Efeitos do pneumoperitônio com ar e CO2 na gasometria de suínos

Effects of CO2 and air pneumoperitoneum on blood gas changes in pigs

10 – ARTIGO ORIGINAL

Efeitos do pneumoperitônio com ar e CO₂ na gasometria de suínos¹

Effects of CO₂ and air pneumoperitoneum on blood gas changes in pigs

Silvio Luis da Silveira Lemos^I; Joaquim Miguel Vinha^I; Iandara Schettert Silva^II; Paulo André Costa Novaes^I; Maisse Fernandes Oliveira^III; Georgette Beatriz Paula^III; Camila Carvalho Rebelo^III; Marcelo Luiz Marinho^III

^IProfessor do curso de Medicina da UNIDERP

^IIProfessora Doutora do curso de Medicina Veterinária da UNIDERP

^IIIAcadêmicos do curso de Medicina da UNIDERP

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: O pneumoperitônio produz várias alterações na fisiologia humana. Algumas destas alterações, como hipercapnia e acidose, dependem ou são agravadas com o uso de CO₂, tendo maior repercussão em pacientes com problema cardio-respiratório. A necessidade de uma melhor alternativa para insuflação da cavidade; a observação de que as cirurgias abertas, assim como as laparoscópicas com suspensão mecânica, são realizadas na presença de Ar ambiente; e a escassez de trabalhos testando o Ar em substituição ao CO₂ para insuflação da cavidade, foram motivos para a realização deste trabalho.

MÉTODOS: Vinte (0) suínos anestesiados foram submetidos a pneumoperitônio com 1 hora de duração. Os animais foram distribuídos em 4 grupos de 5 animais: Grupo A1 – Pneumoperitônio de Ar a 10 mmHg; Grupo A – Pneumoperitônio de Ar a 16 mmHg; Grupo B1 – Pneumoperitônio de CO₂ a 10 mmHg; Grupo B – Pneumoperitônio de CO₂ a 16 mmHg. O pneumoperitônio foi realizado pela técnica aberta com trocater de Hasson. Através de um cateter venoso central colhe-se amostra de sangue para exame de gasometria em 3 momentos.

RESULTADOS: A análise da gasometria venosa não revelou alterações significativas entre os grupos em relação a PaO₂ e a saturação do O₂. Nos Grupos A1, A e B1 não foram observadas alterações no equilíbrio ácido-básico. No Grupo B após uma hora de pneumoperitônio houve nítida tendência a hipercapnia e acidose.

CONCLUSÃO: O ar, com a técnica aberta de pneumoperitônio foi uma opção segura para insuflação de cavidade em procedimentos laparoscópicos diagnósticos de suínos.

DESCRITORES: Pneumoperitônio. Gasometria. Laparoscopia. Suínos. Ar.

ABSTRACT

PURPOSE: The pneumoperitoneum causes several physiological alterations in humans. Some of these alterations, as hypercapnia and acidosis, are dependent on the use of CO₂ or aggravated by its use, and affects mainly the patients with cardiopulmonary problems. The need for a better alternative of cavity insufflation; the observation that open surgeries, as well as the laparoscopic surgeries with mechanical lifting devices are performed in the presence of environmental air; and the shortage of studies investigating the air insufflation as an alternative to CO₂ cavity insufflation, were the reasons for carrying out the present work.

METHODS: Twenty pigs under anesthesia were submitted to pneumoperitoneum in an hour procedure. The animals were divided in 4 groups of 5 animals: A1 Group – Air Pneumoperitoneum at 10 mmHg; A2 Group – Air Pneumoperitoneum at 16 mmHg; B1 Group – CO₂ Pneumoperitoneum at 10 mmHg; B2 Group – CO₂ Pneumoperitoneum at 16 mmHg. The pneumoperitoneum was performed by open technique using Hasson trocar. Through a central venous blood catheter, venous blood was collected three times to gas analysis.

RESULTS: The blood gas analysis didn't show significant changes related to PaO₂ and O₂ saturation among the groups. In the Groups A1, A2 and B1, changes related to the acid-basic balance were not observed. In the Group B2 there was a clear tendency to hypercapnia and acidosis after an hour of pneumoperitoneum procedure.

CONCLUSION: The air was a safe option for cavity insufflation during diagnostic laparoscopic procedures in swine.

KEY WORDS: Pneumoperitoneum. Blood gas analysis. Laparoscopy. Swine. Air.

Introdução

A videolaparoscopia vem sendo cada vez mais empregada como opção para diagnóstico e tratamento cirúrgico das afecções abdominais.

O pneumoperitônio é um dos passos necessários para realização dos procedimentos laparoscópicos. O Dióxido de Carbono (CO₂) tem sido o gás mais utilizado para a insuflação da cavidade abdominal, devido as suas características: ser transparente, não comburente, de fácil acesso, baixo custo e altamente solúvel em água¹, o que reduz o risco de embolia gasosa fatal^{2, 3, 4, 5, 6}. Além disso, é um produto endógeno natural que é eliminado pelos pulmões durante a respiração³.

No entanto, o pneumoperitônio produz várias alterações na fisiologia humana^{1,3,7,8,9, 10,11,12,13}. Algumas destas alterações, como hipercapnia e acidose, dependem ou são agravadas com o uso de CO₂^{2,8,9,10,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26}.

O pneumoperitônio provoca alterações relacionadas não só ao efeito mecânico do aumento da pressão intra-abdominal^{1,3,18,19,27,28,29}, mas principalmente pelo aumento da absorção de CO₂^{1,3,10,12,13,14,17,19,20,25,30}. As alterações do equilíbrio ácido-básico, ventilatórias e hemodinâmicas, em pacientes saudáveis, não ocorrem ou teriam poucas conseqüências, quando a pressão de pneumoperitônio utilizada é de no máximo 15 mmHg^{10,18,29,25,31}. Em pacientes com doença cardio-respiratória, estas alterações têm uma repercussão maior^{1,12,14,16,22,23,26,29,32,33}.

É conhecido que o CO₂ reduz o pH da superfície peritonial^25,34,35, provocando mais dor quando comparado com outros gases^35,36, fato que também implica na utilização de anestesia geral.

Assim, frente à necessidade de uma melhor alternativa em substituição ao pneumoperitônio de CO₂, várias opções foram experimentadas, entre as quais pode-se citar a utilização de outros gases para insuflação da cavidade, como o hélio, o argônio e o óxido nitroso^{2,8,9,12,14,15,23,32,34,35,36,37,38,39,40,41,42} e até mesmo a suspensão mecânica da cavidade^{8,11,16,20,24,33,43,44,45,46}. Esta última opção, apesar de não causar as alterações induzidas pelo pneumoperitônio, tem suas limitações^41,47 e não é amplamente empregada.

Os gases nobres apesar de mostrarem algumas vantagens em relação ao CO₂^2,9,32,34,40, também têm desvantagens^2,32,34,40, que seria o custo maior e a insegurança em relação ao risco de embolia gasosa, pois se ocorresse, seria mais grave^{2,4,5,6,40,48}, uma vez que os gases nobres são pouco solúveis em água .

O ar e seu principal componente, o nitrogênio, da mesma forma, são pouco solúveis e por isso também têm sido evitados¹².

Na prática, a embolia gasosa ocorre durante a criação do pneumoperitônio, insuflando a cavidade com a agulha de Verres, ou seja, somente com a técnica fechada de pneumoperitônio^{6,49,50,51,52}.

Teoricamente, a embolia gasosa poderia ocorrer durante uma cirurgia laparoscópica na presença de lesão vascular (venosa), associada com uma pressão elevada de pneumoperitônio e hipovolemia, como demonstrado em estudo experimental⁵³. Normalmente não se indica procedimento laparoscópico na vigência de hipovolemia, e a pressão de pneumoperitônio normalmente empregada (máximo 15 mmHg), possivelmente não seria suficiente para provocar embolia gasosa.

Assim, se o único risco real da embolia gasosa fosse na instalação do pneumoperitônio com agulha de Verres, os gases insolúveis, inclusive o ar, poderiam ser utilizados com segurança usando uma técnica aberta de pneumoperitônio^6,54, como proposto por Hasson.

O emprego de uma técnica aberta, sem utilização da agulha de verres, é mais seguro, pois além diminuir a incidência de lesões viscerais^{54,55,56,57,58} evita o risco de embolia gasosa durante a criação do pneumoperitônio. Em equipes treinadas demanda pouco tempo, sendo já uma rotina em alguns serviços^54,55,58.

O Óxido Nitroso (NO₂) apesar de ser solúvel (bem difusível) tem o inconveniente de ser comburente devendo também ser evitado em procedimentos terapêuticos com uso de eletrocoagulação⁵⁹.

Apesar de ter sido amplamente usado no passado, o Ar atualmente não tem sido opção de escolha para a insuflação da cavidade em procedimentos laparoscópicos, já que em condições normais o CO₂ mostrava-se uma opção segura.

A observação de que as cirurgias abertas, assim como as laparoscópicas com suspensão mecânica, são realizadas na presença de Ar ambiente; e a escassez de trabalhos testando o Ar em substituição ao CO₂ para insuflação da cavidade, foram também motivos para a realização do presente trabalho.

Este trabalho tem como objetivo testar o Ar para realização do pneumoperitônio, comparando-o com o CO₂, analisando alterações provocadas na gasometria venosa central e verificar possíveis complicações relacionadas ao seu uso.

Frente aos resultados obtidos, poder-se-ia ter uma outra opção mais acessível para realização de procedimentos laparoscópicos diagnósticos, podendo ter utilidade especialmente para pacientes com comprometimento cardio-respiratório. Ao mesmo tempo poder-se-ia evitar também a necessidade do uso de cilindro de gases, com redução maior do custo.

Métodos

Vinte (20) suínos foram submetidos a pneumoperitônio. O peso médio dos animais foi de 28 Kg. Os porcos foram divididos em quatro grupos de cinco animais. O Ar foi utilizado para realização do pneumoperitônio na metade dos porcos e na outra o CO₂ foi utilizado. Cada grupo destes animais foi subdividido, utilizando-se duas pressões diferentes de pneumoperitônio, 10mmHg e 16 mmHg. A duração do pneumoperitônio foi de 01 hora.

Os grupos foram assim denominados:

Grupo A1 – Cinco suínos com pneumoperitônio de Ar a 10 mmHg;

Grupo A2 – Cinco suínos com pneumoperitônio de Ar a 16 mmHg;

Grupo B1 – Cinco suínos com pneumoperitônio de CO₂ a 10 mmHg;

Grupo B2 – Cinco suínos com pneumoperitônio de CO₂ a 16 mmHg.

Decidiu-se analisar a gasometria com amostra de sangue venoso central, pois acreditamos que esta seria mais fiel para revelar a quantidade de CO₂ absorvido. Outro motivo desta escolha seria pelo fato dos animais estarem com ventilação pulmonar variável, ou seja, com respiração espontânea. Vários trabalhos concluem que a acidose e hipercapnia decorram principalmente da absorção de CO₂ pela cavidade peritonial. O CO₂ absorvido estaria na circulação venosa, antes de ir para os pulmões e ser eliminado. É sabido que podemos compensar a hipercapnia e a acidose com aumento da ventilação alveolar (elevação da freqüência respiratória)^15,29,30. A gasometria arterial poderia não mostrar a tendência para hipercapnia, pois grande parte do CO₂ absorvido poderia ser eliminada pela respiração na circulação pulmonar.

Preparo, indução e manutenção anestésica - Os porcos foram mantidos em jejum por 18 a 24 horas antes do ato anestésico-cirúrgico. Para a indução anestésica utilizou-se pela via intramuscular: Ketamina 150mg, Fentanil 0,1mg, Midazolam 10mg, Sulfato de Atropina 0,25mg e Azaperone 80 mg. Os animais, então, foram pesados para em seguida serem transportados à sala de operações. Realizou-se venóclise com catéter plástico 18 na orelha esquerda para manutenção anestésica. Para esta manutenção utilizou-se infusão contínua endovenosa de Midazolam 0,2 mg/min associada a bolus endovenoso de Ketamina 35mg, Fentanil 0,01mg e Midazolam 1 mg, administrados 30 minutos após criação do pneumoperitônio.

Os animais foram mantidos em ventilação espontânea sob máscara com oxigênio a 5 l/min.

Depois de induzida a anestesia infiltra-se com lidocaína 2% a região cervical direita para punção da veia jugular interna e posicionamento do cateter venoso central, que é utilizado para coleta de três amostras de sangue para exame de gasometria. O comprimento do cateter introduzido é calculado para que sua extremidade esteja posicionada nas proximidades do átrio direito. Este é mantido com gotejamento contínuo de 5000 unidades de Heparina diluídas em solução fisiológica 0,9% (250 ml) a 15 gotas/minuto. Este gotejamento é interrompido no momento das coletas de amostras de sangue venoso nos horários programados.

Pneumoperitônio - Infiltrou-se com anestésico local na linha média do abdome acima do umbigo. Realizou-se incisão na pele e TCSC, expondo a aponeurose para colocação de 2 pontos de fio algodão 0 para reparo e tração da mesma. Realizou-se posteriormente a abertura da aponeurose e peritônio para visualização direta da cavidade e introdução do trocater de Hasson pela técnica aberta de pneumoperitônio. Este trocater foi fixado utilizando-se dos fios de algodão reparados.

Conectou-se a mangueira de insuflação ao trocater e para criação do pneumoperitônio. O insuflador foi regulado para uma pressão máxima de 10 ou 16 mmHg, com um fluxo de 3 litros/min do início até o final do procedimento. O insuflador eletrônico cessa o fluxo automaticamente quando a pressão máxima é alcançada. Pequenas perdas de gás durante o procedimento, em torno do trocar de Hasson, foram automaticamente repostas pelo insuflador.

Tempos de coleta - A coleta do sangue venoso central para análise foi realizada em 3 momentos. O 1^o após estabilização do animal e posicionamento do trocar de Hasson, imediatamente antes da insuflação da cavidade. O 2^o após 15 min de pneumoperitônio e o 3^o após uma hora de pneumoperitônio. Logo após a coleta da 3^a amostra, desinsuflamos a cavidade e cessamos a medicação anestésica. Os animais foram observados até 3 horas após procedimento.

Vários trabalhos mostraram que as alterações ocorridas no pneumoperitônio têm tendência de retorno à normalidade após algum tempo da desinsuflação da cavidade, sendo um dos motivos pelo qual não foi realizada coleta de amostra posteriormente.

Resultados

Todos animais permaneceram vivos durante o estudo. A análise do resultado da gasometria venosa não revelou alterações significativas entre os grupos em relação a PaO₂ e a saturação do O₂.

Nos Grupos A1, A2 e B1 não foram observadas alterações no equilíbrio ácido-básico. No Grupo B2 também não encontramos alterações significativas com 15 min de pneumoperitônio, no entanto após uma hora de pneumoperitônio houve significativa elevação da PaCO₂ e concomitante redução do pH. Neste grupo a PaCO₂ que era de 41,6 mmHg no início, sobe para 69,8 mmHg após 1 hora (Figura 1), e o pH que era de 7,37 no início, cai para 7,35 com 15 min e 7,27 após 1 hora (Figura 2).

O Ar no pneumoperitônio de suínos realizado com a técnica aberta, com pressões de 10 e 16 mmHg, não provocou alterações no equilíbrio ácido-básico. O CO₂ utilizado com pressão de 10 mmHg teve o mesmo comportamento, o que não ocorreu quando utilizado com pressão de 16 mmHg após 1 hora, havendo neste caso nítida tendência a hipercapnia e acidose.

Assim, neste modelo animal, a acidose e hipercapnia foram complicações do pneumoperitônio que dependeram da duração do mesmo, pressão empregada e também do tipo de gás utilizado.

Discussão

Neste estudo o Ar mostrou-se seguro em procedimento laparoscópico diagnóstico, sem o uso de agulha de Verres. Apesar do Ar ter sido amplamente usado no passado, algumas questões precisam ser esclarecidas quanto à segurança do seu uso no pneumoperitônio de procedimentos laparoscópicos terapêuticos.

Não há trabalhos ou relatos sobre a combustão com o uso de ar. É nossa impressão que este risco seria o mesmo do que em cirurgias abertas.

Assim, novos estudos devem ser realizados para avaliar a segurança do pneumoperitônio com Ar em relação ao risco de combustão, em procedimentos terapêuticos. Este risco deveria ser testado utilizando a eletrocoagulação e outras formas de energia. Há de se considerar que, atualmente, novas formas de energia são utilizadas em substituição a eletrocoagulação, tendo menor possibilidade ou ausência de risco de causar combustão, como por exemplo o bisturi ultrassônico (UltraCision®)⁶⁰. Devemos lembrar que há serviços utilizando o NO₂, com conhecido potencial de combustão, em procedimentos terapêuticos sem o uso de eletrocoagulação^36,42.

Talvez a preocupação principal da utilização do Ar nos procedimentos laparoscópicos terapêuticos seria verificar o perigo de embolia gasosa na presença de lesões vasculares que eventualmente podem ocorrer durante uma operação, já que a possibilidade de lesão vascular no momento da criação do pneumoperitônio com a agulha de Verres poderia ser evitada usando-se uma técnica aberta.

Se estudos futuros comprovarem ausência de risco real de embolia gasosa em procedimentos terapêuticos utilizando-se pneumoperitônio com Ar, mas que há risco de combustão, o Nitrogênio poderia ser uma alternativa, pois teria a mesma tendência de comportamento que o Ar, em relação ao equilíbrio ácido básico, porém sem nenhum potencial para combustão.

Uma importante questão para estudos posteriores seria verificar a possibilidade e consequências de manter paciente humano, com anestesia local ou regional, usando-se o Ar em laparoscopia diagnóstica ou terapêutica, como já é realizado com outros gases em acesso extra-peritonial [34a, 36a], com o benefício da menor alteração no equilíbrio ácido básico que o ar oferece e possivelmente menor dor no per e pós-operatório.

Também são temas que merecem estudos: o uso do ar na presença de peritonite se favoreceria a bacteremia, aumentando o risco de sepses e formação de abscessos; e nos procedimentos oncológicos, se aumentaria a incidência de metástase nos orifícios dos trocáteres.

Conclusão

O ar, com a técnica aberta de pneumoperitônio revelou ser uma opção segura para insuflação de cavidade nos procedimentos laparoscópicos diagnósticos de suínos.

Data do recebimento: 02/07/2003

Data da revisão: 18/07/2003

Data da aprovação: 28/07/2003

Conflito de interesse: nenhum

Fonte de financiamento: Fundação Manoel de Barros

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. Trabalho desenvolvido no Laboratório de Cirurgia Experimental do Hospital Veterinário da Universidade para o Desenvolvimento do Estado e da Região do Pantanal (UNIDERP), aprovado e financiado pela Fundação Manoel de Barros (FMB), Campo Grande – MS.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  21 Out 2003
• Data do Fascículo
  Out 2003

Histórico

• Recebido
  02 Jul 2003
• Revisado
  18 Jul 2003
• Aceito
  28 Jul 2003