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Ciência Rural

Print version ISSN 0103-8478

Cienc. Rural vol.41 no.11 Santa Maria Nov. 2011

https://doi.org/10.1590/S0103-84782011001100018 

ARTIGOS CIENTÍFICOS
CLÍNICA E CIRURGIA

 

Diferentes frações inspiradas de oxigênio em coelhos hipovolêmicos anestesiados com propofol e submetidos à ventilação mecânica

 

Different fractions of inspired oxygen in hypovolemic rabbits anesthetized with propofol and maintained in mechanic ventilation

 

 

Paula Araceli BorgesI, 1; Newton NunesII; Aparecido Antonio CamachoII; Priscila Andrea Costa dos Santos BatistaI; Fábio Nelson GavaI; Camila Paes BürgerI; Juliana Vitti MoroI; Patrícia Cristina Ferro LopesI

IPrograma de Pós-graduação em Cirurgia Veterinária, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV), Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus de Jaboticabal, Jaboticabal, SP, Brasil. Endereço para correspondência: Rua Sergipe, 135, B. Brasil, 13301-534, Itu, SP, Brasil. E-mail: paula.araceli@hotmail.com
IIDepartamento de Clínica e Cirurgia Veterinária, FCAV, UNESP, Campus de Jaboticabal, Jaboticabal, SP, Brasil

 

 


RESUMO

Avaliaram-se os efeitos do fornecimento de diferentes frações inspiradas de oxigênio (FiO2) em coelhos hipovolêmicos, anestesiados com infusão contínua de propofol e mantidos em ventilação controlada sobre os parâmetros respiratórios, hemogasométricos e hemodinâmicos. Foram utilizados 50 coelhos (Nova Zelândia), pesando 3,5±0,3kg, distribuídos em 5 grupos: G100 (FiO2=1), G80 (FiO2=0,8), G60 (FiO2=0,6), G40 (FiO2=0,4) e G21 (FiO2=0,21), os quais receberam xilazina (1mg kg-1) e cetamina (15mg kg-1) pela via intramuscular. Transcorridos 20 minutos, foi administrado propofol (8mg kg-1 bolus e 0,5mg kg-1 min-1) e rocurônio (0,6mg kg-1 bolus e 0,6mg kg-1 h-1). Iniciou-se então, a ventilação mecânica no modo pressão controlada. Após 30 minutos, os animais foram submetidos à hipovolemia aguda, retirando-se sangue arterial (12mL kg-1). Os parâmetros foram mensurados 30 minutos após a indução anestésica (M0) e a cada dez minutos depois da exsanguinação (M1- M7). As variáveis foram submetidas à análise de variância seguida pelo teste de Tukey (P<0,05). Os valores de PaO2, SaO2, PAO2, AaDO2 diminuíram quanto mais baixas foram as FiO2. Após a indução da hipovolemia, as variáveis DC, PAM, PaO2, SaO2, Vt, AaDO2 diminuíram significativamente. Nenhuma alteração foi notada nos parâmetros FC e PaCO2. As FiO2 de 0,8 e 1,0 mostraram-se as mais indicadas por manter melhor estabilidade ventilatória e adequada troca gasosa.

Palavras-chave: frações inspiradas de oxigênio, hipovolemia aguda, ventilação mecânica, propofol, coelho, anestesia.


ABSTRACT

The effects of several inspired oxygen fractions (FiO2) on the blood gases, respiratory and hemodynamic parameters in mechanical ventilation hypovolemic rabbits anesthetized with continuous infusion of propofol were evaluated. A total of 50 rabbits (New Zealand), weighing 3.5±0.3kg, were divided into five groups: G100 (FiO2=1), G80 (FiO2=0.8), G60 (FiO2=0.6), G40 (FiO2=0.4) and G21 (FiO2=0.21), which received xylazine (1mg kg-1) and ketamine (15mg kg-1) intramuscularly. Exactly after 20 minutes, it was administered propofol (8mg kg-1 bolus and 0.5mg kg-1 min-1) and rocuronium (0.6mg kg-1 bolus and 0.6mg kg-1 h-1. Then, the mechanical ventilation by controlled pressure mode began. After 30 minutes, the animals underwent acute hypovolemia, withdrawing arterial blood (12mL kg-1). The parameters were measured 30 minutes after anesthetic induction (M0) and every ten minutes after exsanguination (M1-M7). The variables were subjected to analysis of variance followed by Tukey test (P<0.05). The values of PaO2, SaO2, PAO2, AaDO2 decreased as lower were the FiO2. After the induction of hypovolemia, the variables CO, MAP, PaO2, SaO2, Vt, AaDO2 decreased significantly. No change was noted in the parameters HR and PaCO2. The FiO2 of 0.8 and 1.0 proved to be the most suitable for maintaining stability, better ventilation and adequate gas exchange.

Key words: oxygen inspired fraction, acute hypovolemia, mechanical ventilation, propofol, rabbit, anesthesia.


 

 

INTRODUÇÃO

A hipovolemia aguda é uma situação emergencial e apresenta alta incidência na rotina veterinária. Assim, muitos pacientes hipovolêmicos precisam ser anestesiados e, dentre as opções disponíveis, destaca-se o propofol, por apresentar poucas reações adversas, sendo muito utilizado nas unidades de terapia intensiva, durante a ventilação mecânica (VM).

Vale ressaltar que a modalidade ventilatória mais eficaz para pacientes em hipoxemia e incapazes de manter uma ventilação espontânea é o modo pressão controlada, por melhorar a oxigenação e prevenir lesão ao tecido pulmonar (RAPPAPORT et al., 1994). Atualmente, não há consenso sobre qual a melhor fração inspirada de oxigênio (FiO2) a ser administrada em pacientes que apresentam déficit circulatório e necessitam de VM, pois, quando administrado em altas concentrações ou por um período prolongado, o oxigênio pode causar lesões pulmonares e sistêmicas (DURBIN & WALLACE, 1993). Dessa maneira, objetiva-se determinar os efeitos de diferentes FiO2 sobre os parâmetros cardiovasculares e respiratórios, em coelhos hipovolêmicos anestesiados com propofol e mantidos em ventilação controlada à pressão (VCP), com o intuito de avaliar uma FiO2 ideal, para evitar ou minimizar possíveis alterações causadas tanto por hipóxia como por hiperóxia.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados 50 coelhos da raça Nova Zelândia, adultos, machos, com peso médio de 3,5±0,3kg, os quais foram distribuídos aleatoriamente em cinco grupos experimentais, contendo 10 animais cada, denominados G100, G80, G60, G40 e G21, que receberam FiO2 de 100%, 80%, 60%, 40% e 21%, respectivamente. Administrou-se como medicação pré-anestésica a associação de xilazinaa (1mg kg-1) e cetaminab (15mg kg-1) pela via intramuscular. Transcorridos 20 minutos, foram cateterizadas as veias auriculares direita e esquerda (cateter 24G) e, então, o propofolc (8mg kg-1) foi utilizado na indução da anestesia, pela via intravenosa, seguido de infusão contínua (0,5mg kg-1 min-1) por meio de bomba de infusãod. Após a intubação endotraqueal (sonda de 3mm), foi administrado rocurônioe (0,6mg kg-1) pela via intravenosa, seguido por infusão contínua (0,6mg kg-1 h-1). Ato contínuo, iniciou-se a ventilação mecânica controlada a pressão com ventilador eletrônico microprocessadof, ajustando-se a frequência respiratória em 35mpm, pressão de 12mmHg (FONSECA, 2007) e FiO2 conforme os grupos. Os coelhos permaneceram em decúbito lateral direito. Em seguida, foi realizada incisão na região do trígono femoral direito para exposição da artéria femoral, na qual foi introduzido um cateter de calibre 22G, para mensuração da pressão arterial e para a posterior retirada de sangue, no intuito de promover a hipovolemia. Após 30 minutos da indução anestésica, os animais foram submetidos à hipovolemia aguda, retirando-se sangue arterial (12mL kg-1) num período de 5 minutos.

As variáveis avaliadas foram: frequência cardíaca (FC) e pressão arterial média (PAM), obtidas por meio de leitura direta em monitor multiparamétricog. Volume corrente (Vt), aferido por leitura direta em monitor de mecânica respiratóriah. O débito cardíaco (DC) foi obtido por meio de ecodopplercardiografia transtorácica (probe de 10MHz de frequência), uma vez que esse método mostrou correlação com a termodiluição, sendo uma maneira eficaz de avaliação não invasiva (LOPES et al., 2010). Os parâmetros foram mensurados 30 minutos após a indução anestésica (M0) e a cada dez minutos depois da retirada total de sangue (M1- M5). As variáveis foram submetidas à análise de variância (ANOVA) seguida pelo teste de Tukey (P<0,05).

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A FC não diferiu entre os grupos e nem sofreu alterações significativas ao longo do procedimento (Tabela 1), sendo que suas médias permaneceram próximas aos valores considerados fisiológicos (198 a 330bat min-1) para a espécie (CARPENTER, 2004) durante toda a anestesia, indicando, dessa maneira, que a utilização de diferentes FiO2 não alterou este parâmetro, bem como o propofol e a VCP proporcionaram sua estabilidade, mesmo após a hipovolemia. Esses achados foram similares aos obtidos por outro autor (BORGES, 2008), o qual descreveu que, em cães normovolêmicos anestesiados com propofol e rocurônio, mantidos em VCP, o uso de diferentes FiO2 (1,0; 0,8; 0,6; 0,4 e 0,21) mantém o ritmo cardíaco estável e dentro da faixa de normalidade.

Por outro lado, sabe-se que a resposta circulatória à redução aguda e progressiva do volume sanguíneo apresenta um padrão bifásico, ocorrendo taquicardia na primeira fase, aumento na resistência vascular sistêmica e manutenção da pressão arterial (SCHADT & LUDBROOK, 1991). Dessa maneira, esperar-se-ia aumento da FC após a indução da hipovolemia, entretanto, tal evento não foi verificado em nenhum dos grupos estudados, isso porque os agentes anestésicos prejudicam o baroreflexo arterial, os quais podem abolir ou comprometer a resposta compensatória, já que a anestesia normalmente deprime a atividade nervosa simpática (BLAKE et al., 1995). Esses resultados foram semelhantes aos observados por CONCEIÇÃO et al. (2005), que estudaram os efeitos da hemorragia aguda em cães anestesiados com isofluorano e não verificaram aumento deste parâmetro em função da hipovolemia.

Em relação ao débito cardíaco, não foram registradas diferenças significativas entre os grupos (Tabela 1), demonstrando que o emprego de diferentes FiO2 não interferiu nesse parâmetro.

A pressão arterial é o principal determinante da perfusão dos órgãos e valores entre 85 e 110 mmHg são descritos como basais para a pressão arterial média de coelhos (SUCKOW & DOUGLAS, 1996). Assim, não foram registradas diferenças significativas entre os grupos para esta variável (Tabela 1), demonstrando que o emprego de diferentes FiO2 não interferiu nesse parâmetro. Corroborando os achados desse estudo, BORGES (2008) não observou diferença de comportamento das pressões, quando utilizadas diferentes FiO2. Após a retirada de sangue, pode-se observar redução significativa de aproximadamente 60% em todos os grupos (Tabela 1), fato que não constituiu surpresa, uma vez que a PA está diretamente correlacionada com o volume sanguíneo (HASKINS et al., 2005), sendo que qualquer diminuição deste, ocasiona redução do retorno venoso.

Vale ressaltar que, mesmo antes da indução da hipovolemia, as médias situaram-se abaixo daquelas consideradas fisiológicas por DETWEILER (1993), que são de 100. No entanto, esses valores são descritos para animais despertos e, em M0, os coelhos encontravam-se anestesiados e sob VM, o que provavelmente ocasionou valores abaixo dos considerados normais, uma vez que é conhecido o efeito vasodilatador do propofol em coelhos com consequente redução da PA (ROYSE et al., 2008). Valores semelhantes foram observados por ROYSE et al. (2008) em estudo com coelhos anestesiados com propofol (10mg kg-1 seguido de infusão contínua de 1,2mg kg-1 min-1) e ventilados mecanicamente, com FiO2 de 1,0.

Avaliando a PaO2, puderam-se observar níveis crescentes frente ao incremento na FiO2 (Tabela 1). Tal fato não constituiu surpresa, visto que este parâmetro tem relação direta com a porcentagem de O2 inspirado (CORTOPASSI et al., 2002).

Na literatura consultada, os valores normais para a PaO2 em coelhos são de 85 a 91mmHg, 100 a 137mmHg; 140 a 169mmHg, 160 a 217mmHg e 228 a 304mmHg, para as FiO2 de 0,1; 0,4; 0,6; 0,8 e 1,0, respectivamente (BARZAGO et al., 1992; HARCOURT, 2002; JEFFERSON et al., 2002; QUESENBERRY & CARPENTER, 2004; EGI et al., 2007).

As médias registradas em todos os momentos nos grupos G21 e G40 permaneceram abaixo dos valores esperados e, para o G60 e G80, pode-se observar que somente em M0 esta variável esteve dentro da normalidade (Tabela 1).

Sabe-se que a PaO2 é dependente da FiO2, da ventilação e da relação ventilação-perfusão pulmonar (ROBERTSON, 2004). Dessa maneira, os achados encontrados em M0 para os grupos que receberam 21% e 40% de oxigênio, devem-se provavelmente à baixa FiO2 empregada, uma vez que os animais encontravam-se em ventilação controlada e em normocapnia, podendo-se aventar, assim, que não ocorreu hipoventilação. Da mesma maneira, em M0, os coelhos apresentavam-se em normovolemia e valores de AaDO2, que serão discutidos mais adiante, dentro da normalidade. Sendo assim, pode-se sugerir que os valores encontrados devem-se provavelmente ao fornecimento de baixa concentração de oxigênio. De maneira semelhante, O'NEILL et al. (1995), ao estudarem diferentes FiO2 (0,1; 0,5 e 0,3) em coelhos anestesiados com halotano e submetidos ao bloqueio neuromuscular com alcurônio, observaram aumentos significativos da PaO2, à medida que maiores administrações de O2 eram fornecidas, atribuindo tal fato à baixa concentração de oxigênio administrada.

Vale ressaltar que, uma vez estabelecida a hipovolemia, os valores de PaO2 reduziram em todos os grupos (Tabela 1), o que pode ser atribuído a uma inadequada perfusão tecidual pulmonar ocasionada pela redução do volume sanguíneo, prejudicando as trocas gasosas (FONSECA, 2007), associada, ainda, com a baixa tensão de oxigênio nos grupos G20 e G40.

Diferenças significativas foram registradas para a SaO2 em todos os momentos, sendo que, quanto mais baixas as FiO2 administradas, menores os valores observados para esse parâmetro (Tabela 1). O fornecimento de oxigênio a 21% e 40% durante toda a pesquisa e a partir de M0 em G60 e G80 refletiu em valores de SaO2 abaixo de 95%, ou seja, menores do que aqueles considerados como sendo fisiológicos para a espécie.

A hipoxemia é definida quando a PaO2 é menor que 60mmHg e saturação arterial de oxigênio menor que 90% (CORTOPASSI et al., 2002). Como no G20 os valores de SaO2 foram registrados abaixo de 60%, as médias de PaO2 inferiores a 53 mmHg e as mucosas dos animais apresentaram-se azuladas, pode-se concluir que esse grupo manteve-se em hipoxemia durante todo o período experimental. Resultados semelhantes foram relatados por LOPES (2005), que obteve, durante a anestesia com propofol em cães e FiO2=0,21, valores abaixo de 90% e as mucosas pálidas ou azuladas, concluindo que houve uma tendência à hipoxemia.

Na análise do grupo que recebeu 40% de oxigênio, pode-se notar que somente em M0 os animais não se encontravam em hipoxemia (Tabela 1), no entanto, assim que a retirada de sangue foi realizada, pode-se evidenciar este quadro. Tal ocorrência é compreensível, uma vez que a hipovolemia resulta em inadequada perfusão orgânica e tecidual, havendo, assim, desequilíbrio entre o transporte e as necessidades de oxigênio (GUTIERREZ, 2004), concluindo-se, dessa forma, que o fornecimento de FiO2=0,4 foi insuficiente para manter a oxigenação adequada.

A pressão parcial arterial de CO2 normal no coelho é de 36 a 46mmHg (SUKON & DOUGLAS, 1996) e valores acima de 60mmHg podem estar associados à presença de hipoxemia e acidose respiratória (CARPENTER, 2004).

Neste estudo, todos os grupos apresentaram valores dentro da faixa de normalidade e, ainda, foi possível detectar o aumento das médias seguido pelas crescentes frações inspiradas de oxigênio fornecidas, portanto, G80 e G100 apresentaram maiores valores de pressão média arterial de dióxido de carbono (Tabela 1). Sendo assim, infere-se que as diferentes FiO2 associadas à VCP foram eficientes em manter a normocapnia.

O teste estatístico empregado não detectou significância entre os grupos para a PaCO2 (Tabela 1), mas, ao observar os valores, é possível constatar que as médias aumentaram após M0 em todos os grupos experimentais, fato esse que pode ter ocorrido pela vasoconstricção, decorrente da hipoperfusão tecidual ocasionada pela hipovolemia (GUTIERREZ et al., 2004), comprometendo as trocas gasosas e consequentemente a liberação de dióxido de carbono. Dessa forma, a proposta de ocorrência de áreas de colapso alveolar pode justificar as diferenças entre as médias de PaCO2, sendo que FiO2=1,0 ou 0,8 proporcionam a formação de áreas de colapso pulmonar (JEFFERIES, 1994), comprometendo a troca gasosa e consequentemente a liberação de dióxido de carbono, explicando, assim, os maiores valores encontrados nesses grupos.

O Vt é o volume de ar que entra e sai das vias aéreas superiores a cada respiração, sendo determinado pela atividade dos centros de controle respiratórios do cérebro, que afetam os músculos envolvidos na respiração, e pela mecânica pulmonar do paciente (LEVISTZKY, 2004).

Na ventilação controlada à pressão, empregada neste estudo, a pressão nas vias aéreas é pré-estabelecida e constante, sendo o volume um parâmetro resultante (MACINTYRE et al., 1994). Pôde-se observar que o Vt permaneceu adequado, ou seja, 10 a 15mL kg-1 (ROBERTSON , 2004), independente da fração inspirada de oxigênio (Tabela 1).

Como não foram observadas diferenças entre os grupos (Tabela 1), pode-se inferir que as diferentes FiO2 empregadas não alteram este parâmetro, bem como mantém sua estabilidade durante a hipovolemia aguda, assim como o propofol e a VCP. De maneira semelhante, estabilidade e valores dentro do indicado foram verificados em um estudo com coelhos hipovolêmicos durante ventilação no modo pressão controlada (FONSECA, 2007).

O cálculo da pressão parcial de oxigênio alveolar está intimamente relacionado com as frações inspiradas de oxigênio e com a pressão barométrica local (BONETTI & DALLAN, 1997). Alterações da PAO2 refletem o grau de participação da ventilação alveolar e das trocas alvéolo-capilares (HASKINS et al., 2005). Pôde-se observar que o comportamento desta variável foi semelhante ao da PaO2, ou seja, à medida que maiores FiO2 foram empregadas, obteve-se também PAO2 mais elevadas, diferindo significativamente todos os grupos (Tabela 1).

A PAO2 máxima considerada fisiológica é de 110mmHg para animais respirando ar ambiente, ou seja, contendo 21% de O2 (BARZAGO et al., 1992). Dessa forma, somente as médias do G20 permaneceram abaixo desse valor, enquanto que no restante dos grupos foram observados valores maiores, uma vez que a PAO2 é dependente da FiO2. Ao se observar os grupos individualmente, pode-se verificar diminuição das médias desse parâmetro após a exsanguinação parcial em todos os grupos, no entanto, o teste estatístico empregado não encontrou significância. Portanto, novamente propõe-se que a hipovolemia proporcionou uma inadequada perfusão tecidual pulmonar, ocasionada pela redução do volume sanguíneo, prejudicando as trocas gasosas (FONSECA, 2007). Além disso, associada com a baixa tensão de oxigênio no grupo G20, demonstra que houve hipoventilação nesse grupo (21%) (WEST, 1985).

Outro indicador importante da função de trocas gasosas pulmonares é o cálculo da diferença alvéolo-arterial de oxigênio, que avalia a eficácia da troca de O2 entre o alvéolo e o capilar pulmonar (CARMONA & SLULLITEL, 2001). Elevações na AaDO2 indicam incapacidade pulmonar de promover a adequada oxigenação do sangue arterial, principalmente pela presença de desequilíbrio entre a ventilação alveolar e a perfusão capilar pulmonar (CARVALHO & SCHIETTINO, 1997).

O gradiente alvéolo-arterial em indivíduos normais não é fixo em toda a escala de concentração de O2, mas aumenta progressivamente com a elevação da sua fração inspirada (TERZI & DRAGOSAVAC, 2000). Foi possível observar maiores médias quanto mais alta a FiO2 empregada, ainda, nos grupos G100, G80 e G60, permaneceram acima da normalidade em todos os momentos. Resultados semelhantes foram obtidos por NUNN et al. (1998) ao compararem 25% e 100% de oxigênio inspirado em humanos sem problemas pulmonares e sob VM, sendo que os valores registrados para AaDO2 foram de 17±5mmHg e 145±61mmHg, respectivamente. CARARETO (2007), ao utilizar a VCP com FiO2 de 0,6 em cães anestesiados com propofol e sulfentanil, constatou valores de AaDO2 de 155,6 a 165,3mmHg e atribuiu tal achado à ocorrência de atelectasias. Apesar de esses valores serem mais baixos do que os obtidos no estudo em questão, provavelmente devido ao emprego de cães e cefalodeclive por este autor, a explicação sugerida cabe também nesta pesquisa, uma vez que altos valores deste parâmetro são indicativos de troca gasosa inadequada, a qual pode estar relacionada à presença de atelectasia (CARVALHO & SCHIETTINO, 1997).

 

CONCLUSÃO

As diferentes frações inspiradas de oxigênio não alteram as variáveis hemodinâmicas e elevadas FiO2 proporcionam maiores valores de PaO2, SaO2 e PAO2. O fornecimento de oxigênio a 21% e 40% deve ser evitado, pois proporciona hipoxemia durante a hipovolemia aguda e, ainda, as FiO2 de 0,8 e 1,0 mostraram-se as mais indicadas por manter melhor estabilidade ventilatória e adequada troca gasosa.

 

AGRADECIMENTOS

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelo fomento concedido em forma de Bolsa.

 

FONTES DE AQUISIÇÃO

a- Coopazine 2% - Intervet Schering Plough, Cotia-SP, Brasil.

b- Vetarnacol 5% - Laboratório König S.A., Brasil.

c- DIPRIVAN-ZENECA Farmacêutica do Brasil Ltda, São Paulo, SP, Brasil.

d- Bomba de infusão SAMTRONIC ST 680 - São Paulo, SP, Brasil.

e- ESMERON - ORGANON TEKNIKA B.V./ AKZO NOBEL Ltda, São Paulo, SP, Brasil.

f- Ventilador mecânico - Inter Plus VAPS - INTERMED, São Paulo, SP, Brasil.

g- Monitor DIXTAL DX 8.100 - Manaus, AM, Brasil.

h - Dixtal- Mod. Dx2010- Módulo de PA invasiva- Manaus, Am, Brasil. (Processo FAPESP 02/04625-0).

 

COMITÊ DE ÉTICA E BIOSSEGURANÇA

Protocolo número 025475, sendo realizado de acordo com normas éticas.

 

REFERÊNCIAS

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Recebido para publicação 11.05.11
Aprovado em 11.09.11
Devolvido pelo autor 23.09.11
CR-5334

 

 

1 Autor para correspondência.

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