Imersão em água fria para o manejo da hipertermia severa

Cold water immersion to the control of exertional heat illness

ARTIGOS DE REVISÃO

Imersão em água fria para o manejo da hipertermia severa

Cold water immersion to the control of exertional heat illness

Jacqueline de Paula Viveiros^I; Flávia Meyer^II; Luiz Fernando Martins Kruel^II

^IDepartamento de Educação Física e Desporto (DEFISD). Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG). Belo Horizonte, MG

^IIPrograma de Pós-graduação em Ciências do Movimento Humano (PPGCMH). Escola de Educação Física (ESEF). Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Porto Alegre, RS

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

A incapacidade de dissipar o calor gerado pela atividade muscular prejudica o desempenho e aumenta a predisposição a lesões do organismo. A hipertermia severa induzida pelo esforço físico (HTE) prejudica a saúde e está associada à morbidade e mortalidade de indivíduos em diferentes atividades ocupacionais e atléticas. Estudos sobre a eficiência de métodos de resfriamento corporal têm recomendado a imersão em água fria para o tratamento da HTE. Sua utilização nos minutos iniciais pós-hipertemia parece a melhor recomendação por reduzir o tempo no qual a temperatura central permanece elevada. A manutenção de infraestrutura necessária para a realização desse procedimento deve ser considerada em atividades físicas e condições ambientais nas quais os indivíduos estão mais suscetíveis ao acometimento da HTE. As taxas de resfriamento observadas através da imersão em água a diferentes temperaturas podem servir de referência para o controle da duração do procedimento. Esta revisão analisa a recomendação da imersão em água fria como procedimento de resfriamento corporal para o manejo da HTE.

Palavras-chave: exercício, temperatura corporal, choque hipertérmico, taxa de resfriamento.

ABSTRACT

The incapacity of dissipating heat generated by muscular activity hampers performance and increases predisposition to physical injuries. Exertional heat illness (HTE) harms health and is associated with morbidity and mortality of individuals in different occupational and athletic activities. Studies on the efficiency of body cooling methods have recommended cold-water immersion for the treatment of HTE. Its use in the initial minutes of post-hyperthermia seems to be the best recommendation to reduce the time central temperature remains high. Maintenance of the infrastructure needed to perform this procedure should be considered in physical activities and environmental conditions in which the individuals are more prone to HTE. The cooling rates observed through water immersion in different water temperatures may serve as reference to the control of HTE procedure duration. This review analyses the recommendation of cold-water immersion as a body cooling procedure for management of HTE.

Keywords: exercise, body temperature, exertional heatstroke, cooling rate.

INTRODUÇÃO

A temperatura corporal em repouso é mantida em equilíbrio através da integração de mecanismos que alteram a transferência de calor para a periferia do corpo, regulam o resfriamento por evaporação do suor e controlam a taxa de produção de calor corporal. O centro termorregulador hipotalâmico é o responsável pelo processamento das informações sobre as variações na temperatura do corpo e pela ativação dos mecanismos de conservação ou dissipação de calor⁽¹⁾.

Em atividades físicas de intensidades moderada a intensa (40 a 80% do VO₂máx) e duração superior a 20 ou 30 minutos, o calor produzido pelos músculos ativos e transportado pelo sangue é suficiente para elevar a temperatura corporal e estimular os receptores de calor localizados no hipotálamo. Os ajustes da temperatura interna durante o exercício dependem das condições ambientais a que o indivíduo está exposto e da intensidade e duração do exercício^(2-5).

A incapacidade de dissipar adequadamente o calor produzido pela atividade muscular prejudica o desempenho e aumenta a predisposição a algumas lesões do organismo. A hipertermia severa induzida pelo esforço físico (HTE) representa um agravo em saúde associado à morbidade e mortalidade de indivíduos em diferentes atividades ocupacionais e atléticas^(6-14). Ocorre em atividades intensas (acima de 60% do VO2máx) e prolongadas, sendo comum no ciclismo, nas corridas de rua de distâncias entre 5 e 42km e durante o treinamento e a competição do futebol e do futebol americano^(6,7,15,16). É mais frequente em ambientes quentes e úmidos, podendo, entretanto, ocorrer em ambientes frios⁽¹¹⁾.

No Brasil, embora se desconheça sua prevalência, casos de HTE podem ocorrer em atividades físicas de longa duração e alta intensidade, como exercícios físicos militares e atividades atléticas realizadas em ambientes quentes e úmidos.

A sobrevida do indivíduo acometido por HTE depende da velocidade com que o corpo é resfriado. Diferentes procedimentos de resfriamento corporal são conhecidos e incluem a utilização de pacotes de gelo⁽⁷⁾, sistema de ventilação de ar⁽¹⁷⁾, toalhas ou lençóis molhados com ou sem ventiladores⁽¹⁸⁾ e a imersão em água fria^(18-20). Todavia, a efetividade das diferentes técnicas de resfriamento corporal parece ainda controversa. Em estudos sobre a eficiência de métodos de resfriamento corporal^(18-22), a imersão em água fria tem sido recomendada para o tratamento de indivíduos acometidos por HTE. Esta revisão aborda a recomendação da imersão em água fria como procedimento de resfriamento corporal para o manejo da HTE.

HIPERTERMIA SEVERA INDUZIDA PELO ESFORÇO FÍSICO

A temperatura corporal pode ser representada pela temperatura das regiões mais profundas do corpo, denominada temperatura interna ou temperatura central. A medida da temperatura esofagiana (Tes) é comumente utilizada para alterações rápidas e a medida da temperatura retal (Tre) para alterações mais lentas na temperatura interna^(23-25). A temperatura timpânica (Tti) é também utilizada para representar a temperatura interna^(7,26).

Durante o esforço físico realizado em ambiente quente e seco, o resfriamento evaporativo representa o principal mecanismo fisiológico autonômico de controle da temperatura corporal⁽²⁷⁾. A condição na qual o resfriamento requerido é maior do que a capacidade de resfriamento evaporativo, ou seja, a produção de calor ultrapassa a sua capacidade de dissipá-lo para o ambiente, caracteriza o estresse hipertérmico não compensado⁽²⁸⁾. Nessa condição, o calor armazenado no corpo pode conduzir o indivíduo à HTE^(6-14). A HTE acomete indivíduos fisicamente ativos, aclimatados ao calor e de alta aptidão física que realizam esforços físicos em ambientes quentes e úmidos, como atletas competitivos de diferentes modalidades^(7,11-13), praticantes de atividades esportivas não competitivas⁽⁶⁾ e militares em exercícios físicos no calor^(8,9,14).

Um ambiente quente é caracterizado por temperaturas superiores a 24ºC, enquanto um ambiente é considerado úmido quando a umidade relativa do ar (URA) é superior a 75% ou seco quando a URA é inferior a 50%. Ambientes com temperaturas entre 21 e 24ºC e URA entre 50 e 75% são considerados termoneutros⁽²⁹⁾. Entretanto, um ambiente termoneutro pode ser diferente para grupos populacionais que residem em regiões climáticas distintas⁽⁵⁾. Para o Brasil, a definição de um ambiente termoneutro é imprecisa^(25,30).

O índice de temperatura de bulbo úmido e temperatura de globo (IBUTG) é uma maneira confiável de avaliação do estresse térmico do ambiente. É derivado das temperaturas de bulbo úmido (umidade), de bulbo seco (temperatura ambiente) e da temperatura de globo (calor radiante). Baixo risco de HTE corresponde a IBUTG menor que 18ºC e alto risco corresponde a IBUTG superior a 28ºC⁽¹²⁾. Apesar disso, o risco de HTE em militares da Marinha de Parris Island (SC, EUA) foi associado a um efeito cumulativo da exposição prévia ao calor e não apenas ao estresse térmico do momento do evento, medido pelo IBUTG, já que casos de HTE foram encontrados em ambientes com IBUTG entre 15,6 e 29,4ºC⁽¹³⁾.

Embora o risco de HTE seja maior em ambientes quentes e úmidos, ela pode ser observada em ambientes frios, como descrito no estudo de caso de Roberts⁽¹¹⁾, no qual um corredor foi acometido por choque hipertérmico após três horas e 15 minutos de uma corrida de rua à temperatura entre 6 e 9,5ºC e umidade relativa de 99% (início da prova) a 62% (final da prova).

A HTE representa um continuum, onde na extremidade de menor agravo em saúde encontra-se a exaustão induzida pelo calor e no outro extremo, de agravo significativo em saúde, o choque hipertérmico seguido de morte⁽¹⁴⁾. A HTE compreende, ainda, a cãibra e a síncope por calor^{(6,8,9,12,14)}. O choque hipertérmico é um evento clínico associado a alta mortalidade, cujo controle depende da velocidade com que o corpo é resfriado. Uma vez diagnosticado, sua mortalidade está associada ao tempo no qual o indivíduo permanece com a temperatura corporal elevada^(8,9,31). Caracteriza-se por temperatura retal superior a 40ºC e é associado à falência de diferentes sistemas orgânicos, em especial dos sistemas nervoso, renal e circulatório, como resultado da hipertermia tecidual^(8,9,14).

Quanto à sua prevalência, em militares do exército americano, 2.069 casos de HTE, que incluíram choque hipertérmico, exaustão e cãibras por calor, foram identificados em recrutas da Marinha, no período de 1979 a 1997, durante treinamento militar⁽¹³⁾. No período de 1971 a 2000, foram identificadas 115 mortes por HTE, o que representou taxa de mortalidade de 5,7/1.000 pessoas-ano para militares do sexo masculino e de 0,4/1.000 pessoas-ano para mulheres⁽⁸⁾. No período de 1980 a 2002, 5.246 hospitalizações por HTE de militares foram identificadas e incluíram cãibras por calor (n = 419; 8% do total), exaustão e síncope por calor (n = 3.200; 61% do total) e choque hipertérmico (n = 944; 18% do total)^(9,14).

Em atividade atlética, foram encontrados 139 casos de HTE, o que correspondeu à taxa média de 4,19 casos por 1.000 exposições ao calor em atletas universitários durante um período de três meses de treinamento de futebol americano. Do total de casos identificados, 70% foi associado a cãibras por calor, 23% a exaustão por calor e 7% a síncope por calor⁽¹²⁾. Na mesma modalidade esportiva, no período de 1995 a 2001, 21 atletas morreram por choque hipertérmico nos EUA⁽¹⁵⁾. Armstrong et al.⁽¹⁸⁾ identificaram 21 casos de HTE em corredores treinados em três edições consecutivas da corrida de rua Falmouth Road Race (Falmouth, MA).

Durante a realização de triátlon recreativo (200m de natação, 8km de ciclismo e 2km de corrida), 15 indivíduos foram acometidos por exaustão por calor, o que representou 24,6% do total de agravos em saúde identificados na prova. Apenas um caso foi identificado durante triátlon de curta distância (500m de natação, 20km de ciclismo e 5km de corrida). Os eventos foram realizados em dezembro de 2006 e fevereiro de 2007, respectivamente, na cidade de Melbourne, Austrália, com IBUTG entre 23 e 28ºC⁽⁷⁾.

No período de quatro anos (2001 a 2004), foram encontrados 109 casos de hospitalizações por HTE durante a realização de atividades físicas de tempo livre em New South Wales, Austrália. Desses, foram identificados 44 casos (ou 40,4%) de exaustão por calor, 35 (32,1%) de choque hipertérmico e 23 (21,1%) de síncope por calor. O número anual de casos aumentou a cada ano, representado por 12 casos em 2001 (26 em 2002, 32 em 2003) e 39 em 2004. A maratona foi a atividade física específica que resultou em maior número de casos de HTE⁽⁶⁾.

IMERSÃO EM ÁGUA FRIA PARA O MANEJO DA HIPERTERMIA SEVERA

A HTE representa uma emergência médica e sua identificação pode ser feita por profissionais que atuam com a atividade física, o que determinará a velocidade com que um procedimento de resfriamento corporal será aplicado. Alguns atletas acometidos por HTE apresentam manifestações de difícil reconhecimento por pessoas não familiarizadas com o atleta⁽³²⁾. Embora a correta identificação esteja associada à medida da temperatura interna, a HTE pode apresentar sinais como fadiga excessiva, pele quente, cãibras musculares, respiração superficial e rápida, taquicardia, pupilas contraídas, tontura, convulsões, confusão mental, irritabilidade e colapso⁽³¹⁾. Profissionais que supervisionam atividades físicas devem estar atentos a esses sinais, já que possuem papel particular na identificação e, por consequência, na rápida aplicação de um procedimento de resfriamento corporal.

As estratégias de resfriamento corporal para o controle da HTE compreendem, de um lado, as técnicas baseadas no resfriamento evaporativo^(7,17,18) e, de outro, a imersão em água fria^(18-20). As primeiras compreendem a utilização de pacotes de gelo, toalhas ou lençóis molhados e borrifo de água fria ou morna sobre o corpo que promovem o resfriamento por evaporação da água. O resfriamento é acelerado através da utilização de ventiladores ou abanadores de ar sobre o corpo^(7,17,18).

Smith⁽³³⁾ examinou achados sobre a eficiência de métodos de resfriamento corporal para o manejo da HTE, incluindo técnicas evaporativas, dantrolene¹ e a imersão em água fria. De 17 artigos publicados no período de 1966 a 2003, quatro compararam experimentalmente as técnicas de resfriamento. Desses, dois estudos^(18,19) utilizaram a imersão em água em indivíduos acometidos por HTE. Outros 13 estudos descreveram casos clínicos. Desses, dois estudos (décadas de 1960 e de 80) compararam a imersão em água com outro procedimento e um estudo de caso⁽²⁰⁾ compreendeu apenas a imersão em água. Para o autor⁽³³⁾, a imersão em água fria é desconfortável e, frequentemente, intolerável, além de não ser prática. Recomenda a combinação de procedimentos de resfriamento evaporativo com a imersão apenas das extremidades do corpo.

Para Howe e Boden⁽³⁴⁾, a imersão em água fria pode impedir o uso de outros procedimentos, como a utilização de um monitor cardíaco e o acesso à administração intravenosa de fluidos. Por isso, a imersão em água não seria recomendada e o resfriamento evaporativo através do borrifo de água sobre a pele representaria um procedimento superior quando comparado com a imersão em água fria.

A recomendação da imersão em água é justificada racionalmente pela maior capacidade de condução de calor da água, quando comparada com o ar^(35-37) e não por evidências experimentais. Para alguns autores^(34,37), a imersão em água fria não é recomendada para o tratamento da HTE porque, além de provocar desconforto individual^(38-40), esse procedimento pode provocar tremor^(24,39-41) e vasoconstrição periférica⁽²⁶⁾, o que prejudicaria o resfriamento corporal.

Em contraposição, outros autores^{(18,20,23,42)} consideram que o tremor é raramente observado durante a imersão de indivíduos hipertérmicos em água fria e, mesmo na presença de tremor, não se observa hipertemia recorrente. Além disso, apesar de possível vasoconstrição periférica, o gradiente de temperatura entre a pele e a água fria seria capaz de promover maior transferência condutiva de calor para um mesmo fluxo sanguíneo na pele, quando comparada com a exposição ao ar. Em diferentes estudos^(24,39,41), a imersão prolongada (mínimo de 30 minutos) em água de 8 a 24ºC foi capaz de provocar a diminuição da temperatura interna, apesar de aumento da taxa metabólica induzido por tremor.

A uma mesma temperatura, um indivíduo resfria-se quatro vezes mais rápido quando imerso em água do que quando exposto ao ar. Na água, o resfriamento corporal é favorecido por maior condutividade térmica (631mW/m² por ºK), calor específico (4J/g por ºK) e densidade da água (0,9922g/cm³), quando comparada com o ar (26; 1; e 0,0012, respectivamente). Diferentemente da atividade física realizada no calor fora d'água, onde a evaporação do suor, associada ao fluxo convectivo do sangue, representa o principal mecanismo de transferência de calor do corpo para o ambiente; durante a imersão em água a evaporação do suor é comprometida e a condução torna-se o mecanismo mais eficiente de perda de calor⁽³⁵⁾.

A National Athletic Trainers' Association⁽¹⁶⁾ recomenda a imersão do tronco e extremidades do corpo em água com temperatura entre 1ºC e 15ºC para o manejo do choque hipertérmico e o resfriamento evaporativo para o tratamento da exaustão por calor, que apresenta menor agravo em saúde. Com a presença de um médico, a imersão em água fria pode continuar ininterruptamente com outros procedimentos clínicos. Sem um médico, esse procedimento deverá ser interrompido pela incompatibilidade com o transporte para uma instalação médica.

O American College of Sports Medicine (ACSM )⁽³¹⁾ se posiciona sobre o manejo da HTE a partir da análise dos estudos de Armstrong et al.⁽¹⁸⁾, Clements et al.⁽²²⁾, Proulx, Ducharme e Kenny⁽⁴⁵⁾ e Costrini⁽²⁰⁾. Para o ACSM, a imersão em água fria apresentaria menor taxa de morbidade e mortalidade, segundo a análise do estudo de Costrini⁽²⁰⁾. De forma semelhante, para Casa et al.⁽³⁵⁾, a imersão em água fria é recomendada como"padrão ouro"para omanejo da HTE. Sua recomendaçãobaseia-se nos resultados de Proulx et al.⁽⁴²⁾, Clements et al.⁽²²⁾, Armstrong et al.⁽¹⁸⁾ e Costrini⁽²⁰⁾.

O quadro 1 apresenta uma síntese sobre a recomendação da imersão em água fria para o controle da HTE dos diferentes autores.

Costrini⁽²⁰⁾ descreveu sua experiência enquanto médico da Marinha dos EUA, na qual 252 casos de HTE, ao longo de 15 anos, foram tratados com a imersão em água fria até a temperatura retal reduzir para 39ºC. Taxas de resfriamento de 0,15ºC.min^-1 com durações de 20 a 40 minutos foram observadas. Em um total de 25 pacientes, o tremor foi observado, embora não tenha sido acompanhado de hipertermia recorrente.

No estudo de Armstrong et al.⁽¹⁸⁾, 21 corredores de rua foram submetidos à imersão em água a 1 a 3ºC (N = 14) ou à exposição à temperatura ambiente de 24ºC e utilização de toalhas molhadas sobre o corpo (N = 7) após exaustão por calor ou choque hipertérmico durante a Falmouth Road Race (11,5km). Maior taxa de resfriamento corporal foi obtida com a imersão em água (0,2ºC.min^-1), quando comparada com a exposição ao ar (0,1ºC.min^-1) e reforçou a recomendação para o uso do método.

Clements et al.⁽²²⁾ compararam a imersão em água em duas temperaturas (5 ± 0,2ºC e 14 ± 0,3ºC) e a exposição ao ambiente (29 ± 0,8ºC) após corrida de rua em 17 corredores. Maior taxa de resfriamento foi observada nas condições com imersão em água somente após oito a 10 minutos de cada procedimento (0,08 ± 0,01ºC.min^-1 a 0,16 ± 0,01ºC.min^-1), em relação à condição sem imersão (0,06 ± 0,01 a 0,10 ± 0,01ºC.min^-1).

Proulx, Ducharme e Kenny⁽⁴⁵⁾ compararam as taxas de resfriamento por imersão em água às temperaturas de 2, 8, 14 e 20ºC até o retorno da temperatura retal a 37,5ºC. Sete indivíduos, de ambos os sexos, foram previamente submetidos a um exercício em esteira ergométrica a 65% do VO2máx, em câmara ambiental (39 ± 0,6ºC e 37 ± 0,1% de URA) até o alcance de temperatura retal de 40ºC. A taxa de resfriamento foi similar nas condições de água a 8, 14 e 20ºC (0,15 ± 0,06 a 0,19 ± 0,10ºC.min^-1) e maior na imersão em água a 2ºC (0,35 ± 0,14ºC.min^-1). Os indivíduos permaneceram em imersão até o alcance de uma Tre de 37,5ºC. Tremor foi observado durante a imersão em água a 8, 14 e 20ºC e não foi observado à água a 2ºC, provavelmente em função de sua pequena duração (9 min, em média). Os resultados foram reproduzidos no estudo de Proulx, Ducharme e Kenny⁽⁴⁵⁾.

Clapp et al.⁽¹⁹⁾ compararam a imersão em água com temperatura de 10 a 12ºC com a exposição à temperatura ambiente durante 30 minutos após a elevação da temperatura retal para 38,8 ± 0,1ºC por caminhada em ambiente com IBUTG de 39ºC. Maior taxa de resfriamento corporal durante a imersão (0,25 ± 0,1ºC.min^-1), quando comparada com a exposição à temperatura ambiente (0,1 ± 0,04ºC.min^-1), foi encontrada após 10 minutos do início dos procedimentos.

Em estudo recente⁽²¹⁾, a imersão em água a 14 ± 0,2ºC iniciada 25 minutos pós-exercício resultou em maior redução da Tre, quando comparada com a exposição à temperatura ambiente de 24ºC. O exercício prévio elevou a temperatura retal para 38,5 ± 0,5ºC sem o acometimento de HTE.

O quadro 2 apresenta as taxas de resfriamento observadas nos estudos que utilizaram a imersão em água fria para o controle da hipertermia. Quando comparada com a exposição à temperatura ambiente^{(18,19,21,22)}, a imersão em água fria provoca maior taxa de resfriamento corporal. Em indivíduos acometidos por HTE, a maior taxa de resfriamento encontrada foi de 0,2ºC.min^-1, enquanto em indivíduos submetidos à elevação da temperatura através de exercício prévio, taxas similares (~ 0,1 a 0,2ºC.min^-1) de resfriamento foram observadas durante a imersão em água a diferentes temperaturas (5 a 20ºC). Maior taxa foi associada à imersão em água a 2ºC (0,35ºC.min^-1) e menor taxa (0,03ºC.min^-1) foi encontrada durante a imersão em água a 14ºC iniciada 25 minutos após o exercício (quadro 2).

A maioria dos estudos apresentados^{(16,18,22,31,32,35,36)} reforça a recomendação da imersão em água fria para o manejo da HTE. Essas publicações refletem posições de um mesmo grupo de credibilidade científica internacional sobre o tema. Entretanto, essa recomendação está associada a poucas evidências experimentais.

Por motivos éticos, a dificuldade no desenvolvimento de estudos experimentais com indivíduos acometidos por HTE estabelece dúvidas quanto à melhor recomendação para o controle desse agravo em saúde. Experimentalmente, a elevação da temperatura corporal através da realização de exercício prévio, sem o acometimento de HTE, dificulta o alcance de informações conclusivas, já que não representa a real condição do evento.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A utilização da imersão em água fria nos minutos iniciais pós-hipertemia induzida pelo esforço físico parece a melhor recomendação para o controle deste agravo em saúde, por permitir, de forma eficiente, a redução do tempo no qual a temperatura central permanece elevada. Em atividades físicas e condições ambientais nas quais os indivíduos estão mais suscetíveis ao acometimento da hipertermia severa, a manutenção de infraestrutura necessária para a realização desse procedimento deve ser considerada. No treinamento e na competição onde há a possibilidade de medida da temperatura interna, o procedimento poderá ser mantido até o alcance de Tre de 38ºC, relativamente segura e confortável. Sem a medida da temperatura interna, para evitar possíveis efeitos adversos, as taxas de resfriamento observadas através da imersão em água a diferentes temperaturas podem servir de referência para o controle da duração do procedimento. Nesse caso, deve-se considerar a utilização da medida da temperatura da água (facilmente obtida) e o tempo médio previsto para o alcance da temperatura interna de 38ºC.

AGRADECIMENTOS

Aos professores Luiz Oswaldo Carneiro Rodrigues e Fabiano Trigueiro Amorim (EEFFTO/UFMG) por suas relevantes sugestões. Este estudo recebeu o apoio da Capes/Setec do Governo Federal, Brasil.

Todos os autores declararam não haver qualquer potencial conflito de interesses referente a este artigo.

Submetido em 26/11/2008

Versão final recebida em 03/12/2008

Aceito em 08/01/2009

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  22 Set 2009
• Data do Fascículo
  Ago 2009

Histórico

• Aceito
  08 Jan 2009
• Recebido
  26 Nov 2008