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Revista Brasileira de Anestesiologia

Print version ISSN 0034-7094

Rev. Bras. Anestesiol. vol.54 no.3 Campinas May/June 2004

http://dx.doi.org/10.1590/S0034-70942004000300006 

ARTIGO CIENTÍFICO

 

Aspectos da função tireóidea em lactentes submetidos à cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea*

 

Aspectos de la función tiroidea en lactantes sometidos a cirugía cardíaca con circulación extracorpórea

 

 

Paula Maria da CruzI; Carmem Narvaes Bello, TSAII; Miguel Lorenzo Barbero MarcialIII; José Otávio Costa Auler Júnior, TSAIV

IMestre em Medicina pela Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (Área de Concentração: Anestesiologia); Médica pertencente ao Corpo Clínico do Hospital São Joaquim da Real e Benemérita Sociedade Portuguesa de Beneficência
IIDoutora em Medicina pela FMUSP; Médica Assistente do Departamento de Anestesiologia do HCFMUSP
IIIDiretor da Unidade Cirúrgica de Cardiologia Pediátrica do Instituto do Coração do HCFMUSP
IVProfessor Titular da Disciplina de Anestesiologia da FMUSP; Diretor da Divisão de Anestesiologia do HCFMUSP

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea (CEC) relaciona-se à doença eutireóidea ou à depressão do eixo hipotálamo-hipofisário-tireóideo. O estado hemodinâmico incomum imposto pela CEC é responsável por diversas alterações endócrino-metabólicas, acarretando complexa resposta inflamatória sistêmica. Esta investigação teve como objetivo analisar o comportamento da triiodotironina (T3), tetraiodotironina (T4) e tireotrofina (TSH) em lactentes submetidos à cirurgia cardíaca com CEC.
MÉTODO: Foram estudados 15 lactentes. As amostras de sangue para pesquisa de T3, T4 e TSH foram obtidas em 4 momentos designados: M1 - após a indução da anestesia; M2 - após o final da cirurgia; M3 - 6 horas após o final da cirurgia e M4 - 24 horas após o M1. Para complementar esta investigação, foram estudadas as variações dos seguintes parâmetros: pressão arterial média (PAM), temperatura sangüínea central (ºC), atributos da oxigenação tecidual e do equilíbrio ácido-base (M1, CEC, M2, M3 e M4).
RESULTADOS: As médias de idade, peso, altura e superfície corpórea dos pacientes foram 3,9 meses; 4,708 kg; 0,65 m e 0,3 m2, respectivamente. As concentrações plasmáticas de T3 (p < 0,0001), T4 (p < 0,0001) e TSH (p = 0,0021) variaram significativamente durante o período estudado, sendo que as de T3 declinaram progressivamente. As menores taxas de T3 e T4 coincidiram com as maiores de Ht e Hb, descartando os efeitos da hemodiluição. As maiores concentrações séricas de TSH demonstraram a provável reação do eixo hipotálamo-hipofisário-tireóideo aos efeitos da hipotermia e da absorção maciça pelo iodo (uso tópico de soluções anti-sépticas). Foram identificados aspectos da "Síndrome do T3 baixo" em todos os momentos estudados.
CONCLUSÕES: Foram observadas alterações nas concentrações séricas de T3, T4 e TSH em lactentes submetidos à cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea.

Unitermos: ANESTESIA, Pediátrica; CIRURGIA, Cardíaca; HORMÔNIOS: tireóideos


RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: La cirugía cardíaca con circulación extracorpórea (CEC) relacionase a la enfermedad eutiroidea o a la depresión del eje hipotálamo-hipofisário-tiroideo. El estado hemodinámico incomún impuesto por la CEC es responsable por diversas alteraciones endócrino-metabólicas, acarreando compleja respuesta inflamatoria sistémica. Esta investigación tuvo como objetivo analizar el comportamiento de la triiodotironina (T3), tetraiodotironina (T4) y tireotrofina (TSH) en lactantes sometidos a cirugía cardíaca con CEC.
MÉTODO: Fueron estudiados 15 lactantes. Las muestras de sangre para pesquisa de T3, T4 y TSH fueron obtenidas en 4 momentos designados: M1 - después de la inducción de la anestesia; M2 - después del final de la cirugía; M3 - 6 horas después del final de la cirugía y M4 - 24 horas después del M1. Para complementar esta investigación, fueron estudiadas las variaciones de los siguientes parámetros: presión arterial media (PAM), temperatura sanguínea central (ºC), atributos de la oxigenación del tejido y del equilibrio ácido-base (M1, CEC, M2, M3 y M4).
RESULTADOS: Las medias de edad, peso, altura y superficie corpórea de los pacientes fueron 3,9 meses; 4,708 kg, 0,65 m y  0,3 m2respectivamente.  Las concentraciones plasmáticas de T3 (p < 0,0001), T4 (p < 0,0001) y TSH (p = 0,0021) variaran significativamente durante el período estudiado, siendo que las de T3 declinaran progresivamente. Las menores tasas de T3 y T4 coincidieran con las mayores de Ht y Hb, descartando los efectos de la hemodilución. Las mayores concentraciones séricas de TSH demostraran la probable reacción del eje hipotálamo-hipofisário-tiroideo a los efectos de la hipotermia y de la absorción maciza por el yodo (uso tópico de soluciones anti-sépticas). Fueron identificados aspectos de la "Síndrome del T3 bajo" en todos los momentos estudiados.
CONCLUSIONES: Fueron observadas alteraciones en las concentraciones séricas de T3, T4 y TSH en lactantes sometidos a la cirugía cardíaca con circulación extracorpórea.


 

 

INTRODUÇÃO

A cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea (CEC) relaciona-se à doença eutireóidea ou à depressão do eixo hipotálamo-hipofisário-tireóideo. O estado hemodinâmico incomum imposto pela CEC é responsável por diversas alterações endócrino-metabólicas, acarretando complexa resposta inflamatória sistêmica 1. A doença eutireóidea, evidenciada pelo desequilíbrio transitório do metabolismo periférico dos hormônios tireóideos, é interpretada como um mecanismo de defesa orgânico com o intuito de reduzir o metabolismo basal, mas poderá significar, eventualmente, mau prognóstico evolutivo 2-4. Manifesta-se laboratorialmente de duas formas 5:

1) "Síndrome do T3 baixo": presença de concentrações séricas reduzidas de T3 e elevadas de T3 reverso (T3r) na presença de T4 e TSH normais. Este fenômeno origina-se da menor atividade da desiodase tipo 1- 5', enzima normalmente responsável pela geração do T3 a partir do T4 e pela produção de diiodotironinas a partir do T3r (metabólito inativo). Como resultado, o T3 não é satisfatoriamente produzido, enquanto as taxas de T3r sérico aumentam. O distúrbio agrava-se ainda pela maior atuação da via metabólica alternativa através da desiodase tipo 1- 5, que gera T3r (e não o T3) diretamente a partir do T4. As taxas séricas de T3r elevam-se, portanto, pela maior produção e depuração inadequada.

2) "Síndrome do T3 e T4 baixos", mais grave, originária do estímulo deficiente do TSH e acompanhada pela redução ou ineficácia das proteínas carreadoras dos hormônios tireóideos. Neste caso, as concentrações séricas de T3r praticamente não se alteram, porque a desiodase tipo 1- 5 (via alternativa) não encontra substrato disponível suficiente, que é o T4.

A doença eutireóidea já foi documentada em adultos submetidos à cirurgia cardíaca com CEC; entretanto, pacientes pediátricos apresentam comportamento incerto devido a sua imaturidade 6.

Esta investigação teve como objetivo avaliar os comportamentos do T3, T4 e TSH em lactentes submetidos à cirurgia cardíaca com CEC.

 

MÉTODO

Após aprovação da Comissão de Ética, foram estudados, prospectivamente, 15 lactentes, estado físico ASA III, IV e V, submetidos à cirurgia cardíaca com CEC para tratamento de doenças cianóticas e não cianóticas. Foram excluídas crianças com distúrbios congênitos do metabolismo tireóideo, do eixo hipotálamo-hipofisário-tireóideo, que tivessem recebido contraste iodado (cateterismo cardíaco) ou com pais portadores de disfunção tireóidea. As amostras para pesquisa de T3, T4 e TSH foram obtidas em 4 momentos distintos: M1 - antes da indução da anestesia; M2 - ao final da cirurgia; M3 - 6 horas após o final da cirurgia e M4 - 24 horas após o M1. Foram avaliados também, nos momentos M1, CEC (grau de hipotermia máxima determinado pela equipe cirúrgica), M2, M3 e M4 e os comportamentos das seguintes variáveis: pressão arterial média (PAM), temperatura sangüínea central (termômetro esofágico, ºC), hematócrito (Ht), hemoglobina (Hb), pressão parcial arterial de oxigênio (PaO2), saturação arterial de oxigênio (SpO2), pH sangüíneo (pH), excesso de bases (BE) e íon bicarbonato (HCO3-).

A anestesia geral foi realizada pela administração de cloridrato de fentanil, midazolam e brometo de pancurônio 7. A técnica anti-séptica consistiu da aplicação tópica extensa de solução degermante (1% de iodo ativo.100 ml), seguida de álcool etílico refinado e tintura Povidine® (10% de iodo ativo). As crianças foram submetidas à perfusão utilizando-se oxigenador de membrana modelo infantil, sob hipotermia assistida (28 a 20 ºC) e com fluxo não pulsátil gerado pelo sistema de roletes da bomba de CEC (1,5 l.min-1). O perfusato (600 a 700 ml) visou à manutenção de hematócrito superior a 30% através da administração de hemoderivados 8. O T3 e T4 foram dosados pelo método de radioimunoensaio e o TSH pelo imunoradiométrico.

Valores normais: T3 - 0,8 a 2 ng.ml-1; T4 - 4,5 a 12,5 µg.dl-1; TSH - 0,3 a 4,5 mUI.ml-1.

A avaliação das médias ao longo do tempo foi realizada pela análise de perfil e as variáveis quantitativas, pelo teste de Dunnett e Bonferroni. Foram considerados significantes os valores com probabilidade inferior a 0,05.

 

RESULTADOS

As concentrações de T3, T4 e TSH variaram significativamente ao longo tempo (p < 0,05). As maiores médias de T3 (embora ligeiramente abaixo dos valores de referência normais) e do T4 foram obtidas no M1. As menores médias de T3 e T4 foram constatadas no M4. As maiores concentrações do TSH foram obtidas no M2, e as menores no M3. A representação numérica dos resultados pode ser observada na tabela I, enquanto as concentrações dos hormônios ao longo do tempo, nas figura 1, 2 e 3.

Todos os outros parâmetros estudados também variaram significativamente em relação ao tempo (p < 0,05), exceto o Ht e a Hb (Tabela II). No momento da CEC foram obtidas as menores médias da PAM, temperatura sangüínea central, Ht, Hb, pH, BE e HCO3-. As maiores concentrações de Ht e Hb ocorreram no M4.

 

DISCUSSÃO

De acordo com as médias hormonais obtidas, pode-se considerar que logo no início (M1) já se configuravam laboratorialmente os aspectos da "Síndrome do T3 baixo", e vários motivos podem ter contribuído para esta situação:

a) Desnutrição - as doenças congênitas do coração cursam geralmente com importante privação calórica originária de dieta inadequada, má-absorção de nutrientes ou elevado consumo metabólico 9. O estado hipercatabólico, quando existente, é resultado do excesso de produção de catecolaminas e não da hiperatividade dos hormônios tireóideos. A desnutrição atinge diretamente a conversão do T4 em T3, sendo que na presença de insuficiência hepática ocorrem alterações do transporte do T3 e T4, devido à carência de proteínas carreadoras do plasma TBG (Thyroid-Binding Globulin) e TBPA (Thyroid-Binding-Pre-Albumine) 10,11. É comum haver também depressão da atividade hormonal da tireóide 12;

b) Jejum pré-operatório - o período exagerado do jejum de lactentes ou pior, em lactentes com reserva nutricional reduzida, promove liberação de ácidos-graxos circulantes que interferem no transporte dos hormônios tireóideos pelas proteínas. Adultos submetidos a 24 horas de supressão alimentar desenvolveram a "Síndrome Eutireóidea" caracterizada pela menor conversão tecidual do T4 com geração progressiva de T3r. A administração de glicose, por via oral normaliza o T3 sérico 13;

c) Administração pré-operatória de medicamentos - alguns fármacos, como a furosemida, causam alterações diretas na ligação bioquímica do T3 e T4 à TBG, TBPA e à albumina pelo mecanismo de competição 14.

As maiores concentrações de TSH sérico (ainda que dentro da normalidade) foram obtidas no M2, sugerindo que após o final da cirurgia cardíaca houve maior estímulo hipofisário. Entretanto, ainda permanecem laboratorialmente os aspectos da "Síndrome do T3 baixo".

A aplicação tópica de compostos iodados (degermantes e tinturas iodadas) em crianças resulta na absorção maciça de iodo pela pele, sem que haja necessariamente comprometimento prévio da integridade. A contaminação é comprovada pelo aumento das concentrações séricas e urinárias deste íon 15-17.

O metabolismo é afetado de dois modos:

a) Menor síntese de hormônios pela tireóide (efeito Wolff-Chaikoff) devido à inibição da tireóide-peroxidase e conseqüente bloqueio da organificação (ou iodetação) da tireoglobulina (substância mãe geradora dos hormônios tireoideanos existente no parênquima glandular);

b) Menor conversão periférica do T4 em T3 (doença eutireóidea) - como a excreção de iodo é realizada, exclusivamente, por depuração renal, deduz-se que este tipo de intoxicação, além de comprometer a função renal de recém-nascidos e lactentes (cuja taxa de filtração glomerular já é fisiologicamente reduzida), poderá acarretar prolongado estado hipofuncionante da tireóide 18. Configura-se o hipotireoidismo transitório primário, caracterizado pela elevação expressiva do TSH plasmático com redução concomitante do T3, T4 e suas frações livres 12.

Outro aspecto a ser considerado é a interferência do uso de fármacos.

Os corticosteróides empregados para atenuar a resposta inflamatória produzida pela CEC, atingem diretamente três locais do metabolismo: ligação bioquímica dos hormônios às proteínas carreadoras (maior quantidade de hormônios na forma livre), conversão tecidual de T4 e redução da secreção do TSH pela hipófise, neste caso não acompanhada pela elevação de T3 e T4, mas o inverso 12,13.

A dopamina deprime a atividade hipofisária, acarretando menor produção de TSH mesmo após estímulo com TRH exógeno (fator liberador da tireotrofina), instalando-se laboratorialmente o hipotireoidismo secundário ou hipofisário transitório 12.

A heparina provoca liberação de lípases e conseqüente hidrólise dos triglicerídeos em ácidos-graxos livres não esterificados, dificultando a ligação dos hormônios às proteínas plasmáticas 19. A heparina impede também a ligação dos hormônios aos locais protéicos específicos. O aumento de ácidos-graxos no sangue em decorrência de seu uso entretanto, parece ser pouco relevante em cirurgias cardíacas de recém-nascidos e lactentes 20.

A elevação da quantidade de hormônios livres (T3L e T4L) durante a CEC 21 foi atribuída à administração de bicarbonato de sódio que, igualmente à heparina, altera a afinidade bioquímica dos hormônios às proteínas circulantes. Os estados eventuais de acidose metabólica prolongada podem também repercutir na conversão intracelular de T4 em T3 22.

A reação inflamatória sistêmica, decorrência indesejável inerente à instalação da CEC, interfere na secreção de hormônios tireóideos através da liberação de mediadores químicos oriundos do sistema imunológico. A presença de citocinas em cirurgias pediátricas foi revista por Saatvedt e col. 23, observando persistente correlação inversa entre taxas de IL-6 e IL-3 séricas. A IL-6 e o fator necrótico tumoral, liberados durante estados de hipoperfusão em CEC devido à possível translocação bacteriana intestinal, causam menor geração do T3 a partir do T4 e reduzem o TSH sérico 24,25 efeitos depressores na hipófise).

O fluxo arterial não pulsátil, responsável diretamente pela hipofunção secretória transitória da hipófise anterior, repercute também no eixo hipotálamo-hipofisário-adrenal, reduzindo a quantidade de cortisol sérico. A administração exógena de TRH não produz elevação do TSH durante a CEC, estabelecendo-se assim mais um fator contribuinte para manifestação do hipotireoidismo transitório secundário 26,27.

O coeficiente T3/Ht possibilitou averiguar a interferência da hemodiluição, mas as menores concentrações de T3 ocorreram paradoxalmente após a CEC 28. Aventou-se a provável influência da administração inadvertida de hormônios tireóideos no perfusato através da transfusão de sangue, o que foi considerado pouco relevante devido à hemodiluição 29,30 (as meias-vidas do T3, T4 e TSH presentes numa unidade de concentrado de hemáceas são respectivamente: 1 a 2 dias; 8 dias e 54 minutos). O seqüestro de proteínas observado em cirurgias de adultos (com utilização do Cell Saver), foi substancial e parece explicar também o aumento do T4L após a CEC em cirurgias pediátricas 31.

A hipotermia ativa o eixo hipotálamo-hipofisário-tireóideo provocando hiperreatividade do sistema nervoso simpático, com liberação de catecolaminas no plasma 32. Estudos experimentais em ratos demonstraram aumento do TSH plasmático após 30 minutos de exposição ao frio, devido ao intenso estímulo hipotalâmico com maior produção de TRH 33. A secreção de TRH nestas condições independentemente da quantidade de TRH já presente no hipotálamo em regime de normotermia 34,35. As modificações fundamentais do metabolismo tireóideo em recém-nascidos estão embasadas na exposição abrupta do feto ao meio extra-uterino, com repentina elevação do TSH circulante 3 horas após o nascimento. A exposição crônica ao frio relaciona-se à elevação também do T3 e do T4 12,13.

Estudo comparativo realizado em crianças (1,5 a 13 meses) submetidas à CEC sob normo e hipotermia (± 18 ºC) demonstrou elevação importante do TSH no segundo grupo, sugerindo que este fenômeno não é restrito apenas ao nascimento e, sim, decorrente do resfriamento da área pré-óptica do hipotálamo anterior 36.

A interpretação dos resultados obtidos no M2 assinala menores taxas de T3 e T4 concomitantes à elevação do TSH, ressaltando que os efeitos da contaminação aguda por iodo e da hipotermia foram possivelmente preponderantes. Desta forma, no presente estudo, vê-se que o neuro-eixo não foi deprimido, sugerindo que tenha respondido ativamente à esses fatores.

A diminuição progressiva de T3 e T4 não estaria relacionada aos efeitos da hemodiluição, uma vez que no M4 foram constatadas as maiores médias de Ht e Hb. A diminuição do TSH plasmático observada no M3 parece relacionar-se à exposição a agentes depressores da secreção hormonal, como a dopamina e/ou liberação de substâncias próprias da resposta inflamatória (citocinas). Entretanto, também nessas duas ocasiões manifestaram-se laboratorialmente os aspectos da "Síndrome do T3 baixo".

No presente estudo, a cirurgia cardíaca com CEC para tratamento de doenças congênitas do coração em lactentes, promoveu alterações significativas dos comportamentos do T3, T4 e TSH durante o período estudado. Desta forma, várias são as etiologias que promovem alteração do metabolismo tireóideo durante a cirurgia cardíaca em crianças. A principal causa de hipotireoidismo primário intra-operatório, proporcionada certamente pela absorção aguda e maciça de iodo pela pele em decorrência do uso de anti-sépticos 16,37, poderia ser totalmente abolida, uma vez que existem outros compostos não iodados também eficazes. Os casos de reoperação em curtos intervalos de tempo podem significar nova contaminação ainda mais grave. O excesso de iodo no organismo poderá acarretar um estado hipofuncionante prolongado da tireóide denominado de efeito Wolff-Chaikoff 12-14 (ou bloqueio da tireóide peroxidase), descrito há muito tempo em adultos. Isto significa que durante este período, o iodo excedente não é incorporado à molécula de tireoglobulina presente na substância coloidal do parênquima glandular. Este fenômeno orgânico evita a produção desproporcional T3 e T4 circulantes e conseqüente desequilíbrio metabólico (hipertireoidismo) sistêmico. As repercussões deste desajuste ainda não são conhecidas em lactentes, mas sabe-se que persistem enquanto todo o iodo captado e retido na tireóide não for eliminado. O resultado é inicialmente a redução da produção glandular de T3 e T4 com elevação sérica concomitante do TSH 13,17.

Alguns estudos já demonstraram que a instalação da hipotermia é um fator independente que provoca per si expressiva resposta hipofisária com aumento do TSH circulante 32-34. Nesse caso, trata-se de um efeito adicional semelhante ao da contaminação pelo iodo.

Entretanto, observa-se que durante a cirurgia cardíaca com CEC em crianças, outros agentes podem causar simultaneamente o hipotireoidismo secundário transitório (ou seja, depressão da resposta hipofisária) 17,29,30. Entre eles, poucos podem ser abolidos ou pelo menos atenuados já que são inerentes à técnica intra-operatória e anestésica, como, por exemplo, o uso de medicamentos como corticosteróides, dopamina, heparina, furosemida, bicarbonato de sódio, fluxo arterial não pulsátil e hemodiluição 1,8,12,14,19,22,24,27. Há de se ponderar contudo que, em condições fisiológicas normais, a hipófise responde à absorção maciça de iodo (com maior produção de TSH), desde que inexista qualquer situação que a mantenha hipofuncionante, como as que intervêm durante o período peri-operatório.

Conclui-se então que, durante a cirurgia cardíaca em lactentes, a função tireóidea é a somatória ou a resultante de todos os efeitos que atuam, ora na produção direta dos hormônios pela glândula e elevam o TSH circulante (hipotireoidismo primário), ora no eixo hipotalâmico-tireoideo, reduzindo o TSH (hipotireoidismo secundário) 20, ora no metabolismo periférico dos hormônios tireoideanos. Estas manifestações, desde que transitórias, determinam a presença da doença eutireóidea 13,31, caracterizada por distúrbios reversíveis, mas, às vezes, prolongados da função tireóidea, cuja repercussão no período pós-operatório é extremamente relevante 2-5. Não foi possível verificar nesta investigação a real magnitude da resposta hipofisária à contaminação pelo iodo exógeno, embora a elevação do TSH sérico tenha prevalecido.

 

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Endereço para correspondência
Dr. José Otávio Costa Auler Júnior
Divisão de Anestesiologia do Instituto do Coração do HC FMUSP
Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 44
05403-000 São Paulo, SP
E-mail: auler@hcnet.usp.br

Apresentado em 10 de junho de 2003
Aceito para publicação em 01 de outubro de 2003

 

 

* Recebido do Instituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, SP