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Revista Brasileira de Anestesiologia

Print version ISSN 0034-7094

Rev. Bras. Anestesiol. vol.51 no.4 Campinas  2001

http://dx.doi.org/10.1590/S0034-70942001000400010 

ARTIGO DIVERSO

 

Emprego da ventilação mecânica com pressão controlada em circuito circular de anestesia para pacientes de baixo peso: estudo experimental*

 

Empleo de la ventilación mecánica con presión controlada en circuito circular de anestesia para pacientes de bajo peso: estudio experimental

 

 

Denise Tabacchi FantoniI; Sandra MastrocinqueII; Silvia Renata Gaido CortopassiIII; Elton R. MigliattiII; José Otávio Costa Auler Junior, TSAIV

IMédica Veterinária, Professora Livre Docente, FMVZ/USP
IIMédico Veterinário, Aluno de Mestrado em Cirurgia, FMVZ/USP
IIIMédica Veterinária, Professora Doutora, FMVZ/USP
IVProfessor Titular da Disciplina de Anestesiologia, FM/USP

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A anestesia com baixo fluxo, em pacientes pediátricos, requer equipamentos adequados, no entanto, os disponíveis no mercado são de alto custo, o que limita o seu uso. Este estudo avaliou a anestesia com baixo fluxo em coelhos, empregando circuito fechado, modo de pressão controlada em novo ventilador pediátrico para anestesia (VPL-5000A-Vent-Logos).
MÉTODO: Dez coelhos foram distribuídos aleatoriamente, sendo que o grupo I foi submetido à pressão de 15 cmH2O e o grupo II à de 20 cmH2O. A anestesia foi realizada com xilazina (10 mg.kg-1) e cetamina (25 mg.kg-1) associados, por via muscular, seguida de manutenção com isoflurano, após intubação orotraqueal. Após 20 minutos, administrou-se pancurônio (0,1 mg.kg-1) por via venosa e a ventilação controlada foi iniciada. Os parâmetros ajustados no ventilador foram: FR 30 mpm, freqüência I:E 1:2,5 e tempo de inspiração 0,6 segundo, além das pressões de plateau. O fluxo de gases frescos empregado foi 300 ml (total). Os parâmetros foram coletados a cada 20 minutos durante uma hora. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística de variância para medidas repetidas (p < 0,05).
RESULTADOS: O CO2 reinalado diminuiu significativamente no grupo II, de 15 mmHg, durante a ventilação espontânea, para um valor médio de 2,4 mmHg, durante a ventilação controlada. No grupo I, diminuiu de 19,2 mmHg (inicial) para 3,6 mmHg. Comparando-se os dois grupos, diferenças significativas foram encontradas em relação ao pH venoso, PaCO2, PvO2 e discreta diferença entre a PAM e PAD. O grupo de 15 cmH2O apresentou importante acidose respiratória, enquanto o de 20 cmH2O obteve valores normais de pH e PaCO2. Uma vez que os valores de volume expirado entre os grupos foram semelhantes, tais diferenças entre pH e gases sangüíneos apresentados pelos grupos podem estar relacionadas aos baixos níveis de pH observados no grupo I. Verificou-se consumo médio de 2 ml de isoflurano por animal durante os 120 minutos de estudo.
CONCLUSÕES: Com equipamento adequado é possível empregar anestesia de baixo fluxo, ventilação com pressão controlada e circuito fechado em pacientes com peso muito baixo.

Unitermos: ANIMAL: coelho; EQUIPAMENTOS: sistema respiratório, circuito fechado; VENTILAÇÃO: mecânica


RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: La anestesia con bajo flujo, en pacientes pediátricos, requiere equipamientos adecuados siendo caros los disponibles, y limitando su uso. Este estudio evaluó la anestesia con bajo flujo en conejos, empleando circuito cerrado, modo de presión controlada en nuevo ventilador pediátrico para anestesia (VPL-5000A-Vent-Logos).
MÉTODO: Diez conejos fueron distribuidos aleatoriamente, siendo que el grupo I fue sometido a presión de 15 cmH2O y el grupo II a la de 20 cmH2O. La anestesia fue realizada con xilazina (10 mg.kg-1) y cetamina (25 mg.kg-1) asociados, por vía muscular, seguida de manutención con isoflurano, después intubación orotraqueal. Después de 20 minutos, se administró pancuronio (0,1 mg.kg-1) por vía venosa y la ventilación controlada fue iniciada. Los parámetros ajustados y el ventilador fueron: FR 30 mpm, frecuencia I:E 1:2,5 y tiempo de inspiración 0,6 segundo, además de las presiones de plateau. El flujo de gases frescos empleado fue de 300 ml (total). Los parámetros fueron colectados a cada 20 minutos durante una hora. Los datos obtenidos fueron sometidos a análisis estadística de variancia para medidas repetidas (p < 0,05).
RESULTADOS: El CO2 reinhalado diminuyó significativamente en el grupo II, de 15 mmHg, durante la ventilación espontanea, para un valor medio de 2,4 mmHg durante a ventilación controlada. En el grupo I, de 19,2 mmHg (inicial) para 3,6 mmHg. Comparándose los dos grupos, diferencias significativas fueron encontradas en relación al pH venoso, PaCO2, PvO2 y discreta diferencia entre la PAM y PAD. El grupo de 15 cmH2O presentó importante acidosis respiratoria, en cuanto el de 20 cmH2O obtuvo valores normales de pH y PaCO2. Una vez que los valores de volumen expirado entre los grupos fueron semejantes, tales diferencias entre pH y gases sangüíneos presentados por los grupos pueden estar relacionadas a los bajos niveles de pH observados en el grupo I. Se Verificó consumo medio de 2 ml de isoflurano por animal durante los 120 minutos de estudio.
CONCLUSIONES: Con equipamiento adecuado es posible emplear anestesia de bajo flujo, ventilación con presión controlada y circuito cerrado en pacientes con muy bajo peso.


 

 

INTRODUÇÃO

Nos últimos anos, tem surgido interesse crescente no emprego de circuitos circulares em crianças. O uso destes circuitos, associados a ventiladores de alta precisão, permite a utilização de fluxos menores de gases frescos, melhor conservação de umidade e calor e, sem dúvida alguma, menor consumo de anestésico e poluição do centro cirúrgico 1. Outro grande benefício é a possibilidade de utilização de diferentes modalidades ventilatórias e recursos, como pressão expiratória final positiva (PEEP), presentes nestes equipamentos que, certamente, são necessários nos pacientes de alto risco. No entanto, em nosso meio, a anestesia do paciente pediátrico tem sido um desafio para o anestesiologista devido à falta de equipamento adequado.

Em muitos centros, os circuitos sem reinalação, como os circuitos de Bain ou Mapleson D, são ainda amplamente usados em pediatria, sendo a ventilação controlada realizada manualmente. Nestes circuitos, fluxos altos de gases frescos são empregados, o que acarreta grande consumo de anestésico e poluição do ambiente. Outra grande desvantagem desta prática é a falta de monitorização precisa de parâmetros, como volume expirado, pressão de vias aéreas, entre outros.

Um dos grandes empecilhos para o emprego dos ventiladores e circuitos circulares de anestesia, disponíveis para adultos e que podem ser empregados nos pacientes de baixo peso, é o custo elevado dos mesmos. Também a possibilidade de realização da anestesia com baixo fluxo em crianças, seria outra grande vantagem dos novos equipamentos disponíveis no mercado.

O objetivo do presente estudo foi avaliar um equipamento de anestesia com circuito circular fechado, utilizando modo ventilatório ciclado a tempo com pressão-controlada e emprego de baixo fluxo de gases frescos. Para isto, utilizou-se animais de pequeno porte (coelhos), no intuito de se verificar a eficácia deste equipamento na ventilação durante a anestesia.

 

MÉTODO

Foram utilizados 10 coelhos, machos e fêmeas, pesando entre 3,5 e 5 kg. A anestesia foi realizada com o emprego de xilazina (10 mg.kg-1) e cetamina (25 mg.kg-1) administrados por via muscular e para indução anestésica empregou-se o isoflurano via máscara. Procedeu-se à intubação orotraqueal com sonda de Magill com balonete (2,5 a 3,0 mm de diâmetro interno). A anestesia foi mantida com isoflurano em 100% de oxigênio. Durante 20 minutos os animais permaneceram em ventilação espontânea até a estabilização no equipamento de anestesia. A artéria marginal e veia da orelha foram cateterizadas para monitorização da pressão arterial e administração de fluidoterapia (Ringer com lactato, 2 ml.kg.h-1) e fármacos, respectivamente. Em seguida, administrou-se pancurônio (0,1 mg.kg-1) e iniciou-se a ventilação controlada por período de 60 minutos, realizada no modo ciclado a tempo na modalidade pressão controlada. Os parâmetros ajustados no ventilador foram: freqüência respiratória de 30 movimentos por minuto, relação I:E de 1:2,5 e tempo inspiratório de 0,6 segundos. O fluxo de gases frescos empregado foi de 300 ml.min-1 em fluxômetro não calibrado por pressão. Os animais foram então distribuídos aleatoriamente em dois grupos de cinco animais cada. No grupo I (G15), a pressão de pico empregada foi de 15 cmH2O, enquanto que no grupo II (G20) empregou-se 20 cmH2O. O fluxo de gás ajustado no ventilador foi aquele suficiente para gerar curva de pressão quadrada condizente com a modalidade desejada.

Para avaliação da adequação da ventilação mensurou-se de forma contínua a concentração de dióxido de carbono no ar expirado, a FiO2, a saturação periférica de oxigênio da hemoglobina, realizando-se ainda exames seriados do pH, gases sangüíneos e bicarbonato plasmático.

Através de monitor de ventilação, mensurou-se também o volume inspirado e expirado, o volume minuto, pressão de pico, platô e média, bem como a complacência pulmonar. Este monitor assegurou a modalidade respiratória empregada através da visualização das curvas de pressão. Para monitorização da anestesia avaliou-se, continuamente, a concentração inspirada e expirada de isoflurano, o eletrocardiograma e a pressão arterial.

Para este estudo, utilizou-se um sistema pneumático de controle de fases inspiratória e expiratória, ciclado a tempo, que apresenta como controles: fluxo, tempo inspiratório, tempo expiratório, pressão máxima e PEEP, além de um alarme que detecta desconexão ou ausência de ciclo.

O sistema está formado por quatro subconjuntos (Figura 1):

1) Um automático de ciclagem a tempo com limite de pressão;

2) Um sistema tipo “Bag in a Bottle”;

3) Um conjunto formado por uma combinação de válvulas que permite ao aparelho funcionar com respiração controlada (mecânica ou manual) ou espontânea, e;

4) Um reservatório de absorvedor de gás carbônico.

Durante a fase expiratória uma pressão subatmosférica age entre a bolsa reservatório interna (7) e a campânula (8), permitindo que ela se encha da mistura gasosa, após passar pela válvula unidirecional (1). Uma outra válvula unidirecional (2) impede que o volume expirado pelo paciente retorne à bolsa (7).

Durante a fase inspiratória, um volume de gás (gerado pelo fluxo no tempo inspiratório) comprime a bolsa reservatório interna (7). A velocidade desta compressão é proporcional ao ajuste do fluxo, que deve mimetizar uma compressão manual. A válvula unidirecional (1) fecha e a válvula (2) se abre, permitindo que o conteúdo da bolsa (7) se dirija ao paciente.

Uma válvula expiratória (3) sustenta o volume corrente até que a pressão da via aérea, previamente ajustada (pressão inspiratória máxima), seja atingida.

A partir deste ponto, o volume excedido escapa, abrindo e ultrapassando a válvula unidirecional (4), e pode se dirigir:

a) para a bolsa reservatório externa (6);

b) para a atmosfera ou sistema anti-poluição, se a bolsa reservatório externa (6) estiver cheia, através da válvula pop-off (5);

c) diretamente para a atmosfera se o sistema estiver aberto.

A colocação de um fluxo adicional de gases (FAG) entre as válvulas (1) e (2) permite que a segunda se mantenha aberta, qualquer que seja o FAG e desde que a bolsa reservatório interna (7) se encontre cheia. Essa particularidade permite ao pequeno paciente ventilar sem resistência.

Durante a fase expiratória, a bolsa reservatório interna (7) se enche, captando a mistura gasosa proveniente da bolsa reservatório externa (6), bem como do volume expirado pelo paciente (após passar pelo absorvedor de gás carbônico). Se o sistema for sem absorção de gás carbônico, ocorre a aspiração de ar da atmosfera.

A válvula (9) tem como finalidade conectar a parede externa da bolsa reservatório interna (7) com a atmosfera e isso acontece com o aparelho desligado (respiração espontânea e controlada manual). Esta, também serve como válvula de segurança do sistema “Bag in a Bottle”, não permitindo que a pressão neste ponto ultrapasse a 80 cmH2O.

Para se medir, corretamente, a pressão de boca aproveitou-se o ramo expiratório, sendo a pressão medida antes da válvula (3). Esta medida não aufere a pressão resistiva da passagem do fluxo pela via inspiratória.

O sistema transforma-se em “sem absorção” de gás carbônico no momento em que um ou os dois tubos corrugados (10 e 11), que conectam o ventilador ao sistema absorvedor, forem desconectados. Este procedimento poderá ser realizado quando se desejar um despertar mais rápido.

O aparelho permite a ventilação mandatória intermitente, para tanto basta aumentar o tempo expiratório.

Os resultados obtidos foram analisados através de programa computacional (INSTAT), sendo os dados submetidos à análise de variância ANOVA e empregado-se o tese t de Student para comparação das médias dos diferentes grupos avaliados. O nível de significância estabelecido para os testes realizados foi de 5%.

 

RESULTADOS

Os resultados obtidos nos dois grupos experimentais estão apresentados nas tabela I, tabela II e tabela III. Não foi verificada diferença significativa entre os grupos experimentais no que alude aos valores obtidos no momento controle e os da ventilação espontânea.

Durante a ventilação espontânea, em ambos os grupos, verificou-se altos valores de dióxido de carbono inspirado e expirado. Com a instituição da ventilação controlada, verificou-se incremento da ventilação, fato constatado através da normalização do PETCO2. O CO2 inspirado diminuiu, mantendo-se em valores compatíveis com a adequação da ventilação. As pressões das vias aéreas e os volumes inspirado e expirado sofreram aumentos significativos durante a ventilação controlada em relação à ventilação espontânea.

Na análise comparativa realizada entre os dois grupos experimentais, os únicos valores que diferiram de forma significativa foram aqueles referentes à PaCO2, PvO2 e PvCO2, bem como o pH venoso. O grupo ventilado com 20 cmH2O apresentou os menores valores da PaCO2 (Figura 2) e PvCO2 e os maiores valores da PvO2 e pH. No que concerne aos valores da freqüência cardíaca e pressão arterial, não foram verificadas diferenças significativas entre os dois grupos ou entre as avaliações realizadas previamente à instituição de ventilação controlada com aquelas obtidas após seu início.

Durante o tempo de avaliação da ventilação controlada, o consumo de isoflurano foi de 2 ml por animal.

Após 90 minutos de anestesia, o isoflurano foi descontinuado, os animais extubados, não sendo observadas intercorrências.

 

DISCUSSÃO

A falta de confiabilidade e de equipamentos de anestesia adequados para ventilação têm, historicamente, limitado o uso de técnicas de baixo fluxo em pediatria no nosso meio. Este conceito estende-se à anestesia veterinária em animais de pequeno porte, bem como em anestesia pediátrica “lato senso”. Existem várias definições para baixo fluxo, uma delas refere-se à utilização de 0,5 a 1 L.min-1 de fluxo de gases frescos, enquanto que aquela com fluxo mínimo implica o uso de valores inferiores a 0,5 L.min-1 1. Não se faz distinção por quilograma de peso. Recentemente, Tobin e col. 2 avaliaram a eficiência de sistema circular com fole adulto para fornecer volume minuto em pulmão de teste infantil. Os autores demonstraram que quando o circuito circular adulto é usado na criança, a ventilação fornecida depende, fundamentalmente, da freqüência respiratória, pressão de pico inspiratória e complacência do pulmão sendo ventilado, mais do que o modo de ventilação usado, pressupondo que o uso de ventilador com circuito circular adulto na criança é factível. Igarashi e col. 3 também demonstraram em crianças que o emprego de circuito circular de anestesia com baixo fluxo (600 ml.min-1) é muito viável.

No presente estudo, o emprego de circuito circular fechado com pressão controlada permitiu adequada ventilação e oxigenação de indivíduos de peso baixo, sem o uso inconveniente de fluxos altos de gases frescos e consumo de pequena quantidade do anestésico inalatório.

A modalidade de ventilação empregada permitiu que se alcançassem volumes expirados altos e adequados (VE), mesmo com emprego de sonda traqueal de pequeno diâmetro e freqüência respiratória constante em 30 movimentos por minuto. Tobin e col. 2 em estudo experimental, verificaram que no pulmão com complacência normal, o diâmetro da sonda, a freqüência respiratória empregada e o valor de PEEP são fatores limitantes para se alcançar adequados volumes expirados. Entretanto, no presente estudo, apesar do fato de somente os valores de PEEP variarem ao empregar-se sonda 3,5 com freqüência respiratória de 30 movimentos por minuto, alcançaram-se volumes adequados de VE, fato comprovado pelos parâmetros de ventilação obtidos no decorrer do estudo. Em ventilação, especialmente em pediatria, as pressões resistivas podem comprometer a ventilação alveolar, principalmente se associada a variações súbitas da complacência. O grupo de animais ventilados com 20 cmH2O mostrou claramente este fato.

Conceitualmente em anestesia com sistema circular, a ventilação alveolar depende da força motriz gerada pelo “ventilador”, sendo o fluxo de gases necessário apenas para carrear o agente anestésico e o oxigênio para as necessidades teciduais.

De acordo com as propostas atuais de anestesia com baixos fluxos de gases frescos, no presente estudo realizou-se anestesia com fluxo mínimo 1,4,5, tendo em vista o fato de se empregar 300 ml.min-1 de oxigênio. Apesar dos cálculos iniciais, nos quais se baseou a escolha do fluxo de gases empregados nas anestesias de baixo fluxo, advirem do consumo de oxigênio por quilograma de peso, nas definições da literatura não se leva em consideração o peso do paciente.  Igarashi e col. 3 usaram 600 ml.min-1 de gases frescos em pacientes pediátricos com peso médio de 16,4 kg para estudar a anestesia com fluxo baixo e sevoflurano, e Perkins e col. 6 utilizaram 800 ml.min-1 para crianças com peso médio de 15 kg.

Várias vantagens da utilização de fluxos baixos de gases frescos podem ser citadas: redução da poluição da sala cirúrgica; maior umidificação e manutenção da temperatura dos gases inspirados, e; redução no consumo dos anestésicos usados 1,4,5.

Baxter 5 relatou redução em 25% dos custos da anestesia ao reduzir o fluxo de gases frescos para 1 L.min-1. Perkins e col. 6 observaram diminuição de aproximadamente 58% no gasto de isoflurano e Igarashi e col. 3 verificaram que o montante de sevoflurano empregado foi 1/7 do total usado durante anestesia com fluxos convencionais de oxigênio (6 L.min-1). No presente estudo, o consumo de isoflurano foi de 2 ml para uma hora de anestesia. De acordo com Eger 7, o uso crescente da nova geração de anestésicos inalatórios, sevoflurano e desflurano, deverá aumentar ainda mais a tendência de se utilizar as técnicas de baixo fluxo. Estes anestésicos, por possuírem baixa solubilidade, fazem com que o paciente absorva pequena quantidade do vapor anestésico. Também, devido a sua baixa potência, há a necessidade de se trabalhar com pressões parciais elevadas no circuito de anestesia. Ao se usar altos fluxos de gases frescos, a maior parte do gás exalado é desperdiçada, sendo que elevadas concentrações do vapor anestésico terão que ser vaporizadas no circuito de anestesia para restabelecer as pressões parciais necessárias para a manutenção de plano anestésico adequado 1,8. Por todos estes fatores, a única forma de se otimizar o uso destes novos agentes é empregando menor fluxo de gases frescos.

Na maior parte dos estudos que tratam da anestesia com baixo  fluxo em crianças, os equipamentos de anestesia empregados são altamente sofisticados, o que certamente deve estar associado a um maior investimento por parte dos hospitais. No presente estudo, avaliou-se novo equipamento que se mostrou bastante seguro e de fácil manuseio na anestesia. Ao se despender menos na aquisição do equipamento, aliado à economia de anestésico, pode-se investir na compra de aparelhagem de monitorização de ventilação e gases anestésicos, mandatários para as anestesia com baixo fluxo de gases frescos.

Em conclusão, no presente estudo, a utilização do ventilador (VLL-5000), acoplado a fluxômetros e vaporizador convencional, mostrou-se eficiente e segura na troca gasosa, mantendo plano anestésico adequado na espécie sob investigação, permitindo inclusive a utilização de baixo fluxo de gases.

 

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Dr. Humberto do Val pela cessão do equipamento para o experimento, bem como as informações técnicas sobre o mesmo.

 

REFERÊNCIAS

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Correspondência para:
Dr. José Otávio Costa Auler Junior
Rua Guarará, 538 Apto 151 Jardim Paulista
01425-000 São Paulo, SP

Apresentado em 29 de setembro de 2000
Aceito para publicação em 02 de março de 2001

 

 

* Recebido do Laboratório de Anestesiologia da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo