCO2 de 65,6mmHg, baseados na seguinte fórmula:
[H+] = PaCO2 x 24 / HCO3
Substituindo-se na fórmula:
35 = PaCO2 x 24 / 45
onde:
PaCO2 = 35 x 45 / 24
PaCO2 = 65,6mmHg
Se utilizarmos a equação dos gases alveolares (veja logo a seguir), chegaríamos a conclusão que
a ventilação alveolar nesse paciente levaria a uma pressão alveolar de O2 em torno de
67mmHg. Em outras palavras, o paciente teria que se tornar hipoxêmico.
Entretanto, a hipoxemia por si só é um forte estímulo para levar a uma hiperventilação,
tornando a compensação da alcalose improvável. Por esse motivo, a alcalose meta­
bólica é um dos distúrbios ácido-básicos com o pior mecanismo de compensação,
além de ter seus efeitos deletérios sobre a oxigenação tecidual, por deslocar a curva
de dissociação da hemoglobina no sentido de torná-la mais ávida pelo oxigênio, dificultan­
do sua liberação dessa molécula de transporte (Figura 3).
1. Qual a marca registrada na gsometria arterial da hipoventilação?
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2. Que razões podem ser apontadas para uma queda da oxigenação do sangue arterial?
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Figura 3 - Curva de dissociação da hemoglobina. A curva central (A) representa as relações
entre a PO2 e a saturação da hemoglobina (Hb) pelo O2. Observe-se que acima de 60mmHg de
PaO2, a saturação atinge uma forma de platô. Acréscimos na PaO2 têm pouco efeito sobre a
saturação. Desvios da curva para a esquerda (B) ocasionam um aumento da afinidade da Hb,
dificultando a liberação do O2 e dificultando a oxigenação tecidual. Observe que em B, uma
PaO2 de 30mmHg que em A corresponde a uma saturação um pouco menor do que 60%, atinge
uma saturação maior do que 80%. Já em C, ocorre um desvio da curva para a direita, signifi­
cando uma diminuição de afinidade. Para os mesmos 30mmHg de PaO2 corresponde a uma
saturação de apenas 30%. Os fatores que desviam a curva para a esquerda são o aumento do
pH, diminuição da PCO2 (efeito Bohr), hipotermia e diminuição de 2,3-difosfoglicerato (2,3­
DPG), que ocorre no sangue estocado. Já a diminuição do pH, a elevação da PCO2, e o au­
mento do 2,3-DPG, facilitando a liberação do O2 .
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA: FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
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Equação dos gases alveolares
É sempre interessante relembrar alguns princípios de fisiologia respiratória para a melhor
compreensão da IR pulmonar.
A pressão parcial de O2 no alvéolo (PAO2) é dada pela equação dos gases alveolares:
PAO2 = PB - PAH2O x FIO2 - PACO2 / R
Onde:
PB = pressão barométrica.
PAH2O = pressão parcial alveolar do vapor de água.
FIO2 = fração inspirada de O2 em fração decimal.
PACO2 = pressão parcial alveolar do CO2.
R = quociente respiratório (produção de CO2 / consumo de O2).
Em locais ao nível do mar, pode-se estimar a PB como sendo igual a 760mmHg. A PAH2O é
estimada em 47mmHg. A FIO2, com o paciente respirando em ar ambiente, é de 0,21 (21%).
Para a PACO2, pode-se usar o valor da PaCO2 devido à alta difusibilidade do CO2 nos tecidos
orgânicos. Finalmente, para R utiliza-se o valor de 0,8 (veja considerações sobre essa variável
mais adiante).
Assim, podemos reescrever a equação novamente, considerando-se o paciente ven­
tilando em ar ambiente sem oxigênio suplementar:
Ou
Ou ainda:
PAO2 = 760 - 47 x 0,21 - PaCO2 / 0,8
PAO2 = 713 x 0,21 - PaCO2 / 0,8
PAO2 = 150 - PaCO2 / 0,8
Um paciente normal, com uma PaCO2 de 42mmHg teria uma PAO2 expressa como se
segue:
PAO2 = 150 - 42 / 0,8 = 97,5mmHg
Considerando-se um gradiente normal de 5mmHg, teríamos:
Logo:
Assim:
PAO2 – PaO2 = 5
PaO2 = PAO2 – 5
PaO2 = 97,5 – 5 = 92,5mmHg
O paciente em questão apresentaria então uma PaO2 prevista de 92,5mmHg.
Vamos considerar agora que esse paciente, por uma obstrução da via aérea, mas sem
dano pulmonar, aumentasse a PaCO2 para 65mmHg. Como ficaria a PaO2?
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Refazendo os cálculos com o novo valor de PaCO2, teremos: PAO2 = 150 - 65 / 0,8 = 68,8mmHg.
Se o gradiente for o mesmo de 5mmHg, a PaO2 será de 63,8mmHg.
O que quero demonstrar é que a simples elevação da PaCO2 é razão para uma que­
da da oxigenação do sangue arterial.
Complete a tabela abaixo com os dados de referência.
Nível do mar
Pressão barométrica
PAH2O
Pressão barométrica
Fração inspirada de O2
em fração decima
47mmHg
21% (ar ambiente)
PACO2
Quociente respiratório
(produção de CO2/
consumo de O2)
0,8
Insuficiência respiratória pulmonar alvéolo-capilar
O segundo tipo de IR pulmonar, a alvéolo-capilar, decorre de um mecanismo básico, mas que
possui duas definições distintas: mismatch e shunt.
LEMBRAR
Como já explicamos anteriormente, para cada alvéolo ventilado deve haver uma
rede de capilares que ofereça sangue para ser hematosado.
Esse encontro
. .
(match) decorre de uma relação ventilação/perfusão (V/Q) adequada. Quando
essa relação é quebrada, ou seja, alvéolos são perfundidos, mas não são ventila­
dos,
. . ou são ventilados, mas não são perfundidos, teremos problemas na relação
V/Q.
Quando os alvéolos são perfundidos, mas não são ventilados, poderemos ter uma relação
inadequada, mas não absoluta (que pode ser corrigida com o paciente recebendo O2 a uma
concentração de 100%, FIO2 = 1,0), essa situação é conhecida como mismatch.
Outro caso seria quando a relação é totalmente quebrada, é absoluta, quando nem a adminis­
tração de oxigênio puro a corrige: essa condição é conhecida como shunt. É óbvio que estamos
falando de um shunt funcional e não anatômico, como ocorre em cardiopatias congênitas (Figu­
ra 4).
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA: FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
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Via aérea
Alvéolo
Sec
Atelecsia
Obstrução
Líquido
Capilar
V/Q normal
Diminuição da V/Q
Shunt
Shunt
anatômico
Diminuição da V/Q
Figura 4 - A relação ventilação/perfusão e suas diferentes possíveis alterações. Em A, observa-se
que a cada alvéolo adequadamente
ventilado corresponde uma rede de capilares perfundidos. Nesse
. .
caso, existe uma relação V/Q normal. Em B, existem dois alvéolos, o primeiro está cheio de líquido e o
segundo apresenta uma obstrução da via aérea responsável por sua aeração. Em ambas as circunstânci­
as,
. .ocorre uma diminuição da ventilação com a manutenção da perfusão, logo, existe queda da relação V/
Q, o que é conhecido como mismatching. Em C, temos três situações extremas. No primeiro caso, há
atelectasia completa do alvéolo, no segundo, o espaço aéreo está totalmente obstruído e no terceiro caso
ocorre um “curto-circuito” anatômico entre a circulação venosa e a arterial, como ocorre em cardiopatias
congênitas cianóticas. Esse fenômeno é conhecido como shuntting. Não foi contemplado na figura o
efeito espaço morto, no qual ocorre obstrução do leito vascular (como ocorre na embolia pulmonar) e a
via aérea permanece permeável.
A característica desse grupo de IRs é a hipoxemia sem hipercapnia (na realidade, na maioria
das vezes elas se acompanham de hipocapnia devido à hiperventilação decorrente do estímulo
que a hipoxemia causa nos centros respiratórios bulbares para aumentar a ventilação). A hipoxemia
decorre, nesses casos, de um aumento do gradiente alvéolo-arterial. Como já explicamos anteri­
ormente, o gradiente alvéolo-arterial, P(A-a)O2 é dado pela fórmula:
P(A-a)O2 = P AO2 – PaO2
Onde a PAO2 é dada pela equação dos gases alveolares, já explicada.
Como se calcularia o gradiente alvéolo-arterial em um paciente com uma PaO2 de
64mmHg e uma PaCO2 de 38mmHg, respirando em ar ambiente?
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Para esse paciente, o gradiente seria calculado como se segue:
Ou
Assim, o gradiente seria:
PAO2 = 713 x 0,21 - 38 / 0,8
PAO2 = 713 x 0,21 - 47,5 = 102,2 mmHg
P(A-a)O2 = 102,2 – 64 = 38,2
Quando um gradiente normal situa-se em 5 -10mmHg, níveis de 10 a 20 ainda são aceitáveis.
No paciente hipotético apresentado, temos um quadro típico de IR pulmonar avéolo-capilar pura.
Nesse subgrupo (o das IR alvéolo-capilares), podemos ter dois tipos de distúrbios causadores, a
saber:
■
■
distúrbios distributivos,
distúrbios difusionais.
Na realidade, aos clínicos importa apenas os distúrbios distributivos, pois os difusionais
sempre são mistos e se comportam como distributivos.
LEMBRAR
A IR pulmonar difusional, na realidade é uma entidade avaliada pelo fisiologista res­
piratório e necessita, para sua identificação, de métodos especiais (estudos de difu­
são) não-acessíveis na prática clínica comum. Para fins práticos, as IRs, portanto,
são consideradas como distributivas.
Tabela 2
CAUSAS DE INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA
PULMONAR ALVÉOLO-CAPILAR
Distributiva
Asma
DPOC
Pneumonias
Embolia pulmonar
SARA
Hemorragia alveolar
Edema pulmonar
Nas alterações distributivas,
. os
. mecanismos envolvidos na sua geração, como já exposto, são
do tipo alteração na relação V/Q, mais precisamente mismatching. Esses quadros (mismatching),
quando presentes, costumam ser corrigidos com a administração de altas concentrações de
O2 (FIO2 de 100%, por exemplo).
Existem, entretanto, situações extremas, nas quais, mesmo administrando-se 100%
de oxigênio, não se obtém correção. A essa situação dá-se o nome de shunt.
Existem shunts anatômicos que ocorrem quando um “curto-circuito” circulatório leva san­
gue venoso diretamente para a circulação arterial sistêmica, sem passá-lo pelos pulmões,
como ocorre na tetralogia de Fallot e outras cardiopatias congênitas cianóticas. Porém, estamos
falando de shunt fisiológico, e não anatômico (Figura 2).
Um exemplo clássico de uma condição em que o shunt é a alteração predominante é a síndrome
da angústia respiratória aguda (SARA). Por isso, nesses casos, a hipoxemia costuma ser refratá­
ria à administração de O2 sem a utilização artifícios de recrutamento alveolar (Figura 4).
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA: FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
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LEMBRAR
Outra observação pertinente é a de que, mesmo uma alteração obstrutiva da via
aérea, como acontece numa crise de asma, (quando a via aérea apresenta uma
obstrução aguda), a IR advinda desse quadro pode ser do tipo alvéolo-capilar
distributiva e não ventilatória (Figura 4B).
Essa diferenciação se faz pela avaliação dos níveis de PaCO2: se houver hipocapnia, não
existe hipoventilação alveolar e, portanto, não pode haver IR ventilatória. Esses quadros costu­
mam ocorrer nos estágios menos graves de asma, quando a obstrução da via aérea e uma
hipoxemia dela resultante estimulam os centros respiratórios causando aumento da ventilação
com maior eliminação de CO2. O fato se dá por ser o gás carbônico treze vezes mais difusível nos
tecidos orgânicos do que o oxigênio. O mesmo ocorre em pacientes com qualquer forma de
DPOC sem hipercapnia.
Pacientes com IR do tipo alvéolo-capilar são encontrados em diversas situações clínicas (Tabela
2), edemas pulmonares cardiogênicos e não-cardiogênicos (SARA e lesão pulmonar aguda), pro­
cessos pneumônicos, e nas fases iniciais da asma, quando na gasometria encontramos hipocapnia
e hipoxemia, mostrando um padrão tipicamente alvéolo-capilar distributivo (Figura 4).
Defina mismatch e shunt, apontando suas implicações na clínica médica.
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Insuficiência respiratória pulmonar mista
Dentro dessa categoria, observamos quadros em se encontram presentes a hipoventilação
alveolar, traduzida pela hipercapnia, e a hipoxemia, resultante dos dois mecanismos: ventilatório
e alvéolo-capilar.
A insuficiência respiratória pulmonar mista é uma IR com hipercapnia, hipoxemia e
aumento do gradiente alvéolo-arterial.
O exemplo mais corriqueiro é a DPOC hipercápnica e as fases mais severas da asma.
A partir de sua experiência clínica, aponte as causas bem como as manifestações mais
freqüentes das IRs.
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MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS DAS INSUFICIÊNCIAS
RESPIRATÓRIAS PULMONARES
As manifestações clínicas de IR dependem:
1. da causa desencadeante;
2. da presença de hipoxemia e de hipercapnia;
3. da velocidade de instalação das alterações.
Na Tabela 3, podem ser vistas as manifestações decorrentes de hipercapnia e de hipoxemia.
Tabela 3
MANIFESTAÇÕES DA HIPECAPNIA E DA HIPOXEMIA
Hipercapnia
Sonolência
Letargia
Cefaléia
Asterixis
Inquietação
Tremor
Fala arrastada
Coma
Edema de papila
Hipoxemia
Ansiedade
Taquicardia
Taquipnéia
Diaforese
Arritmias
Alterações do estado mental
Confusão
Cianose
Hipertensão
Hipotensão
Convulsões
Acidose lática
GASES SANGUÍNEOS
A pedra fundamental da avaliação do paciente em insuficiência respiratória é a
análise dos gases sanguíneos, realizada através da gasometria arterial.
Os valores tidos como normais para os gases sanguíneos podem ser vistos na Tabela 3 e Tabela
4. Considera-se hipoxêmico todo o paciente com PaO2 menor do que 80mmHg, respirando ar
ambiente.
Tabela 4
VALORES DA PAO2
Normal
Hipoxemia leve
Hipoxemia moderada
Hipoxemia severa
> 97mmHg*
60-80mmHg
40-60mmHg
< 40mmHg
* Para idosos com idade superior a sessenta anos subtraia 1mmHg
por ano de vida até um mínimo de 80 de PaO2.
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Tabela 5
VALORES DA PACO2
Média
Um desvio padrão
Dois desvios padrões
40mmHg
38-42mmHg
35-45mmHg
A classificação de gravidade da hipoxemia é justificada pelas características
da curva de dissociação da hemoglobina e pelo tipo de intervenção necessária.
Pressões parciais de O2 superiores a 60mmHg costumam resultar em saturações da
hemoglobina arterial iguais ou maiores do que 90%. Acréscimos acima deste valor de PaO2
não aumentam muito a saturação. O fenômeno deve-se ao platô da cura de dissociação de
hemoglobina nas suas porções superiores (Figura 3).
As hipoxemias com PaO2 entre 60-80mmHg são consideradas leves porque, a rigor, não ne­
cessitariam de oxigenioterapia complementar já que a saturação da hemoglobina arterial deve­
rá estar acima de 90%, não ocorrendo, por isso, hipóxia tecidual.
As hipoxemias com PaO 2 entre os valores de 60-40mmHg costumam corrigir com
oxigenioterapia não-invasiva (cateter nasal, máscaras venturi, etc.) e por isso são considera­
das como moderadas. Já as hipoxemias com PaO2 iguais ou menores do que 40mmHg cos­
tumam requerer suporte ventilatório mecânico. Por isso, são ditas severas.
LEMBRAR
Todas as considerações feitas até aqui sobre os valores de PaO2 referem-se a paci­
entes respirando em ar ambiente (FIO2 = 0,21). Para se ter uma noção da PaO2
esperada em um paciente ventilando uma mistura enriquecida de O2 (FIO2 > 0,21)
deve-se multiplicar a FIO2 no seu valor percentual por cinco.
Assim, a uma FIO2 de 0,30, ou seja 30%, deve corresponder uma PaO2 de 150mmHg, uma
FIO2 de 4%, a uma PaO2 200 mmHg e assim por diante. Valores menores sugerem que o
paciente tenha um mecanismo gerador de hipoxemia.
1. Defina hipoxia e hipoxemia.
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2. Qual a importância da avaliação dos gases sanguíneos na definição da presença de
hipoxemia nos casos de pacientes com insuficiência respiratória?
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Insuficiência respiratória aguda
Do ponto de vista estritamente gasométrico, tem-se definido insuficiência respira­
tória aguda quando a PaO2 estiver menor do que 60mmHg ou a PaCO2 estiver mai­
or do que 50mmHg, na ausência de mecanismos compensadores.
Tão importante quanto os valores gasométricos é a história (principalmente o tempo) da instala­
ção do quadro para indicar ou não a agudicidade da situação. Outro lembrete que deve ser consi­
derado é que pacientes cronicamente hipoxêmicos costumam apresentar hiperglobulia (me­
canismo compensador) ao contrário dos pacientes agudos que podem estar até anemiados,
dependendo da causa da IR.
Nas IRs ventilatórias agudas, o mecanismo compensador é o desenvolvimento de uma
alcalose metabólica (elevação da concentração de bicarbonato) patrocinada pelos rins. Esse
mecanismo é desencadeado pela acidemia (queda do pH), que, para ser totalmente compensa­
da, levaria alguns dias (de quatro a sete dias).
Portanto, se uma hipercapnia estiver presente sem a devida compensação renal (de­
tectada pela presença de acidemia), ela indica um processo agudo, instalado nos últi­
mos dias de evolução da doença (Tabela 6).
Tabela 6
CLASSIFICAÇÃO DAS INSUFICIÊNCIAS RESPIRATÓRIAS
PULMONARES EM AGUDAS OU CRÔNICAS
Tipo predominante
Agudo
Tempo de evolução
Mecanismos compensadores
Crônico
Tempo de evolução
Mecanismos compensadores
Ventilatório
Alvéolo-capilar
Minutos ou horas
Nenhum
Minutos ou horas
Nenhum
Dias
HCO3
Dias
Da hemoglobina e
do hematócrito
pH
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AVALIAÇÃO DO PACIENTE COM INSUFICIÊNCIA
RESPIRATÓRIA PULMONAR
Todo o paciente com suspeita de IR deve passar por um exame clínico completo depois
de tomadas as devidas medidas para evitar que ele persista hipoxêmico. Nenhuma
atitude é justificável para demandar uma demora em resgatar níveis adequados
de oxigenação tecidual.
Uma oximetria de pulso no atendimento de emergência é mandatória.
Uma história completa e detalhada é o melhor instrumento para o diagnóstico etiológico da IR. O
exame físico estratifica a gravidade do paciente e completa o diagnóstico diferencial.
Os exames complementares indispensáveis são: análise dos gases sanguíneos
(sendo esse o exame inicial mais importante), os exames de imagem do tórax, testes
espirométricos e os exames laboratoriais de rotina.
Na análise dos gases sanguíneos, deve-se avaliar:
o estado ventilatório do paciente, pela observação dos valores da PaCO2 e do pH;
o estado da oxigenação, pela observação da PaO2 e da saturação da hemoglobina;
o estado metabólico, pela avaliação da concentração de bicarbonato e do valor do excesso
(ou déficit) de base.
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Dentre os exames de imagem, o radiograma de tórax pode ser de valor em demonstrar a
severidade do envolvimento pulmonar e o nível de comprometimento da parede do tórax.
A tomografia computadorizada é mais sensível e mais específica para demonstrar as
anormalidades de parênquima e de pleura, mas é, todavia , um exame difícil de ser realizado
em paciente crítico com suporte ventilatório mecânico na maioria dos serviços.
A capacidade vital (CV), o volume expiratório forçado em 1 segundo (VEF1), e a taxa de
fluxo expiratório de pico (peak expiratory flow rate = PEFR) ou peak flow são as medidas
expirométricas mais usadas neste cenário.
LEMBRAR
Os valores mínimos aceitáveis de CV são de 10-15mL/kg. Valores menores sinalizam
a necessidade de ventilação mecânica. Por seu turno, valores de VEF1 inferiores a
25% do previsto associam-se à presença de hipercapnia. O PEFR, e o VEF1 são
excelentes parâmetros para acompanhar o efeito da terapia broncodilatadora.
A rotina laboratorial é usada para uma melhor avaliação do paciente e de suas circunstâncias.
O exemplo clássico é a indicação de flebotomia em pacientes com IR por DPOC com hematócrito
superior a 50%.
Cabe um pequeno comentário sobre o cateterismo da artéria pulmonar com cateter de
Swan-Ganz. Esse é um procedimento advogado por muitos naquelas situações em que
ocorrer uma instabilidade hemodinâmica em pacientes com IR aguda, fundamentalmente
com SARA, ou apresentando quadros sépticos graves.
O assunto é controvertido e não existem elementos suficientes para se estabelecer
uma rotina.
1. Sintetize, em um parágrafo, as informações contidas na Tabela 6.
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2. Complete o quadro com considerações relevantes a cada um dos exames
complementares à avaliação do paciente com IR.
Tipo de exame complementar
Informações relevantes
Exames de tórax
Testes espirométricos
Exames laboratoriais de rotina
TRATAMENTO
OXIGENAÇÃO
Independentemente da causa da IR, a pedra fundamental do tratamento da IR é a
oxigenioterapia. A arte consiste na forma de sua administração.
LEMBRAR
A maioria das situações de morbidez apresentadas por esses pacientes decorre de
uma hipoxemia não-tratada e conseqüente hipoxia tecidual.
Existem vários tipos de técnicas de administração de O2. A escolha do equipamento depende:
da magnitude de oxigênio suplementar necessário;
da necessidade do controle rígido da quantidade de O2 administrado para evitar a oxigenação
excessiva e uma conseqüente hipercapnia;
■
■ se o paciente requer aspiração freqüente da via aérea devido a um excesso de secreção;
■
■ e outras técnicas, além do enriquecimento da mistura, são necessárias para uma melhor
oxigenação do paciente, tais como pressão expiratória final positiva (PEEP), pressão positiva
contínua nas vias aéreas (CPAP), etc.
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PROAMI SEMCAD
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INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA: FISIOPATOLOGIA E DIAGNÓSTICO
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LEMBRAR
A administração de O2 por cateteres nasais é a forma mais simples e econômi­
ca de administração de O2. É, contudo, uma forma em que a quantidade de O2
administrado (FIO2) é aleatória, imprecisa e pequena. De modo geral, não se alcan­
çam FIO2 muito maiores do que 30%.
As máscaras são instrumentos que podem apresentar vantagens, por serem mais previsí­
veis, mais ajustáveis na composição da mistura de gases administrados e por poderem oferecer
concentrações mais elevadas de O2 (até 80-95%). Apresentam o inconveniente de necessitar
uma adequação do paciente ao instrumento, nem sempre possível.
As máquinas de ventilação mecânica invasivas e não-invasivas são os recursos
mais adequados nas situações mais extremas.
O uso das máquinas de ventilação mecânica já foi motivo de um capítulo em fascículo anterior do
PROAMI e não voltaremos, nesta ocasião, a discutir o assunto.
Um alerta deve ser dado no manejo da oxigenioterapia em pacientes retentores de
CO2. Essa é uma categoria especial de pacientes.
Via de regra, trata-se de pacientes que se apresentam cronicamente hipoxêmicos e, portanto,
com todos os mecanismos compensatórios já devidamente mobilizados. Os quadros
desencadeantes de uma consulta de emergência costumam ser exacerbações de uma situação
crônica.
O problema reside no fato de que pacientes retentores de CO2 são, por definição, portadores de
hipoventilação alveolar, do contrário não seriam hipercápnicos. O pouco que lhes resta de
ventilação é estimulado pela hipoxemia.
Ao se administrar uma dose grande de O2 suplementar, haverá correção da hipoxemia
e o paciente perderá o estímulo de ventilação. A seguir, o volume minuto cairá, a
PaCO2 subirá mais e a resultante será um quadro de narcose carbônica com para­
da respiratória.
Portanto, a administração de O2 a pacientes retentores de CO2 deve ser rigorosamente
monitorada, não apenas pela saturação da hemoglobina arterial, mas fundamentalmen­
te pelo seu nível de consciência, pela PaCO2 e pela sua ventilação.
Medicamentos
O principal tratamento da IR destina-se ao manejo da condição desencadeante. São poucos
os medicamentos utilizáveis no manejo da IR: broncodilatadores, antiinflamatórios, antibió­
ticos e outros.
Dentre os broncodilatadores, destacam-se os beta-agonistas, os anticolinérgicos (brometo de
ipratróprio) e teofilina.
Os broncodilatadores estão indicados na asma e nas exacerbações de DPOC bem
como sempre em que ocorrer broncoespasmo.
Os corticoesteróides são os antiinflamatórios úteis nos quadros em que a inflamação
exerça uma participação no quadro da IR, tais como na asma, na exacerbação da DPOC,
em vasculites, etc. Nos quadros de IR, a administração sistêmica deve ser a preferida.
Os antibióticos podem ser usados quando da detecção de um quadro infeccioso
bacteriano, mas nunca como agentes preventivos.
Dentre as outras medicações úteis, os diuréticos estão indicados nas situações de edema
pulmonar com elevação da pressão venocapilar pulmonar, nas congestões circulatórias
sistêmicas, como no cor pulmonale crônico (cuidados devem ser tomados com a hipocalemia e
com um aumento do hematócrito ainda maior em pacientes hiperglobúlicos com esses agentes).
Os cardiotônicos estão indicados quando da presença de falha de bomba cardíaca, aminas
vasoativas na presença de instabilidade hemodinâmica.
1. Complete a tabela abaixo:
Medicamento
Indicação
Quadros em que a inflamação exerça
uma participação no quadro da IR.
Antibiótico
Falha de bomba cardíaca, aminas
vasoativas na presença de instabilidade
hemodinâmica.
Broncodilatador
Diurético
2. Que outras terapias podem ser associadas a terapia medicamentosa para tratar a
insuficiência respiratória?
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Terapia de suporte
Distúrbios ácido-básicos devem ser prontamente corrigidos, pois comprometem a bomba res­
piratória, contribuindo para um aumento do trabalho respiratório.
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Distúrbios eletrolíticos devem também ser corrigidos: hipocalemia, hipocalcemia,
hipomagnesemia e hipofosfatemia são identificadas como condições que diminuem a força mus­
cular, contribuindo para fraqueza da musculatura respiratória.
Acidose metabólica aumenta a demanda ventilatória (na tentativa de compensação) e com­
promete a situação de um paciente já abalado nesse setor da economia orgânica.
Terapia de suporte nutricional deve ser atentamente ajustada. Pacientes interna­
dos apresentam taxas de desnutrição superiores a 40%. Uma nutrição adequada
para restabelecer um estado nutricional adequado sem aumentar o risco de uma de­
manda ventilatória maior pela maior produção de CO2 deve ser a meta.
Fisioterapia
Fisioterapia motora e respiratória deve ser enfocada desde as primeiras horas. Trabalho de
manejo de secreções e de endurance estão indicados.
Outras terapias
Existem situações especiais que demandam tratamentos especiais. Trauma pode requerer cirur­
gia, pacientes terminais podem requerer transplantes, e assim por diante.
LEMBRAR
O manejo multidisciplinar destes pacientes em situações especiais é uma boa nor­
ma.
Represente esquematicamente as considerações mais importantes sobre a fisiopatologia,
sintomatologia e tratamento das insuficiências respiratórias.
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Guide. 2002. New York: Springer – Verlag. P. 200-221.
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Coordenador do Programa de Residência em Medicina
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Werther Brunow de Carvalho
Professor livre-docente do Departamento de Pediatria da
Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Especialista
em Medicina Intensiva Pediátrica, titulação pela Associação
de Medicina Intensiva Brasileira (AMIB) e Sociedade Brasileira
de Pediatria (SBP). Chefe das Unidades de Cuidados
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