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Revista Brasileira de Anestesiologia

Print version ISSN 0034-7094

Rev. Bras. Anestesiol. vol.56 no.3 Campinas May/June 2006

http://dx.doi.org/10.1590/S0034-70942006000300009 

ARTIGO DE REVISÃO

 

A importância da pressão pleural na avaliação da mecânica respiratória*

 

La importancia de la presión pleural en la evaluación de la mecánica respiratoria

 

 

Cláudia Regina Fernandes, TSA

Doutora em Medicina pela Universidade de São Paulo; Chefe do Serviço de Anestesiologia do HUWC/UFC; Responsável pelo CET/SBA – HUWC/UFC

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Para a partição das medidas de mecânica do sistema respiratório em seus componentes pulmão e parede torácica, faz-se necessário o conhecimento da pressão pleural. A finalidade desta revisão foi discutir sobre medidas alternativas à obtenção da pressão pleural para o cálculo da mecânica pulmonar, relatar as peculiaridades do método do balão esofágico para obtenção indireta da pressão pleural, as particularidades da obtenção da medida da pressão esofágica em pacientes sedados ou anestesiados, discorrer sobre a medida direta da pressão pleural e sua correlação com a pressão esofágica, assim como relatar sobre o reflexo da PEEP nas pressões pleural e esofágica.
CONTEÚDO: A variação da pressão intra-esofágica reflete a variação da pressão intrapleural, podendo ser usada como medida alternativa à pressão pleural direta, no estudo da mecânica dos componentes pulmão e parede do sistema respiratório. A medida da pressão esofágica pode ser realizada por meio de um delicado balão posicionado no interior do esôfago. O método e a técnica foram observados e validados em seres humanos e animais em diferentes condições e posturas corporais. O emprego da PEEP em pacientes sob ventilação controlada mecânica está consolidado; no entanto, existem controvérsias da correlação próxima entre a pressão esofágica e a pressão pleural em pacientes ventilados com PEEP, o que pode resultar em erros de cálculo de mecânica respiratória considerando a pressão esofágica.
CONCLUSÕES: O método do balão esofágico é o mais utilizado para a obtenção da medida indireta da pressão pleural. Em pacientes sedados ou anestesiados sem alterações significativas da complacência respiratória, a variação da pressão esofágica corresponde à variação da pressão pleural quando a PEEP é aplicada.

Unitermos: FISIOLOGIA, Pulmonar: cavidade pleural, mecânica respiratória; VENTILAÇÃO: pressão positiva no final da expiração


RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: Para la partición de las medidas de mecánica del sistema respiratorio en sus componentes pulmón y pared torácica, se hace necesario el conocimiento de la presión pleural. La finalidad de esta revisión fue la de discutir sobre las medidas alternativas para la obtención de la presión pleural para el cálculo de la mecánica pulmonar, relatar las peculiaridades del método del globo esofágico para la obtención indirecta de la presión pleural, las particularidades de la obtención de la medida de la presión esofágica en pacientes sedados o anestesiados, discurrir sobre la medida directa de la presión pleural y su correlación con la presión esofágica, como también relatar sobre el reflejo de la PEEP en las presiones pleural y esofágica.
CONTENIDO: La variación de la presión intra esofágica refleja la variación de la presión intrapleural, pudiendo ser usada como medida alternativa a la presión pleural directa, en el estudio de la mecánica de los componentes pulmón y pared del sistema respiratorio. La medida de la presión esofágica puede ser realizada a través de un delicado globo posicionado en el interior del esófago. El método y la técnica fueron observados y validados en seres humanos y animales en diferentes condiciones y posturas corporales. El empleo de la PEEP en pacientes bajo ventilación controlada mecánica está consolidado, sin embargo existen controversias de la correlación próxima entre la presión esofágica y la presión pleural en pacientes ventilados con PEEP, lo que puede resultar en errores de cálculo de mecánica respiratoria considerando la presión esofágica.
CONCLUSIONES: El método del globo esofágico es el más utilizado para la obtención de la medida indirecta de la presión pleural. En pacientes sedados o anestesiados sin importantes alteraciones de la complacencia respiratoria, la variación de la presión esofágica corresponde a la variación de la presión pleural cuando se aplica a PEEP.


 

 

INTRODUÇÃO

Para a partição das medidas de mecânica do sistema respiratório em seus dois componentes (pulmão e parede torácica) em estudos clínicos, faz-se necessário conhecer a pressão pleural (Ppl). Entretanto, o acesso à cavidade pleural para a sua medida direta apresenta desvantagens, por ser invasivo e pelo risco de pneumotórax. Neste sentido, buscaram-se alternativas, como a medida da pressão esofágica (Pes). Sabe-se há mais de um século que a variação da pressão intra-esofágica reflete a variação da pressão intrapleural 1, podendo ser usada como medida alternativa à pressão pleural direta, no estudo da mecânica dos componentes pulmão e parede do sistema respiratório, como também na avaliação do cálculo do trabalho respiratório durante ventilação assistida ou espontânea.

A medida da pressão esofágica, por meio de um delicado balão posicionado no interior do esôfago, foi descrita pela primeira vez há mais de 50 anos 2. A partir de então, vários estudos em seres humanos e animais foram feitos confrontando-se as duas pressões esofágica e pleural, tentando validar o método 3,4. Outros estudos foram realizados validando a técnica do balão esofágico 5,6.

O emprego da PEEP em pacientes mantidos sob ventilação controlada mecânica, seja em anestesia ou em terapia intensiva, está consolidado. No tratamento da síndrome da angústia respiratória seu uso é inquestionável 7,8. Sendo o estudo da mecânica respiratória e dos seus subcomponentes pulmão e parede, fundamental para compreender determinadas situações clínicas, o uso da pressão esofágica para se obter, indiretamente, a pressão pleural, tornou-se freqüente 9,10. Nesse contexto, ainda existem controvérsias da correlação próxima entre a pressão esofágica e a pressão pleural em pacientes ventilados com PEEP, sob sedação ou anestesia, ou mesmo em diferentes posturas corporais 11. Isso é importante, pois valores alterados de pressão esofágica podem resultar em erros de cálculo de mecânica respiratória, acarretando erros de interpretação, o que pode levar a conduta equivocada. O objetivo deste estudo foi discorrer sobre medidas alternativas à obtenção da pressão pleural para o cálculo da mecânica pulmonar, relatar as peculiaridades do método do balão esofágico para obtenção indireta da pressão pleural, as particularidades da obtenção da medida da pressão esofágica em pacientes sedados ou anestesiados, discorrer sobre a medida direta da pressão pleural e sua correlação com a pressão esofágica, assim como relatar sobre o reflexo da PEEP nas pressões pleural e esofágica.

 

ALTERNATIVAS À MEDIDA DA PRESSÃO PLEURAL

Há mais de 120 anos sabe-se que as variações na pressão intratorácica refletem-se na pressão esofágica. Luciani, em 1878 1, foi o primeiro a reportar estudos envolvendo medidas de pressão intra-esofágica, embora a descoberta do método tenha sido creditada a Ceradini, que não publicou seus resultados.

Na busca de método alternativo para a obtenção da pressão intratorácica, Otis e col. demonstraram que é possível correlacionar o aumento da pressão venosa com o aumento da pressão intrapulmonar, por meio da colocação de cateter na veia cubital; entretanto, a validade desta técnica se mostrou duvidosa 12.

Em 1949, Buytendijk introduziu a técnica da medida da pressão esofágica por meio de um balão posicionado no interior do esôfago 2.

Dornhorst e col. obtiveram a medida da pressão intra-esofágica por meio de sistema com cateter preenchido de fluido 13. Outros autores observaram que este sistema é comparável com o balão esofágico; entretanto, apresenta maior sensibilidade a ruídos do tipo batimentos cardíacos 14. Este método tem sido usado sobretudo em recém-nascidos e crianças pequenas para determinação da mecânica dos subcomponentes do sistema respiratório 15,16.

Clarysse e col. mediram a pressão intra-esofágica por meio de dois balões em um só cateter, separados 10 cm um do outro 17. Rajacich e col. idealizaram um modelo de monitorização da pressão esofágica composto de um balão irrigado por solução fisiológica 18. Karason e col. usaram sonda gástrica de duplo lúmen preenchida de líquido para medida da pressão esofágica. A eficácia desta sonda foi comparada com o balão esofágico 19.

Mais recentemente, o cateter flexível com microtransdutor na extremidade tem-se tornado disponível para a monitorização da pressão intra-esofágica 20. Alguns autores mediram diretamente a pressão intrapleural por meio de microtransdutores acoplados na ponta de cateteres 21,22, outros por meio de sensores de pressão planos e flexíveis 23.

Tobin e col. relataram que a pletismografia indutiva de superfície é alternativa para medida indireta da pressão intrapleural, por meio de transdutor posicionado na fossa esternal 24. Entretanto, apresenta algumas limitações, tais como a correta posição do transdutor na fossa, o tamanho da concavidade esternal e a fixação correta da cabeça e do pescoço do paciente.

Outros investigadores estudaram o gradiente transpulmonar, por meio do registro da pressão pleural, usando uma técnica minimamente invasiva, com a implantação de cápsulas nas costelas, a fim de proporcionar mínima distorção do espaço pleural 25,26.

 

O MÉTODO DO BALÃO ESOFÁGICO

O método mais difundido para medida da pressão esofágica consiste na utilização do sistema balão-cateter de látex preenchido com ar e conectado a um transdutor de pressão 14.

O esôfago é um tubo músculo-membranoso, localizado na cavidade torácica, que mede em torno de 4 cm de diâmetro e cerca de 25 cm de comprimento. Mantém-se em estado colapsado, está conectado a outras estruturas do mediastino por tecido conectivo e pequenos músculos. Em suas extremidades há esfíncteres funcionais. As variações de pressão no esôfago são de origem intrínseca e extrínseca. As pressões extrínsecas são aquelas que se originam na cavidade torácica, enquanto as intrínsecas são essencialmente de dois tipos: espasmos localizados ou mudanças de tônus do órgão que podem se tornar generalizados e as ondas peristálticas 3.

Mead e col. compararam o uso do balão esofágico curto (3 cm de comprimento e 1 cm de diâmetro) com o balão longo (16 cm de comprimento e 0,8 cm de diâmetro). Verificaram que o balão longo oferece menos variação nos registros de pressão com a modificação da sua posição no interior do esôfago 14. Outros autores 27 também afirmaram que o registro da pressão com o balão longo é mais fidedigno; entretanto, relataram que os melhores resultados são obtidos quando as medidas são realizadas no terço médio do esôfago, mostrando que nesta região o formato da curva pressão-volume não é muito afetado por mudanças na postura do corpo.

Petit e Milic-Emili estudaram as propriedades mecânicas da parede do esôfago humano por meio da utilização de balões esofágicos de vários diâmetros. Observaram que balões esofágicos com perímetro maior que 4,8 cm são os ideais, pois são flácidos e transmitem com mais precisão as variações de tensão da parede esofágica. Foi notado por esses autores que a elastância específica do esôfago não é uniforme, tem valor mais baixo no terço inferior, aumentando progressivamente no sentido cefálico. A diferença histológica da camada muscular em diferentes regiões do esôfago (musculatura estriada no terço superior, musculatura lisa na extremidade inferior e mista no terço médio), com correspondentes diferenças na atividade muscular, pode explicar as diferentes propriedades elásticas encontradas. Os autores inferem que por causa das diferenças na elastância específica ao longo da parede do esôfago, a diferença entre a variação da pressão intratorácica e a intra-esofágica vai depender da posição do balão no órgão, e será menor quando este for posicionado no terço inferior, onde a distensibilidade é maior. Nesse mesmo estudo, foram observadas ondas peristálticas mais freqüentes com o paciente na posição supina. Entretanto, quando se usou balão de maior diâmetro e comprimento, o efeito das ondas peristálticas na pressão esofágica foi substancialmente reduzido 28.

A hipótese de que a postura corporal pudesse afetar a fidelidade da medida da pressão esofágica no que diz respeito à medida da pressão pleural levou alguns autores a realizarem diversas investigações. Ferris e col. estudaram seis pacientes adultos normais, mantidos em ventilação espontânea, medindo a pressão esofágica por meio de balão posicionado no terço inferior do esôfago, em diferentes posições corporais. Observaram que o valor da pressão esofágica nas posições prona e lateral se assemelharam ao valor na posição ereta, enquanto na posição supina a pressão esofágica se mostrou bem mais elevada, supondo que este aumento estaria relacionado com a compressão esofágica exercida pelo coração e grandes vasos pela ação da gravidade 29. Knowles e col. avaliaram o comportamento da pressão esofágica, obtida de balão de 5,5 cm, em quatro pacientes, em diferentes posições – sentada, supina com inclinação cefálica de 30º e prona – em diferentes volumes pulmonares, observaram que em baixos volumes pulmonares, ou seja, 20% da capacidade vital (CV) na posição supina, o registro da pressão esofágica se mostrou mais positivo. Também atribuíram este fato à compressão do esôfago pelo conteúdo mediastinal, sobretudo o coração, que é movido para as proximidades do balão pelo deslocamento do diafragma 30.

Milic-Emili e col. demonstraram que a pressão do balão esofágico é idêntica à pressão pleural, quando a diferença da pressão através de todas as suas estruturas, ou seja, parede do balão, parede do esôfago e as diversas estruturas mediastinais, é zero 31. A pressão no balão aumenta com o volume. Analisando este aspecto, os autores avaliaram a pressão esofágica em oito pacientes, em crescentes volumes pulmonares, com o balão preenchido com diferentes volumes de ar. Todas as medidas foram feitas na posição ereta. Os resultados indicaram que o efeito do volume do balão na pressão esofágica é maior em ambos os extremos de capacidade vital, sobretudo em altos volumes pulmonares, 20% acima da CV. Concluíram que o preenchimento do balão com baixo volume, em torno de 0,2 mL de ar, reflete com mais precisão a pressão pleural. A quantidade ideal de volume para o adequado preenchimento do balão esofágico deve ser conseguida pela curva de complacência do balão, nos balões longos o platô desta curva encontra-se geralmente dentro dos valores de 0,2 a 5 mL de ar 32,33.

Gerhardt e Bancalari observaram que a porcentagem da pressão de via aérea (Pva) transmitida para o esôfago depende da complacência pulmonar. Estudaram 26 recém-nascidos prematuros e verificaram baixa correlação entre a variação da Pva e a Pes. Apenas 5% da Pva foi transmitida para o esôfago em crianças com doença da membrana hialina, e 12% em recém-nascidos com canal arterial patente 34.

Sempre procurando validar a posição correta do cateter-balão dentro do esôfago, vários testes foram propostos. A validade da medida da Pes pode ser obtida pela realização da manobra estática de Valsalva ou Mueller, contra a via aérea ocluída. Uma concordância aproximada entre a variação da pressão esofágica (DPes) e pressão traqueal (DPtr) – pressão de via aérea indica posição satisfatória do balão. Uma vez que muitos indivíduos não treinados tinham dificuldades em realizar essa manobra estática, Baydur e col. introduziram uma alternativa dinâmica para solucionar esse problema. O "teste de oclusão", que consiste na oclusão da via aérea no final da expiração, permitindo o paciente a realizar três a cinco esforços inspiratórios com a via aérea ocluída. Esta técnica foi realizada em 10 voluntários, nas posições sentada, decúbito lateral direito e esquerdo e supina, com o balão esofágico situado a 10 cm acima do cárdia. Os autores observaram que, nas posições sentada e de decúbito lateral a relação DPes/DPtr foi próxima da unidade, enquanto na posição supina a DPes/DPtr foi menor que a unidade em sete dos dez voluntários. Essas mudanças na pressão esofágica foram atribuídas principalmente aos artefatos cardíacos. Os autores concluíram que, em alguns indivíduos na posição supina, a medida da pressão esofágica com o balão colocado na posição convencional não reflete presumivelmente a pressão de superfície pleural. Com o reposicionamento do balão num nível diferente, 5 ou 15 cm acima do cárdia, uma posição pode ser encontrada onde a relação DPes/DPtr é próxima da unidade. Medidas de mecânica pulmonar estimando a pressão pleural são presumivelmente válidas, com base na pressão esofágica a partir desse local 35. Esse teste também foi validado em pacientes anestesiados, não-paralisados, sob ventilação espontânea 9. Fonseca-Costa e Nardi também aplicaram o "teste de oclusão" para validar a pressão esofágica em oito voluntários em diferentes posturas: sentado com o tórax na posição vertical (90º), e em ângulos de 45º, 0º e -10º, com o balão posicionado 10 cm acima do cárdia. Concluíram que reposicionando o cateter cuidadosamente após cada mudança de ângulo corporal é possível obter medidas aceitáveis em todas as posições verificadas. A maior dificuldade do estudo foi observada nas posições horizontal e céfalo-declive, em razão da maior interferência dos batimentos cardíacos. Asher e col. estudaram esse mesmo teste para validar o cateter preenchido com líquido em seis recém-nascidos saudáveis, nas posições lateral direita, prona e supina. Inferiram que o cateter posicionado no terço inferior do esôfago é o mais acurado para se determinar indiretamente a variação da pressão pleural nesses pacientes 36. Coates e col. também validaram a medida da Ppl pelo "teste de oclusão" usando cateter preenchido de líquido. O estudo foi realizado em oito recém-nascidos intubados, sendo as medidas realizadas na posição supina. Pressões suaves foram aplicadas na laringe durante o teste para prevenir o vazamento de ar. "Testes de oclusão" foram realizados no segmento inferior do esôfago, iniciando a partir do cárdia até o nível onde DPes/DPtr foi menor ou próximo da unidade. Em todos eles houve uma faixa entre o cárdia e a carina onde DPes/DPtr foi muito próxima da unidade 15. Esse teste também tem sido usado para validar a posição de cateter preenchido de líquido com a finalidade de medir a pressão esofágica em pequenos animais 37.

O "teste de oclusão" para validação da técnica do balão esofágico também pode ser usado na vigência de ventilação controlada mecânica sob uso de bloqueadores neuromusculares. Nessa condição, não é possível a realização de esforços inspiratórios espontâneos, então o registro das pressões de via aérea e esofágica somente é possível por meio de compressões torácicas ou abdominais. Lanteri e col. realizaram oclusão da via aérea associada a compressões suaves do abdômen superior ou costelas de cães paralisados, e mantidos sob ventilação controlada mecânica. Nesse estudo, puderam ser registradas as oscilações concomitantes das pressões esofágica e de via aérea, validando a posição do balão esofágico 38. Barnas e col. realizaram compressões abdominais, associadas à oclusão da via aérea em 13 pacientes anestesiados e paralisados no pós-operatório de cirurgia cardíaca, validando a técnica do balão 39.

Estudo realizado utilizando sistema cateter-balão de 1,5 cm, posicionado no esôfago, em intervalos de 2 cm, analisou a pressão esofágica ao longo dos segmentos intratorácicos e cervical em seres humanos saudáveis. Observaram que a pressão esofágica se tornara progressivamente mais negativa da região intratorácica para a cervical, ou seja, existe um gradiente pressórico no interior do esôfago 32.

Clarysse e col. usaram para medir a pressão esofágica, dois balões em um só cateter, separados 10 cm um do outro, o balão mais inferior ficou posicionado 5 cm acima do cárdia. Investigaram alterações na pressão transpulmonar antes e depois de girar o corpo em 180º. Observaram que a pressão transpulmonar é mais positiva no balão mais superior, em ambas as posturas, isto é, no esôfago médio na postura ereta e no esôfago distal na postura de cabeça para baixo. Observaram ainda que houve aumento no gradiente de pressão transpulmonar com o decréscimo de volume pulmonar entre 80% e 20% da CV, implicando que mudanças de pressão acompanham mudanças globais de volume. Encontraram também um gradiente inverso de pressão esofágica na postura de cabeça para baixo 17.

Dechman e col. investigaram a influência da postura do corpo, posição do balão e volume do pulmão no "teste de oclusão" em cães anestesiados, respirando espontaneamente e paralisados em ventilação controlada mecânica. Especularam que a pressão esofágica reflete a pressão pleural com mais precisão durante a inspiração que durante a expiração. Observaram que a relação DPes e DPtr é mais próxima da unidade no estado paralisado, indicando que a Pes reflete com mais precisão a Ppl na vigência de paralisia muscular 40. Uma possível explicação para esse resultado é o fato de o esôfago canino, como o do homem, ser composto de musculatura estriada. As medidas da Pes realizadas no terço superior do esôfago refletiram com menos acurácia a Ppl, o contrário foi observado no terço distal do órgão. Na posição supina, em ventilação espontânea, a alça Pes versus Ptr freqüentemente diferiu da unidade, enquanto sob paralisia muscular o resultado foi consistentemente muito próximo da unidade. Esse estudo sugeriu que o peso do conteúdo mediastinal não é responsável pelos pobres resultados do "teste de oclusão" durante respiração espontânea, na posição supina.

Baydur e col. analisaram a pressão esofágica de voluntários sob respiração espontânea, em três níveis diferentes (5, 10 e 15 cm acima do cárdia), na vigência de diferentes volumes pulmonares, nas posturas sentada e supina. Observaram que em respirações tranqüilas, a medida da pressão esofágica apresentou variação de 30% maior no esôfago inferior com relação à região superior. Durante a manobra de Valsalva, a DPes/DPtr permaneceu próxima da unidade na maioria dos volumes pulmonares, exceto na posição sentada em volumes próximos a 20% da CV 41.

Ingimarsson e col. investigaram as possíveis diferenças na Pes resultando da mudança de posição do corpo. Estudaram 17 crianças (1,5 mês a 15,5 anos) anestesiadas e paralisadas, nas posições supina e decúbito lateral direito. Foi realizada curva pressão-volume e observado que quando Pva = 30 cmH2O, a Pes foi muito similar em ambas as posições, em torno de 11 cmH2O. Entretanto, quando Pva = 0 cmH2O, a Pes foi distintamente positiva na posição supina (6,6 ± 2,2 cmH2O), e próximo de zero na posição lateral (1,1 ± 1,9 cmH2O) 42. Com os resultados desse estudo tornou-se difícil conciliar a hipótese de que a Pes é representativa da Ppl global na posição supina.

Quanto às dimensões ideais do balão esofágico usado em adultos, atualmente sabe-se que seu perímetro deve corresponder ao do esôfago, entre 4 e 4,8 cm. Na prática, balões de látex delgados, apresentando 0,1 mm de espessura, 5 a 10 cm de comprimento, com perímetro variando de 3,2 a 4,8 cm são adequados. Os cateteres convencionalmente usados são de polietileno, com diâmetro interno de 1,4 mm e comprimento de 100 cm (Figura 1). O volume de ar deve obedecer à curva de complacência do balão, na grande maioria volume de 0,5 mL é adequado para realização das medidas 43. Em recém-nascidos, têm sido encontradas medidas satisfatórias com balões de 30 a 50 mm de comprimento, diâmetro de 7,6 mm e espessura de 0,045 a 0,075 mm. O volume de ar a ser usado deve ser determinado pela curva pressão-volume realizada in vitro, antes de sua introdução no esôfago 44.

 

 

A MEDIDA DA PRESSÃO ESOFÁGICA E O PACIENTE ANESTESIADO

Nos mais diversos estudos sobre a mecânica do sistema respiratório e seus subcomponentes no paciente anestesiado, foi utilizado o sistema cateter-balão, considerado-se ser o valor da pressão esofágica como estimativa da pressão pleural. Embora alguns trabalhos suscitem dúvidas quanto à validação da pressão esofágica, o que causaria problemas quanto ao cálculo da mecânica respiratória.

Higgs e col. estudaram 10 pacientes submetidos à anestesia geral com oxigênio, óxido nitroso e halotano e mantidos sob ventilação espontânea. Com o balão convencionalmente posicionado (10 cm acima do cárdia), realizaram o "teste de oclusão", mostraram que a diferença entre a Pes e a Ptr foi menor que 10% na maioria dos pacientes. Estes autores evidenciaram a presença de artefatos em conseqüência dos batimentos cardíacos, determinando problema para o cálculo da mecânica respiratória, havendo necessidade de reposicionar o balão em alguns casos 9.

Alguns autores realizaram cálculos de mecânica respiratória, em pacientes anestesiados, através da medida da pressão esofágica, relatando apenas que fixaram o balão a 35 cm dos lábios em todos os pacientes 45; ou a 40 cm da narina 46, independente da altura dos pacientes. Não realizaram método adicional para validação da correta posição do balão. Outros fixaram o balão no ponto onde a máxima variação da pressão esofágica foi encontrada e um constante aumento nesta pressão foi registrada, durante a ventilação com pressão positiva 47,48.

Outros pesquisadores 49,50 realizaram o "teste de oclusão" para validar a técnica do balão em pacientes anestesiados não paralisados, com vistas ao cálculo de mecânica respiratória durante sedação ou anestesia. D'Angelo e col. realizaram o "teste de oclusão" na posição supina, antes da indução anestésica 51. Em alguns estudos de mecânica respiratória em pacientes anestesiados, não foram relatados pormenores sobre a validação da técnica do balão esofágico antes da obtenção da pressão esofágica 33,52.

Pelosi e col. em investigação da mecânica do sistema respiratório em 10 pacientes obesos mórbidos anestesiados, validaram a posição do balão antes da paralisia muscular através do "teste de oclusão", quando ainda ocorriam alguns esforços respiratórios, também utilizaram a radiografia de tórax, para confirmar a posição do cateter-balão no terço médio do esôfago 53.

Vários métodos de estudo foram desenvolvidos para a obtenção da variação da pressão esofágica para a efetuação do cálculo de mecânica pulmonar, em pacientes sob ventilação controlada mecânica. O método de única respiração single-breath, descrito por Zin e col. 54 usado para medir as propriedades passivas do sistema respiratório 55,56 , a técnica de interrupção 57 e o método da oclusão no final da inspiração (MOFI) são exemplos. Dentre estes, o MOFI com fluxo constante tem sido o mais utilizado. O MOFI é fundamentado no desenvolvimento teórico proposto por Bates e col. 58,59, baseado nos trabalhos pioneiros de Don e Robson, Rattenborg e Holaday 60,61. A partir destes estudos pode-se descrever o sistema respiratório como sendo constituído de múltiplos compartimentos, ligados em paralelo, cada qual com diferentes tempos de esvaziamento, definidos como constantes de tempo. Em um dado momento zero da inspiração, com a oclusão da entrada do fluxo por tempo determinado (p. ex.: 4 segundos), pode-se então observar rápida diminuição da pressão que anteriormente estava sendo gerada. O valor desta diminuição representa a pressão resistiva do sistema, após esta rápida diminuição observa-se declínio gradual da curva pressórica até que se atinja um platô, que representa a pressão de recolhimento elástico. Esta variação é mais evidente no traçado de via aérea e menos evidente na curva de pressão esofágica. Os dois subcomponentes representam processos fisiológicos diversos durante a distribuição dos gases no pulmão. O primeiro caracterizado por diminuição rápida e homogênea da pressão, representa a pressão necessária para vencer a resistência das vias aéreas. O segundo, mais lento e não homogêneo 58,59, compreenderia os fenômenos de pendelluft e de stress relaxation. Pendelluft é o processo de redistribuição do gás inspirado que ocorre entre as unidades que apresentam constantes de tempo desiguais. Ocorre durante a fase de fluxo zero. Provavelmente as constantes de tempo são desiguais pelo fato de diferentes compartimentos pulmonares apresentarem constituições fibro-elásticas diversas. O fenômeno de stress relaxation é a propriedade que o pulmão apresenta de, ao ser inflado e mantido com volume constante, mostrar diminuição na pressão de distensão criada com a expansão pulmonar. A diminuição na pressão seria ocasionada por duas razões. Por um lado, haveria o re-alinhamento das fibras elásticas da matriz fibrilar intesticial do parênquima pulmonar, por outro, ocorreria a reorganização do filme alveolar intersticial, que provocaria a diminuição das forças geradas pela tensão superficial 62. O stress relaxation. representa a acomodação dos pulmões à pressão intra-alveolar positiva. Jonson e col. encontraram que a constante de tempo viscoelástica em adultos normais é 0,82 ± 0,11 segundos 63. Isto implica que um tempo de oclusão de mais de 2 segundos é necessário para obter uma verdadeira pressão de platô, necessária aos cálculos de mecânica.

Auler Jr. e col. utilizaram o referido método para calcular as propriedades elásticas e resistivas do pulmão e da parede torácica de pacientes obesos mórbidos, e pacientes de peso normal anestesiados e paralisados, usando pausa inspiratória de 5 segundos 64.

 

A MEDIDA DIRETA DA PRESSÃO PLEURAL E A COMPARAÇÃO COM A PRESSÃO ESOFÁGICA

O acesso à cavidade pleural para a obtenção de medidas de pressão apresenta desvantagens, por ser um método invasivo e pelo grande risco de pneumotórax. Do ponto de vista ético, isso seria quase impossível, exceto quando já existe um dreno colocado na espaço pleural 65. Por essa razão, a pressão intra-esofágica tem sido usada como método para inferir a pressão intrapleural. Para avaliar a validade da pressão intra-esofágica como medida da pressão intratorácica, Fry e col. estudaram a relação entre as duas pressões de duas maneiras. O primeiro método consistiu na medida simultânea das pressões intra-esofágica e intrapleural em três indivíduos em ventilação espontânea. Concluíram que a pressão intra-esofágica é uma maneira acurada de se obter variações da pressão intratorácica. O segundo método do estudo consistiu no registro simultâneo das duas pressões de um homem jovem com pequeno pneumotórax, concluindo que a mudança relativa na pressão intrapleural foi quantitativamente refletida pela pressão intra-esofágica. Observaram também que a pressão intrapleural foi um pouco mais negativa que a esofágica. Os autores inferiram que a medida da pressão intra-esofágica reflete com segurança e acurácia as variações pressóricas estática e dinâmica da cavidade pleural 3.

Cherniack e col. compararam a pressão esofágica e intrapleural de 14 pacientes, dos quais oito foram estudados sob anestesia e seis estavam conscientes durante o procedimento. Observaram que durante ventilação espontânea a pressão pleural foi consistentemente mais negativa do que a esofágica. Durante ventilação controlada, as flutuações da pressão esofágica não foram maiores do que a intrapleural na inspiração ou na expiração. O estudo foi realizado com os pacientes na posição supina, por isso os autores aventam a possibilidade de o peso do mediastino exercer influência no esôfago e resultar numa pressão mais positiva. Concluíram que a pressão esofágica não é idêntica à pressão pleural e não segue uma relação paralela. Além disso, observaram que há extrema variação na relação entre essas duas pressões de indivíduo para indivíduo, sugerindo que os resultados de mecânica pulmonar devem ser interpretados com cautela 66. No ano seguinte, Attinger e col. mediram simultaneamente as pressões intra-esofágica e intrapleural em quatro pacientes (dois com pneumotórax espontâneo com 10% de colapso pulmonar e outros dois com efusão pleural) em ventilação espontânea em diferentes posições. Observaram que a variação da pressão intrapleural quase sempre foi maior do que a variação da pressão intra-esofágica. A diferença variou de paciente para paciente, o que dependeu da posição corporal. A pressão intrapleural expiratória final foi, em geral, mais negativa do que a pressão intra-esofágica expiratória final. Ambas as pressões obtidas ao final da expiração foram consistentemente mais negativas na posição sentada do que na supina, e na maioria dos pacientes foi mais negativa na posição prona do que na sentada 67.

Mead e Gaensler em 1959, registraram as pressões pleural e esofágica simultaneamente em sete pacientes na postura ereta e em cinco destes na posição supina. Observaram que, na posição supina as oscilações cardíacas tinham uma variação de amplitude três vezes maior do que na ereta, isto poderia contribuir em parte para maior diferença observada nesta posição. Também observaram que a melhor correspondência entre as pressões esofágica e pleural foram obtidas na postura ereta 68. Os valores pressóricos absolutos na posição supina mostraram pressão esofágica consistentemente mais positiva, possível explicação para isto é a compressão do esôfago por estruturas mediastinais, o que poderia interferir nos cálculos de complacência pulmonar e resistência.

Daly e Bondurant, em 1963, estudaram simultaneamente a pressão pleural em diferentes espaços intercostais (3º, 5º e 8º) e a pressão esofágica, em seres humanos voluntários, na posição sentada. Observaram que a variação da pressão intrapleural diferiu conforme o local de medida, e que esses valores foram maiores na região torácica inferior em relação à superior. Mesmo com pneumotórax de 200 mL, não foram observadas diferenças nas pressões intrapleural e esofágica 69. A maioria destes estudos considerou os valores absolutos das pressões para comparação das medidas de pressão pleural e esofágica. Sabe-se atualmente que esta comparação deve ser feita relacionando a variação das pressões.

 

O REFLEXO DA PEEP NAS PRESSÕES PLEURAL E ESOFÁGICA

O emprego da PEEP em ventilação controlada mecânica, seja durante a anestesia ou em Terapia Intensiva, é inquestionável. O entendimento da mecânica respiratória em qualquer condição clínica é essencial para a promoção do tratamento adequado. O uso da pressão esofágica como medida indireta da pressão pleural é uma alternativa menos invasiva para o cálculo das propriedades elásticas e resistivas do sistema respiratório. Neste sentido, é importante entender se a PEEP interfere na correspondência da pressão esofágica em relação à pleural.

Chapin e col. investigaram as mudanças na complacência torácica (Ct) e pulmonar (Cp) e o nível de PEEP exigido para estabelecer adequada expansão pulmonar, em 10 porcos anestesiados, ventilados com 10 cmH2O de PEEP, com monitorização da Ppl. Observaram que, em condições de complacência torácica e complacência pulmonar normais, aproximadamente metade (52% ± 9%) da pressão de via aérea (Pva) aplicada foi transmitida para o espaço pleural, esta aumentou para 65% ± 9% quando a Cp foi normal e a Ct foi reduzida por aplicação de garrote pneumático no abdômen e no tórax. A instilação pulmonar de ácido clorídrico causou diminuição na Cp, a esternotomia mediana provocou aumento na Ct, nesta situação a transmissão da Pva para o espaço pleural foi reduzida para 11% ± 6%. Os resultados indicaram que ambas as Cp e Ct realizam significativo papel na determinação do grau de expansão pulmonar e transmissão de pressão para estruturas intratorácicas durante a aplicação de PEEP 22. Entretanto, neste estudo não foi monitorizada a pressão esofágica.

Craven e Wood realizaram estudo em seis cães anestesiados, comparando a pressão esofágica com a pressão pleural próximo ao coração, na posição de decúbito lateral direito. Evidenciaram que a pressão esofágica é muito similar à pressão existente entre o pulmão e o pericárdio esquerdo nos níveis de PEEP 0, 10 e 20 cmH2O. Enquanto a pressão extrapericárdica direita é 4,5 a 5 vezes mais positiva, os autores relacionaram esses resultados ao peso direto do coração sobre o espaço do pericárdio 70. Marini e col. examinaram o efeito da PEEP nas pressões justacardíaca e esofágica de oito cães, nas posições prona e supina. Na posição supina, a pressão justacardíaca excedeu em muito a esofágica, enquanto na posição prona não houve diferença estatística significativa entre as pressões. Nesse mesmo estudo, os autores registraram a pressão esofágica em três seres humanos nas posições supina, prona e lateral, com 0, 10 e 20 cmH2O de PEEP. Observaram elevação do coração e aumento significativo da pressão esofágica durante a elevação da PEEP. Esse aumento foi maior nas posições prona e lateral do que na supina 71.

O'Quin e col. estudaram cães e analisaram a relação entre a variação da Pes e Ppl medida no espaço justacardíaco, durante diferentes condições de complacência pulmonar e torácica, em diferentes níveis de PEEP (5, 10, 15 e 20 cmH2O), todos na posição supina. As comparações foram feitas ao final da expiração. Em todas as condições de complacência a variação da Ppl excedeu em muito a Pes. Essa diferença dependeu da Cp e Ct, entretanto não dependeu do nível de PEEP aplicado. Durante Cp normal, 61% do valor da PEEP aplicada refletiu-se no espaço pleural no final da expiração, enquanto 52% desse valor foi refletido pela pressão intra-esofágica. Após diminuição da Cp, 55% e 46% da PEEP aplicada foram transmitidas para os espaços pleural e esofágico, respectivamente 72.

Smiseth e col. estudaram a relação entre a pressão esofágica e as pleurais justacardíacas durante ventilação com PEEP de 10, 20 e 30 cmH2O, aplicados em ambos os pulmões e seletivamente em um só pulmão de oito cães, na posição supina. Observaram que a PEEP bilateral de 10, 20 e 30 cmH2O causou progressivo e similar aumento nas pressões pleurais direita e esquerda. Concluíram que o balão esofágico não reflete o acentuado incremento regional na pressão pleural, quando aplicado PEEP seletivo em um pulmão e consistentemente subestima as pressões pleurais quando aplicado PEEP nos dois pulmões 73.

Importante salientar que esses autores levaram em conta os valores pressóricos absolutos e não a variação das pressões.

Klingstedt e col. avaliaram em oito seres humanos, na posição de decúbito lateral, o efeito da aplicação da PEEP (8 e 16 cmH2O) unicamente no pulmão dependente, na complacência e resistência do mesmo hemitórax. Observaram que na aplicação de PEEP seletivo de 8 cmH2O, a complacência do hemitórax dependente aumentou, enquanto o não-dependente não se modificou. Com PEEP de 16 cmH2O, a complacência dos dois hemitórax foi praticamente a mesma. A resistência inspiratória também decresceu de forma progressiva com aumento seletivo de PEEP, sendo significativa com PEEP de 16 cmH2O. A pressão esofágica foi medida pelo balão, os autores concluíram que a variação da pressão esofágica não refletiu de modo fidedigno a variação da pressão pleural quando aplicada PEEP seletiva na posição lateral 45.

Jardin e col. verificaram o efeito da transmissão da pressão de via aérea para a esôfago em 19 pacientes portadores de insuficiência respiratória aguda, divididos em três grupos, com leve, moderada e acentuada diminuição da complacência total do sistema respiratório. As observações foram feitas em três níveis de PEEP: ZEEP, 10 e 20 cmH2O. A variação das medidas foram verificadas no final da expiração e final da inspiração. Em cada paciente a Pes foi correlacionada linearmente com a pressão traqueal. No grupo com leve diminuição da Csr, a variação da Pes foi de 2,73 ± 0,45, relacionada com transmissão da Pt girando em torno de 37%. No grupo apresentando moderada diminuição da Csr, a variação da Pes foi de 3,14 ± 1,04 e a transmissão da Pt foi de 32%. No grupo com importante diminuição da Crs, a variação foi de 4,13 ± 1,55 e a porcentagem da Pt transmitida foi de apenas 24%. A transmissão da pressão da via aérea para o esôfago foi reduzida quando grave deterioração da complacência do sistema respiratório esteve presente 46.

Bonnet e col. determinaram a magnitude das mudanças nas pressões justacardíacas por meio das pressões esofágica, pericárdica e pleural mediastinal, relacionado com aumento de 0 a 20 cmH2O de PEEP, em 11 pacientes submetidos a cirurgia cardíaca. Em todos os pacientes houve elevação das pressões intratorácicas com aumento do nível do PEEP. As alterações na pressão esofágica foram menos importantes; entretanto, apresentaram correlação linear com mudanças na pressão pleural 11.

Rajacich e col. estudaram em pacientes no pós-operatório de cirurgia de revascularização do miocárdio a variação da pressão esofágica por PEEP aplicada (0, 5, 10, 15 e 20 cmH2O). Observaram que o valor da Pes aumentou de forma acentuada nas PEEP 10, 15 e 20 cmH2O, com o paciente na posição supina 18.

Smiseth e col. mediram diretamente a pressão pleural extracardíaca em oito pacientes submetidos a cirurgia cardíaca. Foi aplicada PEEP de 5, 10 e 15 cmH2O, e as medidas foram feitas no período expiratório. Observaram que a aplicação de PEEP causou progressivo aumento na pressão pleural extracardíaca 74.

Pelosi e col. estudaram seis cães com insuficiência respiratória provocada por ácido oleico sob anestesia e paralisia muscular, na posição supina. Mediram a pressão esofágica e a pressão pleural simultaneamente, nas regiões apical e média, e na região mais dependente da cavidade torácica, após aplicação de 5 e 15 cmH2O de PEEP, associada a diferentes volumes correntes (baixo, médio e alto). Observaram que a pressão de superfície pleural é subestimada pela pressão esofágica quando se aumentou a pressão de via aérea. Demonstraram que o valor absoluto da Pes apenas serve como uma boa estimativa da Ppl para a região pulmonar média, sendo consistentemente diferente dos valores das regiões dependentes e não-dependentes pulmonares. Entretanto, do ponto de vista estatístico há boa correlação entre a variação da Pes e Ppl em todas as regiões do pulmão 23. Auler Jr. e Fernandes observaram que em pacientes anestesiados e paralisados no pós-operatório de cirurgia cardíaca, existiu ótima correlação entre pressões esofágica e pleural com níveis intermediários de PEEP (5 e 10 cmH2O); entretanto, com PEEP zero essas pressões não são correspondentes 65.

Mais estudos precisam ser realizados em seres humanos para validar o uso do balão esofágico em pacientes com alterações da complacência pulmonar em uso de PEEP. Algumas recomendações para uso do balão esofágico em pacientes sedados em ventilação controlada mecânica ou sob efeito da anestesia devem ser seguidas 75:

  • Apropriado posicionamento do balão no terço médio do esôfago, confirmado por meio do "teste de oclusão";
  • A posição do sistema cateter-balão deve ser verificada por meio de radiografia de tórax, uma vez que a maioria dos cateteres são radiopacos;
  • Preenchimento do balão com volume apropriado, obtido por meio do teste de complacência do balão, com o objetivo de registrar os valores pressóricos reais obtidos do espaço intra-esofágico;
  • Recomenda-se que as medidas de pressão esofágica em pacientes anestesiados e paralisados devam ser obtidas na posição supina com PEEP acima de 5 cmH2O, já que nessa situação em ZEEP as pressões esofágica e pleural não correspondem. PEEP de 10 cmH2O oferece a melhor correspondência entre essas duas pressões;
  • A correta escolha do equipamento para monitorização dos sinais e a alta sensibilidade dos transdutores são fundamentais, assim como a calibração do equipamento deve ser efetuada antes de cada uso.

O cálculo preciso das propriedades elásticas e resistivas do pulmão e da parede torácica somente é possível com a obtenção acurada da pressão pleural.

O balão esofágico é o método mais difundido e utilizado para obtenção da medida indireta da pressão pleural. O "teste de oclusão" é fundamental para o posicionamento correto do balão. Com níveis intermediários de PEEP 5 a 10 cmH2O, obtém-se adequada correlação entre variação das pressões esofágica e pleural em pacientes sedados ou anestesiados, destituídos de comprometimento importante da complacência pulmonar.

 

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Endereço para correspondência:
Dra. Cláudia Regina Fernandes
Rua Marcelino Lopes, 4520/09
Sapiranga
60834-370 Fortaleza, CE
E-mail: crf@fortalnet.com.br

Apresentado em 7 de outubro de 2005
Aceito para publicação em 20 de fevereiro de 2006

 

 

* Recebido do Hospital Universitário Walter Cantídio, Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza, CE