Calorimetria indireta

Calorimetry, indirect; Nutrition; Parenteral nutrition; Enteral nutrition; Metabolism

Calorimetria indireta; Suporte nutricional; Nutrição parenteral; Metabolismo

Artigo de Revisão

Calorimetria indireta

J.R.C. Diener

Serviço de Terapia Intensiva do Hospital de Caridade de Florianópolis. Comissão de Suporte Nutricional do Hospital Universitário da Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC.

UNITERMOS: Calorimetria indireta. Suporte nutricional. Nutrição parenteral. Metabolismo.

KEY WORDS: Calorimetry, indirect. Nutrition. Parenteral nutrition. Enteral nutrition. Metabolism.

INTRODUÇÃO

A calorimetria indireta é um método não-invasivo que determina as necessidades nutricionais e a taxa de utilização dos substratos energéticos a partir do consumo de oxigênio e da produção de gás carbônico obtidos por análise do ar inspirado e expirado pelos pulmões^1,2.

Introduzida no início deste século, a calorimetria indireta (CI) teve papel fundamental na investigação do metabolismo dos seres vivos^3,4. Na área clínica, foi amplamente utilizada até a década de 1950, para avaliar o estado funcional da glândula tiróide, mediante determinação do metabolismo basal. Com a introdução de métodos específicos de avaliação da função tiroidiana, os laboratórios de CI foram sendo progressivamente desativados nos hospitais, e esta metodologia permaneceu restrita a alguns poucos centros de pesquisa^5-10.

A introdução do suporte nutricional, na década de 1970, renovou o interesse no estudo do metabolismo e nutrição dos pacientes gravemente enfermos^11,12 e demonstrou a necessidade de se determinar, de maneira acurada, o dispêndio energético^13,14. Os avanços recentes ocorridos na área da eletrônica e informática permitiram o desenvolvimento de aparelhos microprocessados compactos de CI na década de 1980^15-18. Esses monitores metabólicos tiveram ampla aceitação clínica e estão sendo cada vez mais empregados no manejo metabólico e nutricional dos pacientes hospitalizados^19-22.

Esta revisão aborda as bases teóricas, os equipamentos disponíveis, a técnica de execução, a interpretação e as aplicações clínicas da CI.

METABOLISMO ENERGÉTICO

Os seres humanos são sistemas termodinâmicos que necessitam de energia para manter sua organização e estão em constante troca com o meio ambiente^23,24. A energia para suportar os processos vitais é obtida pela oxidação dos nutrientes contidos nos alimentos ingeridos²⁵. A energia química potencial contida nas ligações C-H dos carboidratos, lipídios e proteínas é liberada por oxidação desses substratos dentro das células, numa série de passos bioquímicos que ocorrem no citosol e nas mitocôndrias, conhecidos como metabolismo intermediário²⁵. Esse processo consome oxigênio e produz água, gás carbônico, energia química armazenada nas ligações fosfato do trifosfato de adenosina (ATP) e calor que é dissipado para o meio ambiente. Aproximadamente 65% da energia liberada na oxidação do substrato é transformada em energia química armazenada no ATP e 35% da energia é liberada sob a forma de calor. O ATP é uma forma de armazenamento de energia intracelular prontamente disponível para realizar trabalho químico ou mecânico, por meio da sua hidrólise em difosfato de adenosina (ADP) com liberação da energia armazenada^26,27.

O dispêndio energético diário compreende o dispêndio basal, o dispêndio da atividade física e o efeito térmico dos alimentos²⁸. O dispêndio basal representa a energia despendida por um indivíduo mantido em repouso, em um ambiente termicamente neutro, pela manhã, ao acordar após 12 horas de jejum, e depende da massa corporal magra e, em menor extensão, da idade, do sexo e de fatores familiares²⁹. O dispêndio basal representa 60% a 75% do custo energético diário e inclui a energia gasta com a bomba de sódio-potássio e outros sistemas que mantêm o gradiente eletroquímico das membranas celulares, a energia empregada na síntese dos componentes do organismo, a energia necessária para o funcionamento dos sistemas cardiovascular e respiratório e a energia despendida pelos mecanismos termorregulatórios para manter a temperatura corporal^6,30. A condição basal não é encontrada nas situações clínicas habituais. O gasto energético despendido em repouso pelo indivíduo, em um ambiente que não é termicamente neutro e enquanto recebendo medicamentos ou tratamento suportivo incluindo o suporte nutricional, é referido como dispêndio energético de repouso. O dispêndio de repouso costuma ser 10% maior do que o dispêndio basal^6,31,32. A energia despendida na digestão, transporte, transformação e armazenamento dos substratos energéticos inclui um componente de termogênese obrigatória e um componente de termogênese facultativa ou regulatória. Para uma dieta mista habitual, o efeito térmico teórico é de 5-7% do seu conteúdo energético^33,34. Já a energia empregada para realizar trabalho mecânico externo representa 15% a 30% do dispêndio energético diário e varia com o nível de atividade física do indivíduo^7,10.

As enfermidades clínicas e cirúrgicas, em geral, elevam o dispêndio energético como parte da resposta metabólica ao estresse que desencadeia nos pacientes^35,36. A elevação depende da gravidade da doença, da extensão da agressão sofrida pelo paciente, da presença de febre, do desenvolvimento de complicações como sepse e disfunção de múltiplos órgãos e das medidas terapêuticas adotadas. Após cirurgias eletivas, o dispêndio de repouso aumenta de 5% a 20%. Fraturas múltiplas, injúrias abdominais extensas, traumatismos do sistema nervoso central e infecções graves elevam o dispêndio energético de repouso 50% a 60% acima do previsto, enquanto que, nos grandes queimados, o dispêndio pode chegar ao dobro do previsto^5,6,21,37. Portadores de condições clínicas, como insuficiência cardíaca, insuficiência respiratória, pancreatite aguda, neoplasias e hemorragia subaracnóide, também apresentam dispêndio elevado^21,38,39. Alguns pacientes apresentam dispêndio menor do que o previsto. Esta resposta hipometabólica tem sido associada a determinações na fase inicial da injúria (ebb phase), presença de choque ou instabilidade hemodinâmica, falência bioenergética celular, doença hepática avançada, hipotiroidismo, desnutrição, traumatismo raquimedular, hipotermia e utilização de analgesia e sedação^14,40-42.

Durante a hospitalização, os cuidados médicos habituais elevam o dispêndio energético. Aumentos entre 10% e 15% são descritos durante a realização de eletrocardiograma, exame físico e outras interações de curta permanência com a equipe de saúde. Durante a realização de curativos, higiene no leito, exame radiológico no leito e fisioterapia respiratória, foram observados aumentos entre 20% e 35% do dispêndio energético de repouso. A movimentação do paciente, a presença de desconforto respiratório, dor, ansiedade e agitação aumentam o dispêndio, enquanto que analgesia e sedação o reduzem^43-45. A influência desses fatores no dispêndio energético total diário, porém, é de 5% a 10% do dispêndio de repouso, já que durante a maior parte do período os pacientes estão imóveis, dormindo ou sedados^43,46.

O dispêndio energético de repouso pode ser medido por CI ou estimado por equações preditivas. A equação de Harris-Benedict, que é a mais utilizada, estima o dispêndio de repouso com uma precisão de ±10% em 80% a 90% dos indivíduos normais⁶. Quando empregada em pacientes gravemente enfermos, porém, essa equação prediz corretamente o dispêndio em menos de 50% dos indivíduos. Essa variabilidade está relacionada à gravidade da doença, a modificações da composição corporal, atividade metabólica alterada e múltiplas intervenções clínicas termogênicas e termodepressivas^38,47,48. A recomendação de empregar fatores de correção para adequar o dispêndio calculado ao estado clínico do paciente não melhora o poder preditivo e, freqüentemente, é causa de administração excessiva de calorias e nutrientes, com potenciais efeitos deletérios^19,20,49,50.

Reconhecendo a necessidade de estimar o dispêndio energético em instituições que não dispõem de CI, vários pesquisadores têm proposto equações específicas, desenvolvidas a partir de estudos de calorimetria em grupos de pacientes com características clínicas similares^51-55. Outros recomendam o emprego da equação clássica de Harris-Benedict sem fatores de correção ou empregando, no máximo, um fator de correção de 1,3 vez o valor calculado (Tabela 1). Ao se empregar uma equação preditiva, é importante saber se a equação prediz o dispêndio basal, de repouso ou total, a população da qual a equação foi obtida e os fatores que afetam e alteram a capacidade preditiva²¹.

BASES TEÓRICAS DA CALORIMETRIA INDIRETA

A CI mede a produção de energia a partir das trocas gasosas do organismo com o meio ambiente. A denominação indireta indica que a produção de energia, diferentemente da calorimetria direta que mede a transferência de calor do organismo para o meio ambiente, é calculada a partir dos equivalentes calóricos do oxigênio consumido e do gás carbônico produzido. Admitindo-se que todo o oxigênio consumido é utilizado para oxidar os substratos energéticos e que todo o gás carbônico produzido é eliminado pela respiração, é possível calcular a quantidade total de energia produzida. Essa "produção de energia" significa a conversão da energia química armazenada nos nutrientes em energia química armazenada no ATP mais a energia dissipada como calor durante o processo de oxidação³³.

A CI é o único método prático para identificar a natureza e a quantidade dos substratos energéticos que estão sendo metabolizados pelo organismo. Sendo considerada uma teoria, ela se baseia em vários pressupostos^1,56-58:

1) A entrada e saída dos gases envolvidos no processo de combustão metabólica ocorre só pelo nariz e pela boca. As perdas através da pele são mínimas e são desconsideradas. Nem o oxigênio e nem o gás carbônico são armazenados no organismo.

2) Não está ocorrendo produção anaeróbica de energia.

3) O aporte de substratos energéticos consiste de proteínas, carboidratos e gorduras, todos de uma dada composição química.

4) Os substratos energéticos participam só na reação de combustão, na lipogênese e na gliconeogênese. As concentrações de produtos intermediários não se modificam, apesar de as taxas das reações poderem variar.

5) A taxa de excreção de nitrogênio na urina como uréia representa a taxa de catabolismo protéico simultâneo.

6) O organismo está em estado de equilíbrio e a duração do estudo é suficiente para corrigir flutuações nos pools do gás carbônico, glicose e uréia.

Conhecendo-se as taxas de produção de gás carbônico, consumo de oxigênio e excreção de nitrogênio urinário num determinado período de tempo, pode-se calcular a taxa de desaparecimento dos substratos metabólicos a partir dos seus respectivos pools e definir a participação percentual de cada substrato na produção de energia. O conceito de desaparecimento metabólico é primordial para a interpretação da calorimetria. Embora não seja a única, a oxidação é a principal via pela qual o substrato desaparece do seu pool metabólico e é a via utilizada em condições normais. Devido a isso, os termos desaparecimento e oxidação são usados indistintamente, embora sob certas condições as taxas de oxidação e desaparecimento possam diferir consideravelmente³³.

A quantidade de energia produzida, a quantidade de oxigênio consumido (VO₂) e a quantidade de gás carbônico produzido (VCO₂) por grama de substrato metabólico oxidado no organismo foram determinadas experimentalmente por Lusk e outros pesquisadores no início deste século^28,58. A relação entre o VCO₂ e o VO₂ é referida como quociente respiratório (QR) e pode ser empregada para conhecer o tipo de substrato que está sendo oxidado pelo indivíduo em estudo (Tabela 2). O QR é dividido em quociente respiratório não-protéico (QR_np), que traduz a participação dos carboidratos e lipídios no VCO₂ e VO₂, e quociente respiratório protéico (QR_p), que representa a participação das proteínas. Essa diferenciação no QR é realizada determinando-se a taxa de excreção diária do nitrogênio na urina^28,33.

Os carboidratos e os lipídios são oxidados completamente até CO₂ e H₂O. As proteínas, além de produzir CO₂ e H₂O, liberam nitrogênio que é excretado pela urina. Uma estimativa da oxidação protéica pode ser obtida medindo-se a excreção do nitrogênio urinário. Considerando-se que o conteúdo nitrogenado das proteínas é 16% aproximadamente, admite-se que cada grama de nitrogênio urinário represente a oxidação de 6,25 gramas de proteína. As reações estequiométricas da oxidação dos substratos energéticos são^1,33:

1g glicose (Gl) + 0,746L O₂® 0,746L CO₂ + 0,60g H₂O

1g lipídio (Lp) + 2,019L O₂® 1,427L CO₂ + 1,09g H₂O

1g proteína (Pt) + 0,966L O₂® 0,774L CO₂ + 0,45g H₂O

Substituindo-se proteína pelo equivalente em nitrogênio (N), obtém-se:

1g N + 6,04L O₂® 4,89L CO₂ + 2,81g H₂O

Pelas tabelas de equivalência calorimétrica, sabe-se que:

Consumo de O₂ (VO₂) = 0,746 Gl + 2,019 Lp + 0,966 Pt

Produção de CO₂ (VCO₂) = 0,746 Gl + 1,427 Lp + 0,774 Pt

Por substituição matemática nas equações, encontra-se:

glicose (Gl) = 4,57 VCO₂ - 3,23 VO₂ - 2,60 N

lipídio (Lp) = 1,69 VO₂ - 1,69 VCO₂ - 2,03 N

proteína (Pt) = 6,25 N

Calcula-se a produção de energia a partir dos equivalentes calóricos dos substratos³³:

Produção de energia (PE) = 3,74 Gl + 9,46 Lp + 4,32 Pt

Substituindo-se em função das variáveis medidas VO₂, VCO₂ e N, obtém-se:

PE = 3,91 VO₂, + 1,10 VCO₂, - 1,93 N

Quando se exclui a oxidação das proteínas no cálculo da produção de energia, o erro introduzido é aproximadamente de 2% e pode ser desprezado^33,59. Já o efeito de não considerar a oxidação protéica ou utilizar um valor que difere do real, ao se calcular as taxas de oxidação dos carboidratos e lipídios, é considerável e pode ser previsto pelo quociente respiratório. Quando o QR está próximo de 0,80, o QR_np é quase idêntico e uma estimativa precisa não é necessária para calcular as taxas de oxidação dos carboidratos e lipídios. Porém, quando o QR se afasta de 0,80, a diferença entre o QR e o QR_np se acentua e o erro se torna progressivamente maior. O erro absoluto no cálculo da oxidação dos lipídios é o dobro do erro da oxidação dos carboidratos³³. Em pacientes gravemente enfermos com dispêndios calóricos entre 400 e 4.000 calorias, o erro relativo no cálculo da oxidação dos substratos varia de 9% a 44%, para os carboidratos, e de 15% a 59%, para os lipídios⁵⁹.

Nos pacientes internados, muitas vezes, não se dispõe da excreção nitrogenada diária por ser esta de difícil determinação e sujeita a muitos erros. Costuma-se, então, empregar um valor médio para estimar a excreção nitrogenada. A equação de DeWeir assume uma excreção de 12 gramas diários. Já Bursztein et al. propõem uma excreção média de 18,25 gramas como um valor mais adequado para pacientes gravemente enfermos⁵⁹.

A equação mais utilizada para calcular a produção de energia (dispêndio calórico diário de repouso) é a equação simplificada de DeWeir^2,42:

PE (kcal/dia) = 3,9 x VO₂ (L/min) + 1,1 x VCO₂ (L/min) x 1.440

EQUIPAMENTOS DE CALORIMETRIA INDIRETA

Os aparelhos de CI medem o VO₂ e o VCO_2, analisando o ar inspirado e expirado pelo indivíduo num determinado período de tempo. De acordo com o princípio de funcionamento, os calorímetros são classificados em equipamentos de circuito fechado e equipamentos de circuito aberto^16,28.

Nos equipamentos de circuito fechado, o VO₂ e o VCO₂ são medidos por alterações no volume dentro de um reservatório fechado contendo oxigênio. Os aparelhos clássicos consistem de um espirômetro de selo d'água contendo oxigênio a 100%, um filtro com cal-sodada para absorver o gás carbônico e um circuito respiratório com válvula inspiratória e válvula expiratória²⁸. O indivíduo respira continuamente o gás contido no espirômetro por meio do sistema de válvulas direcionais. A redução no volume do gás contido no espirômetro, no período do exame, permite determinar o consumo do oxigênio. Esses aparelhos são considerados o padrão-ouro da calorimetria, pois foi com esse tipo de equipamento que se definiram as bases do metabolismo². Embora ainda utilizados para estudos de calorimetria de pequenos animais, poucos equipamentos para uso humano empregam esse princípio^19,60.

Na CI de circuito aberto, ambos os extremos do sistema se comunicam com o ambiente. O ar inspirado é mantido separado do ar expirado por meio de um sistema de válvulas unidirecionais. Nos estudos de fisiologia e, ocasionalmente, em estudos clínicos, o ar expirado é coletado em bolsa de Douglas ou espirômetro de Tissot e, depois, analisado por titulação por métodos convencionais ou analisadores eletrônicos^7,10,61. Os monitores metabólicos utilizados atualmente são instrumentos microprocessados que empregam analisadores rápidos de oxigênio e gás carbônico capazes de medir instantaneamente as alterações nas concentrações dos gases analisados. O analisador de O₂ pode ser do tipo eletroquímico que utiliza células de óxido de zircônio ou paládio ou do tipo paramagnético. O analisador de CO₂ é do tipo sensor infravermelho e não é totalmente específico para o CO₂, podendo sofrer interferência na presença de outros gases, como o óxido nitroso^2,10. Os calorímetros indiretos de circuito aberto são classificados quanto ao sistema de análise dos gases em equipamentos de análise direta (breath-by-breath), equipamentos com câmara de mistura (mixing chamber) e equipamentos de análise por diluição do ar expirado^15-17,62. Tanto os equipamentos de análise direta quanto os de câmara de mistura, além da concentração de O₂ e CO₂, medem o volume dos gases inspirado e expirado por meio de medidores de volume. Esses equipamentos podem realizar medições em pacientes respirando espontaneamente através de máscara, bocal ou campânula ventilada, e em pacientes que estão em ventilação mecânica. Ambos os sistemas utilizam as mesmas equações matemáticas para o cálculo do VO₂ e VCO₂ a partir das concentrações de O₂ e CO₂ no ar inspirado (FIO₂, FICO₂) e expirado (FEO₂, FECO₂) e do volume-minuto inspiratório (VI) e expiratório (VE)^2,10:

VO₂ = VI . (FIO₂) - VE . (FEO₂) VCO₂ = VE . (FECO₂) - VI. (FICO₂)

Em geral, apenas o VE é medido (fig.1), sendo o VI calculado a partir da transformação de Haldane, que pressupõe que o nitrogênio (N₂) é constante no ar inspirado (FIN₂) e no ar expirado (FEN₂)²:

VN₂ = (VI . FIN₂) - (VE . FEN₂) = 0

Se não existirem outros gases presentes que não N₂, O₂ e CO₂, o N₂ inspirado e expirado pode ser determinado medindo-se só a concentração de O₂ e CO₂:

FIN₂ = 1- FIO₂ - FICO₂ FEN₂ = 1- FEO₂ - FECO₂

Substituindo-se na equação do VO₂, tem-se:

Como a concentração do CO₂ no ar inspirado é próxima de zero, a transformação de Haldane não é necessária, logo^10,33:

VCO₂ = VE . FECO₂

O sistema de diluição do ar expirado consiste de uma câmara de mistura de gases de 4 litros, um analisador paramagnético diferencial de O₂ de estado sólido, um analisador infravermelho de CO₂ e um sistema gerador de fluxo que produz um fluxo constante que dilui o gás expirado com ar ambiente^62-64. Não existe medidor de volume de gases neste sistema que pode ser empregado tanto em pacientes em respiração espontânea quanto em pacientes sob ventilação mecânica. No modo ventilação mecânica, o gás expirado do ventilador é equilibrado na câmara de mistura e as concentrações do O₂ e CO₂ são medidas. Após passar na câmara de mistura, o gás expirado é diluído pelo fluxo de ar do gerador de maneira que o fluxo total (Q) pelo sistema é constante, aproximadamente de 40 litros por minuto. Um microprocessador controla a amostragem dos gases. O CO₂ é medido alternadamente no gás expirado (FECO₂) e no gás diluído com o fluxo de ar ambiente (FE*CO₂). O analisador paramagnético mede, diretamente, a diferença entre a concentração de O₂ no gás inspirado e expirado (FIO₂ - FEO₂) e também a concentração de O₂ no gás inspirado (FIO₂). O gás inspirado é amostrado no ramo inspiratório do circuito do ventilador mecânico. As equações matemáticas empregadas para cálculo são⁶⁴:

VCO₂ = Q . FE*CO₂

Pela transformação de Haldane:

No modo ventilação espontânea, o monitor emprega uma campânula plástica transparente ventilada, colocada sobre a cabeça do paciente. O gerador de fluxo mantém um fluxo constante do ar ambiente através da campânula para a câmara de mistura (Fig. 2). Neste modo, o VO₂ e o VCO₂ são calculados pelas equações⁶⁴:

O FCO₂ e o FO₂ são obtidos por integração das diferenças de concentração de CO₂ e O₂,respectivamente no gás inspirado e expirado, durante o tempo de medição.

EXECUÇÃO DO EXAME

Vários cuidados devem ser observados antes e durante a realização da CI para se obter um resultado acurado. Esses cuidados incluem aspectos relacionados ao ambiente, condições referidas ao paciente e aspectos técnicos relacionados ao monitor metabólico em si. O ambiente deve ser silencioso, com pouca iluminação e estar numa temperatura confortável, para evitar alterações causadas por frio ou ansiedade. O paciente deve estar em repouso há pelo menos 30 minutos e observar um jejum de 2 a 3 horas^14,38. Em pacientes que estejam recebendo suporte nutricional ou mesmo solução glicosada endovenosa, a taxa de infusão das soluções deve ser mantida constante^19,42,46. Pacientes com dor devem receber analgésicos uma hora antes do exame²¹. O monitor deve ser ligado, no mínimo, 30 minutos antes do exame para aquecimento e estabilização adequados. Os analisadores de O₂ e de CO₂ devem ser calibrados com gás de concentração conhecida antes de cada determinação e, periodicamente, validados com o emprego da chama de metanol⁶⁵.

Pacientes em assistência ventilatória mecânica necessitam cuidados adicionais para assegurar a validade do exame. Esses pacientes estão expostos a altas concentrações inspiratórias de O₂ e de umidade, com pressão elevada nas vias aéreas e com taxas de O₂ que podem flutuar bastante em curto período de tempo. É possível a ocorrência de vazamentos em vários pontos do circuito do ventilador. Muitas vezes, esses pacientes estão agitados, ansiosos, com dor e recebendo medicamentos e intervenções freqüentes por parte da equipe de saúde. Esses fatores podem alterar o dispêndio energético e as trocas gasosas, e devem ser considerados em todas as avaliações^21,42,43,46.

Recomenda-se não modificar o regime ventilatório por 90 minutos antes da medição, colocar o tubo coletor de amostra de gás inspirado o mais próximo possível do paciente, assegurar que não haja vazamentos nas conexões do circuito respiratório e, também, que o tubo traqueal esteja perfeitamente adaptado e sem vazamentos⁴². Deve-se evitar ventilação com relação inspiratória:expiratória invertida e níveis de pressão positiva expiratória acima de 5cm de H₂O, que falseiam as determinações das concentrações do O₂ e CO₂. A concentração do O₂ no gás inspirado deve ser mantida abaixo de 60%, pois acima desse valor a estimativa do volume inspirado pela transformação de Haldane se torna imprecisa⁶⁶. A estabilização da concentração do O₂ no gás inspirado pode ser obtida pelo emprego de um misturador de ar e O₂ externo, ou colocando um segundo umidificador vazio no ramo inspiratório do circuito do ventilador, próximo ao paciente, para funcionar como câmara de mistura e homogeneizar o gás inspirado⁶⁷. A umidade dos gases amostrados também deve ser corrigida por meio de um sistema dessecante antes que eles sejam analisados^21,42.

A duração do exame depende da obtenção de um estado de equilíbrio metabólico e respiratório, caracterizado pela estabilidade das leituras obtidas. Esta condição de equilíbrio é reconhecida quando o VO₂ e o VCO₂ variam menos de 10% e o QR menos de 5% num intervalo de tempo de cinco minutos. O dispêndio energético medido nesse intervalo de cinco minutos extrapolado para 24 horas é considerado como representativo do dispêndio energético de repouso diário^14,20,42. Alguns pesquisadores recomendam um período inicial de adaptação de 5 a 10 minutos, para estabilização das leituras, e um período de medição de 20 minutos^68,69. Quando a leitura não estabiliza, recomenda-se estender a determinação para 25 minutos⁷⁰. Quando se utiliza o monitor metabólico como um parâmetro de perfusão tecidual, costuma-se medir continuamente o VO₂ até a normalização do estado hemodinâmico^71,72.

Algumas situações clínicas contra-indicam a realização da CI. Em portadores de fístula broncopleural com drenagem de tórax, a fuga dos gases inspirados e expirados impede uma determinação acurada. A difusão do CO₂ pela membrana de diálise também impossibilita a execução da calorimetria durante sessões de hemodiálise. A administração de lactulose pode falsear a medição do VO₂, pois ela sofre fermentação no cólon e produz CO₂, que é inicialmente absorvido e depois eliminado pelos pulmões^21,42.

INTREPRETAÇÃO DOS RESULTADOS

Uma interpretação adequada deve incluir análise do QR encontrado, comparação do estado metabólico encontrado, em relação ao previsto, e a estimativa da participação de cada substrato na produção de energia.

O QR encontrado costuma estar entre 0,67 e 1,30 (faixa fisiológica) e deve ser compatível com a ingesta nutricional nos últimos 3 a 4 dias. Valores fora desta faixa ou não compatíveis com o aporte nutricional ocorrem por falhas na técnica ou em condições clínicas específicas. Entre as causas técnicas, destacam-se analisadores de gases descalibrados e contaminação do gás expirado com ar ambiente⁴². O QR pode se alterar por hiperventilação ou hipoventilação, correção de acidose metabólica, cetose e diabetes melito descompensado^1,21.

O estado metabólico é classificado em normometabólico, hipermetabólico ou hipometabólico, pela comparação do dispêndio energético medido com o dispêndio teórico calculado⁶. Considera-se o paciente hipermetabólico quando o dispêndio de repouso medido está 10% ou mais acima do valor previsto⁴². Pacientes com dispêndios menores do que 90% do previsto são considerados hipometabólicos. Para se obter o dispêndio energético total, multiplica-se o dispêndio de repouso encontrado por 1,05 a 1,10, nos pacientes confinados ao leito, e por 1,20 a 1,30, naqueles pacientes com algum grau de atividade física fora do leito^{43, 73}.

Para se definir a participação de cada substrato energético na produção de energia é necessário conhecer, além do VO₂ e do VCO₂, o valor da excreção do nitrogênio urinário nas 24 horas. Como a determinação do nitrogênio urinário não é realizada de rotina, emprega-se um valor médio para a excreção nitrogenada ao calcular a participação dos carboidratos e lipídios. Embora menos acurado, o valor médio permite uma estimativa aceitável da utilização dos substratos⁵⁹.

APLICAÇÕES CLÍNICAS DA CALORIMETRIA INDIRETA

A CI tem sido empregada no planejamento e na monitoração do suporte nutricional, na avaliação de pacientes com dificuldades para serem retirados da assistência ventilatória mecânica e na monitoração da perfusão tecidual em pacientes com instabilidade hemodinâmica.

A otimização do suporte nutricional dos pacientes gravemente enfermos é, no momento, a maior indicação da CI². Como o dispêndio energético desses pacientes é muito variável, as estimativas baseadas em equações preditivas genéricas não são recomendadas, pois podem causar um erro considerável^19,38,74. Recomenda-se realizar a CI semanalmente, nos pacientes estáveis, e 2 a 3 vezes por semana, nos pacientes mais graves^38,74. Durante o suporte nutricional, a análise do QR permite identificar eventuais problemas com a utilização dos substratos calóricos e adequar a sua administração⁴⁸. Nos portadores de doenças pulmonares, a monitoração por CI pode evitar a administração de quantidades excessivas de nutrientes, com conseqüente precipitação de insuficiência respiratória por produção aumentada de CO₂. Nesses pacientes, o QR deve ser mantido abaixo de 1,00 pela modificação da composição da solução nutritiva administrada e pela redução do aporte calórico total se ele estiver acima das necessidades medidas⁷⁵.

O custo metabólico da respiração, avaliado por CI, foi proposto como um indicador da probabilidade de sucesso no desmame de pacientes em assistência ventilatória mecânica. Definido como a diferença entre o VO₂ durante a respiração espontânea e durante a respiração sob ventilação mecânica, no adulto normal esse custo está em torno de 13% do VO₂ total⁷⁶. Embora não exista unanimidade nos estudos, um custo abaixo de 15% tem sido considerado como indicativo de sucesso no desmame^77-81.

A CI tem sido empregada para monitorar a perfusão tecidual global nos pacientes com instabilidade hemodinâmica. As variações no VO₂ desses pacientes traduziriam mudanças no estado da perfusão tecidual causadas por modificações na oferta do oxigênio^82,83. Utilizada de maneira contínua, a CI permitiria tanto a detecção precoce da hipoperfusão tecidual quanto a definição do ponto ideal de ressuscitação hemodinâmica^84,85. Recentemente, o comportamento do QR durante a monitoração contínua também foi considerado um parâmetro promissor para avaliar a perfusão tecidual e guiar a ressuscitação volêmica⁸⁶. A CI vem sendo testada associada à monitoração da saturação de O₂ do sangue venoso misto por cateter de Swan-Ganz com sensor oximétrico para medir continuamente o débito cardíaco. Esse sistema tem demonstrado boa correlação com medições do débito por termodiluição e é provável que entre em uso clínico nos próximos anos^71,87,88.

A CI deve se firmar como instrumento de monitoração no paciente gravemente enfermo e seu uso deverá aumentar nos próximos anos à medida que os equipamentos diminuam de preço e se tornem mais compactos e fáceis de operar.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Out 2000
• Data do Fascículo
  Set 1997