AFINAL, INTERESSA SABER SE UM PACIENTE É “RETENTOR CRÔNICO DE C02”?
*Dr. Alejandro Enrique Barba Rodas. Médico Intensivista. Coordenador da Unidade Coronariana da Santa Casa de São Jose dos Campos.
*Dr. Jorge Yoshiyuki Morita. Médico da Unidade Coronariana da Santa Casa de São Jose dos Campos.
O diagnóstico de “DPOC exacerbado” é frequente nas emergências e nas unidades de terapia intensiva, muito embora o próprio diagnóstico de DPOC seja na maioria das vezes “presumido” (pelo antecedente de tabagismo, mas sem confirmação pela espirometria). São pacientes que dão entrada nas emergências com quadro de dispneia e por vezes em franca insuficiência respiratória. Muito poucas vezes o profissional que presta o primeiro atendimento se atenta a solicitar de imediato uma exame de gasometria arterial antes de instaurar as medidas de suporte oxigenatório e/ou ventilatório, não apenas para definir o tipo de insuficiência respiratória (tipo I hipoxêmica ou tipo II hipercapnica), mas para diagnosticar se o paciente encontra-se com acidose respiratória aguda, crônica ou crônica agudizada. Ainda, esse exame de gasometria seria de extrema relevância para definir se o paciente poderia se tratar de um paciente “retentor crônico de CO2”.
Mas afinal, interessa definir se esse paciente é um “retentor crônico de C02”?
A resposta inequivocamente é SIM.
Se esse paciente for um “retentor crônico de CO2” e for, como costumeiramente se faz, submetido a oxigenoterapia com alto fluxo de 02 ou a intubação endotraqueal com ventilação mecânica e elevados níveis de Fi02, poderíamos estar fazendo iatrogênia (hiperóxia deletéria) e esse paciente poderá piorar seu quadro clínico decorrente de um agravamento da hipercapnia de base que provavelmente já possui, levando a uma acidose respiratória por vezes fatal.
Ainda, recentemente o Conselho Federal de Medicina (CFM) exarou parecer que orienta excluir pacientes retentores crônicos de C02 dos protocolos de morte encefálica (ME)[1]. No mesmo sentido recente Parecer-Consulta nº 15/2018 do Conselho Regional do Espírito Santo (CRM-ES)[2].Portanto, para evitar perder desnecessariamente doadores importante se faz definir se um paciente potencial doador é ou não um retentor crônico de CO2.
Entretanto, essa condição de “retenção crônica de CO2” não se limita ao paciente portador de DPOC, mas poderia estar presente em outras doenças tais como hipoventilação associada a obesidade (síndrome de pickwick), doenças infecciosas (pneumonia) ou estruturais (fibrose pulmonar) ou doenças neuromusculares crônicas que provoquem hipoventilação.
COMO FAZER O DIAGNÓSTICO DE “RETENTOR CRÔNICO”?
1. DOENÇA DE BASE. Invariavelmente o paciente deverá ser portador de doença capaz de provocar retenção crônica de CO2 pelo seu estágio avançado ou grau de severidade: DPOC, pickwick, fibrose pulmonar etc.
2. CRITÉRIO GASOMÉTRICO (ARTERIAL). Esse paciente terá hipoxemia e hipercapnia na sua admissão (Pa02 < 60mmHg e PaCO2 >45mmHg). Daí a importância de coletar imediatamente sangue e solicitar uma gasometria arterial de urgência cujo resultado possa ser disponibilizado no mais breve prazo. Paciente trazido por sistema de remoção pré-hospitalar já com oxigenioterapia sem coleta previa de gasometria arterial poderá ter viés de interpretação, toda vez que a hipoxemia poderá ter melhorado e a hipercapnia piorado quando da entrada na emergência hospitalar.
Sabe-se que aproximadamente 60% dos portadores de DPOC, quando recebem oxigênio, apresentam pouca ou nenhuma alteração relacionada à elevação da PaCO2, diminuição do pH ou deterioração da consciência e do reflexo da tosse. Ele se apresenta hígido. O oxigênio pode ser ofertado tranquilamente. Em aproximadamente 30% dos pacientes ocorre elevação de 20 mmHg nos níveis da PaCO2 e se estabiliza, o pH se mantém em níveis satisfatórios (7,25-7,30), e o paciente permanece colaborativo e lúcido. O oxigênio pode ser mantido em conjunto com as outras medidas e em fluxo baixo. Finalmente, em torno de 10% dos casos apresentam, após administração de O2, elevação rápida nos níveis da PaCO2 - 30 mmHg ou mais em 1-2 horas, o pH cai a valor inferior a 7,25, e a consciência também se deteriora rapidamente, podendo chegar ao torpor e coma. A acidose respiratória que esses pacientes desenvolvem pode manifestar-se por sinais clínicos clássicos de hipertensão intracraniana (cefaleia, vômitos com veias ingurgitadas e edema de papila), conhecida como encefalopatia respiratória ou hipercápnica[3]. Este quadro de depressão respiratória com sintomas neurológicos é conhecido como carbonarcose.
O
Tratado
de Fisiologia de Guyton
nos ensina que o centro respiratório do tronco cerebral é formado por vários
grupos de neurónios localizados, bilateralmente, no bulbo raquidiano e na
ponte.
O controle químico da respiração visa
manter concentrações adequadas de oxigênio (O2), dióxido de carbono (CO2) e
íons hidrogênio (H+) no sangue e nos tecidos.
O aumento da PaCO2 ou dos H+ estimula
principalmente o centro respiratório do tronco cerebral (quimiorreceptores
centrais), determinando aumento acentuado da força dos sinais inspiratórios e
expiratórios para os músculos da respiração. Por outro lado, a PaO2 não parece
exercer efeito direto significativo sobre o centro respiratório do encéfalo
para controlar a respiração. Com efeito, a PaO2 atua quase inteiramente sobre
quimiorreceptores periféricos localizados nos corpúsculos carotídeos e
aórticos; os quais, uma vez estimulados, transmitem sinais nervosos apropriados
para o centro respiratório, a fim de controlar a respiração.
Como visto acima existem três áreas
distintas do centro respiratório: o grupo respiratório dorsal de neurônios, o
grupo respiratório ventral e o centro pneumotáxico. Todavia, acredita-se que
nenhuma dessas áreas seja afetada diretamente por variações das concentrações
sanguíneas de CO2 ou de H+. Com efeito, existe uma zona quimiosensível muito excitável, de localização bilateral, a
menos de 1 mm abaixo da superfície ventral do bulbo. Essa área que é muito
sensível a mudanças da PaCO2 ou da concentração de H+; que por sua vez, excitam
o centro respiratório. Para tanto, o C02 e/ou o H+ teriam que atravessar a
membrana celular desses neurônios quimiosensíveis para exercer seu efeito
estimulante a nível intracelular.
Fonte: Tratado de Guyton
Os neurônios sensores da zona
quimiosensível são principalmente excitados pelos íons H+. Com efeito,
acredita-se que o íon hidrogênio talvez seja o único estímulo direto importante
para esses neurônios. Infelizmente, os íons H+ não atravessam facilmente a
barreira hemantoencefálica (BHE), a barreira hematoliquórica (BHL) e as
membranas celulares dos neurônios quimiosensíveis, enquanto o CO2 as atravessa
facilmente. Apesar da PaCO2 ter efeito direto muito pequeno sobre a
estimulação dos neurônios na zona quimiosensível, ela tem um efeito indireto muito poderoso. Com efeito, o CO2 dentro dos
neurônios, reage com a água, formando ácido carbônico (H2CO3). Este, por sua
vez, dissocia-se em H+ e HCO3. A seguir, os
íons H+ exercem poderoso efeito
estimulador direto.
Por conseguinte, sempre que houver
elevação da PaCO2 do sangue, também haverá aumento da PaCO2 do líquido
intersticial do bulbo, do líquido cefalorraquidiano e do liquido intracelular.
Nesses líquidos, o CO2 reage imediatamente com a água para formar íons
hidrogênio. Assim, paradoxalmente, ocorre liberação de maior número de íons
hidrogênio na área quimiosensível respiratória quando a fonte é a concentração
sanguínea de CO2 elevada do que quando a concentração sanguínea de H+ aumenta
(estes não atravessam facilmente a BHE). Por essa razão, as alterações na
concentração sanguínea de íons H+ (estados de acidemia) exercem, na verdade,
efeito consideravelmente menor sobre a estimulação dos neurônios
quimiosensíveis do que as alterações da concentração de CO2. Por esta razão,
pode se concluir que o principal determinante da respiração seja a PaCO2.
A alteração da PaCO2 no líquido cefalorraquidiano que banha a
superfície da área quimiosensível do tronco cerebral excita a respiração da
mesma maneira que o aumento da PaCO2 nos líquidos
intersticiais também excita a respiração. Todavia, a excitação ocorre mais
rapidamente no primeiro caso. Acredita-se que isso se deva ao fato de o líquido
cefalorraquidiano ter quantidade muito pequena de tampões proteicos
acidobásicos. Por conseguinte, a concentração de H+ aumenta quase de modo
instantâneo quando o CO2 proveniente dos vasos sanguíneos da aracnoide penetra
no líquido cefalorraquidiano. Por outro lado, os tecidos cerebrais possuem
grandes quantidades de tampões de proteína, de modo que a alteração da
concentração de H+ em resposta ao CO2 é acentuadamente retardada. Como
consequência, a rápida excitação inicial do sistema respiratório pelo CO2 que
penetra no líquido cefalorraquidiano ocorre dentro de segundos, em comparação
com a duração de 1 minuto ou mais para a estimulação que ocorre pelo liquido
intersticial cerebral. Entretanto, estímulo primário para a excitação
dos neurônios da área quimiossensível é a concentração dos íons hidrogênio no
interior do corpo celular desses neurônios o que se consegue em maior grau quando
o CO2 ingressa dentro dessas células nervosas. Existe uma alteração muito grande da ventilação alveolar na faixa da
PaCO2 sanguínea entre 35 e 75 mm Hg. Por outro lado, a mudança da
respiração na faixa de pH entre 7,3 e 7,5 é mais de 10 vezes menos pronunciada.
A provável razão dessa enorme diferença reside justamente na reduzida
permeabilidade da barreira hematoencefálica aos íons hidrogênio sanguíneos em
comparação com sua extrema permeabilidade ao dióxido de carbono.
A excitação do centro respiratório
pelo CO2 é muito acentuada nas primeiras horas, porém declina gradualmente nos
próximos 1 a 2 dias, até atingir apenas cerca de um quinto do efeito inicial.
Parte desse declínio resulta da compensação renal após o aumento da
concentração de H+ gerada pelo CO2. Os rins executam essa função ao elevar a
concentração sanguínea de bicarbonato. A difusão do HCO3 é lenta (horas e dias)
através das barreiras hematoencefálica, hematoliquórica e das membranas
celulares, reduzindo a concentração de íons hidrogênio em torno e dentro dos
neurônios respiratórios. O bicarbonato liga-se aos íons hidrogênio reduzindo
sua concentração e, portanto, seu efeito estimulador. Embora o liquido
intracelular disponha de mecanismos tampão para neutralizar os H+
intracelulares, a difusão lenta do HCO3 reabsorvido para o espaço intraneuronal
ao longo de horas e dias, participa do mecanismo de compensação e queda
progressivo do estimulo respiratório desempenhado pelo CO2. Por conseguinte, as
mudanças na concentração sanguínea de CO2 exercem poderoso efeito agudo sobre o controle da respiração, mas apenas efeito crônico fraco depois de alguns
dias de adaptação, em que o bicarbonato começa a neutralizar esse efeito
inicial.
Conforme o tratado de Gayton, com aumento
agudo (sem compensação pelo bicarbonato) dos valores de PaCO2 de 60 a 75mmHg o paciente apresentará “fome de ar”
(taquipneia por estimulação do centro respiratório). Caso a PaCO2 aumente de 80 a 100mmHg, a pessoa
ficará letárgica, e algumas vezes mesmo semicomatosa. Anestesia e morte pode
resultar quando a PaCO2 aumente para 120
a 150mmHg. Com esses altos níveis de PaCO2, o excesso de CO2 gerando
acidose respiratória começa a deprimir o centro respiratório (carbonarcose)
levando a um circulo vicioso de depressão respiratória, hipoventilação, piora
da hipercapnia/acidose respiratória/morte respiratória.
A hipercapnia produz aumento acentuado
no fluxo sanguíneo cerebral, que parece depender da formação de óxido nítrico
(NO) em várias espécies. No entanto, o mecanismo preciso que explica essa
dependência não está claro. Uma possibilidade é que o NO seja o mediador do
relaxamento do músculo vascular durante a hipercapnia. Essa possibilidade é
apoiada pela observação de que a acidose (que ocorre durante a hipercapnia)
aumenta a atividade da NO sintase cerebral e aumenta o GMP cíclico no cérebro.
Uma segunda possibilidade é que níveis basais normais de NO (ou GMP cíclico)
sejam necessários para a vasodilatação durante a hipercapnia. Embora a
vasodilatação durante a hipercapnia seja pelo menos parcialmente dependente da
produção de NO, a fonte celular de NO não é conhecida.
A hipercapnia atua como vasodilatador
direto na circulação sistêmica e cerebral e como vasoconstritor direto na
circulação pulmonar. É também um depressor cardíaco direto. O fluxo sanguíneo
cerebral aumenta em proporção ao CO2 arterial. Hipercapnia estimula a secreção
de catecolaminas pelas suprarrenais. Aumento nas catecolaminas é responsável
pela maioria dos sinais e sintomas clínicos da hipercapnia. A hipercapnia
provoca um aumento da frequência cardíaca, da contratilidade miocárdica e da
frequência respiratória, juntamente com uma diminuição da resistência vascular
sistêmica. Pressão arterial sistólica mais elevada, pressão de pulso mais
ampla, taquicardia, maior débito cardíaco, maiores pressões pulmonares e
taquipneia são achados clínicos comuns. Nos pacientes acordados, os sintomas
incluem dor de cabeça, ansiedade / inquietação e até alucinações. A hipercapnia
extrema produz hipoxemia, uma vez que o CO2 desloca o O2 nos alvéolos.
A hipercapnia ocorre na insuficiência
respiratória, quer secundária a doença pulmonar (por exemplo, doença pulmonar
obstrutiva crónica), quer a problemas mecânicos, tais como doença neurológica
(por exemplo, miastenia grave). Clinicamente, a hipercapnia apresenta cefaléia,
papiledema, lentificação mental, sonolência, confusão, coma e asterixis. O
mecanismo não é claro, mas acredita-se que seja devido a um efeito direto do
dióxido de carbono, possivelmente na concentração do íon hidrogênio (pH) do
líquido cefalorraquidiano (LCR). A hipercapnia pode ser confirmada pela medição
da PCO2 em uma amostra de sangue arterial. Coma pode ocorrer com PCO2> 9 kPa
(>67mmHg). O tratamento é da causa subjacente e, uma vez corrigido, não há
dano cerebral prolongado.
A hipercapnia aguda é frequentemente
associada a ansiedade acentuada, falta de ar grave, desorientação, confusão,
incoerência e combatividade. Um efeito semelhante ao narcótico não é incomum em
pacientes com hipercapnia crônica, e pode-se observar sonolência, diminuição do
estado de alerta, desatenção, esquecimento, perda de memória, irritabilidade,
confusão e sonolência. Distúrbios motores, incluindo tremores, contrações
mioclônicas e asterixis, são freqüentemente observados com hipercapnia aguda e
crônica. Mioclonias sustentadas e atividade convulsiva também podem se
desenvolver. Sinais e sintomas de aumento da pressão intracraniana (pseudotumor
cerebral) são ocasionalmente evidentes em pacientes com hipercapnia aguda ou
crônica, e parecem estar relacionados aos efeitos vasodilatadores do CO2 nos
vasos sanguíneos cerebrais. Dor de cabeça é uma queixa frequente. Apagamento
dos discos ópticos e papiledema pode ser encontrado quando a hipercapnia é grave.
O coma hipercápnico ocorre caracteristicamente em pacientes com exacerbações
agudas de insuficiência respiratória crônica que são tratados de forma
prejudicial com O2 de alto fluxo.
Os efeitos do C02 no centro
respiratório também dependem da gravidade da hipercapnia. Em níveis baixos, o C02
atua como um estimulante do centro respiratório. Em níveis baixos a moderados
de hipercapnia, a circulação é hiperdinâmica devido à estimulação do sistema
adrenérgico simpático como parte de uma resposta de estresse generalizada. Um
aumento na frequência cardíaca, contratilidade e volume de ejeção resulta em
hipertensão. À medida que a PaCO2 aumenta e o pH diminui, os efeitos diretos da
acidose tendem a predominar, o que resulta em um efeito depressivo no músculo
liso vascular e na contratilidade cardíaca. Hipertensão pode então ser seguida
por hipotensão e colapso circulatório. Várias arritmias cardíacas também foram
relatadas; as arritmias são modificadas pelo uso de vários anestésicos.
Alterações do ST, ritmos juncionais, e contrações atriais e taquicardia
ventricular relatadas, mas são incomuns com um PCO2 < 80mmHg. Hipercapnia
severa (PaCO2 = 80-95 mmHg) resulta em uma depressão de longa duração da
atividade do nervo frênico e do nervo hipoglosso, que persiste por pelo menos 1
h após o episódio hipercápnico. A hipercapnia ativa os neurônios
noradrenérgicos do tronco encefálico e a noradrenalina liberada desses
neurônios pode inibir o drive respiratório pela ativação dos receptores
α2-adrenérgicos. A liberação de norepinefrina induzida por hipercapnia
substitui a facilitação a longo prazo, agindo nos receptores α2-adrenérgicos,
causando depressão em longo prazo.
A hipercapnia aguda leve aumenta a
frequência respiratória como um mecanismo homeostático compensador contra a
acidose respiratória tentando eliminar o CO2. De modo geral, a resposta do
drive respiratório a uma acidose respiratória é maior que a resposta a uma
acidose metabólica com o mesmo pH. Isso ocorre porque o centro de controle
respiratório está localizado dentro da barreira hematoencefálica. O CO2 é capaz
de penetrar facilmente nessa barreira, enquanto os íons de hidrogênio não
podem. Entretanto, se a hipercapnia e a acidose respiratória persistir em
níveis graves, tende a deprimir e finalmente abolir a atividade dos centros de
controle respiratório. Esta depressão respiratória pode provavelmente ser
atribuída à acidose intracelular neuronal que se desenvolve em hipercapnia
severa. O livro de Nunn (Nunn's Applied Respiratory Physiology) refere um famoso
artigo de 1960 de RA Millar, titulado
"Plasma adrenaline and noradrenaline during diffusion respiration"
que relata uma série de experimentos que
foram realizados em cães anestesiados com tiopental e suxametônio. Os cães
foram ventilados por "difusão", ou seja, contando com a transferência
de massa de O2 sendo arrastado através de uma via aérea permeável. À medida que
a apeia prosseguia, o CO2 arterial subia cada vez mais. Os pesquisadores
coletaram amostras e mediram as concentrações de PaCO2, noradrenalina e
adrenalina.
Fonte:Pharmacology of carbon dioxide. https://derangedphysiology.com/main/cicm-primary-exam/required-reading/respiratory-system/Chapter%203.1.1/pharmacology-carbon-dioxide
Assim, o ambiente acidótico da
hipercapnia extrema tende a produzir uma enorme tempestade de catecolaminas.
Como se pode ver claramente, em estágios iniciais da hipercapnia (na faixa
"usual", do normal até aproximadamente 100 mmHg) são caracterizados
por uma queda da pressão diastólica e um aumento moderado da pressão sistólica.
Então, à medida que a PaCO2 sobe, a pressão sanguínea aumenta, até um patamar
de 200 mmHg de PaCO2. Após este patamar, a acidose (e provavelmente os efeitos
do receptor β-2 da adrenalina) provocam em uma queda da pressão arterial. O
excesso de catecolaminas parece vir das glândulas suprarrenais, talvez sem
qualquer influência do sistema nervoso simpático. Ratos com medula adrenal
desnervada tiveram uma resposta normal às catecolaminas frente a hipercapnia
(mas não a hipóxia, que parece ser mediada por arcos reflexos simpáticos entre
os corpos carotídeos e as glândulas suprarrenais). Em resumo, a medula
suprarrenal continuará bombeando catecolaminas em resposta a um aumento de CO2,
independentemente do que mais esteja acontecendo no sistema nervoso autônomo. Outros
estudos em animais têm sido relatados para estudar a tolerância destes a níveis
de hipercapnia extrema. Os limites superiores da hipercapnia em sobrevivente
humano são relatados em um artigo frequentemente citado que detalha a
sobrevivência de um paciente após uma aspiração maciça de grãos (era trigo). O
paciente era um menino de 16 anos e 65kg que caiu (e foi imediatamente
engolido) em um vagão que estava cheio de grãos de trigo. Levaram cinco minutos
para tirá-lo. Este paciente sobreviveu a uma chocante PaCO2 de 501mmHg, o maior
já relatado em um paciente sobrevivente. Os limites superiores da PaCO2, que
ainda são consistentes com a cognição normal, foram explorados de forma não-intencional
por um paciente com DPOC que surpreendeu médicos próximos ao permanecer
"acordado e alerta" com uma PaCO2 de 160 mmHg. Este caso demonstra
que potencialmente algum tipo de condicionamento ocorre na hipercapnia crônica,
que pode protegê-lo da narcose por CO 2. Esse condicionamento pode estar
relacionado à concentração de bicarbonato (reabsorvido pelo rim) no líquido
cefalorraquidiano. O principal mecanismo
de narcose por CO2 parece estar intimamente relacionado com o desenvolvimento
de acidose intracelular neuronal. Na verdade, os relatórios de livros
didáticos de Nunn (com base nos estudos em animais) apontam que o grau de
narcose se correlaciona mais estreitamente com pH cerebral do que com PCO2
arterial. Além dos efeitos anestésicos “diretos” mencionados acima (acidose
intracelular neuronal), a hipercapnia "extrema" também pode causar
inconsciência ao prejudicar a autorregulação cerebral, permitindo o fluxo
excessivo de sangue no cérebro e, assim, gerando edema e aumento na pressão
intracraniana. Parece que o CO2 influência o diâmetro dos vasos cerebrais pelos
seguintes mecanismos: alteração do pH periarteriolar leva a uma mudança na
atividade do óxido nítrico sintase. A síntese do óxido nítrico catalisa a
produção intracelular do GMPc. O GMPc atua como um segundo mensageiro que modula
disponibilidade de cálcio ionizado intracelular. Aparentemente, existe um
aumento no fluxo sanguíneo 1-2 mL para cada mudança 1mmHg em pCO 2 (isto é o
fluxo sanguíneo em termos de ml por 100 g de tecido cerebral, por minuto). Este
número parece ter sido emprestado de um artigo de 1970, co-escrito pelos
famosos Plum e Posner (autores do famoso
livro "stupour and coma").
Além do controle direto da atividade
respiratória exercido pelo C02 no centro respiratório, existe outro mecanismo
acessório para controlar a respiração. Trata-se do sistema quimiorreceptor periférico, sensível principalmente à PaO2.
Receptores químicos especiais, denominados quimiorreceptores, localizam-se em
diversas áreas fora do cérebro e são especialmente importantes para detectar mudanças
nas concentrações de oxigênio no sangue, embora também respondam a alterações
nas concentrações de dióxido de carbono e de íons hidrogênio. Por sua vez, os
quimiorreceptores transmitem sinais nervosos para o centro respiratório, para
ajudar a regular a atividade respiratória.
O maior número de quimiorreceptores é
encontrado nos corpos carotídeos. Todavia, um número considerável também é
encontrado nos corpos aórticos e alguns localizam-se em outras áreas, em
associação com outras artérias das regiões torácica e abdominal. Os corpos
carotídeos localizam-se bilateralmente nas bifurcações das artérias carótidas
comuns, e suas fibras nervosas aferentes passam pelos nervos de Hering até os
nervos glossofaríngeos e, daí, para a área respiratória dorsal do bulbo. Os
corpos aórticos localizam- se ao longo do arco da aorta; suas fibras nervosas
aferentes passam pelos vagos para a área respiratória dorsal. Cada um desses
corpos quimiorreceptores recebe suprimento sanguíneo especial por meio de
artéria muito pequena, diretamente do tronco arterial adjacente. Além disso, o
fluxo sanguíneo por esses corpos é muito alto, correspondendo a 20 vezes o peso
dos próprios corpos a cada minuto.
Por conseguinte, a percentagem de
remoção do oxigênio é praticamente nula. Isso significa que os
quimiorreceptores estão sempre expostos a sangue arterial, e não a sangue
venoso, de modo que sua PO2 corresponde à PO2 arterial.
As variações da concentração arterial
de oxigênio não exercem efeito estimulante direto sobre o centro respiratório;
todavia, quando a concentração de oxigênio no sangue arterial cai abaixo do
normal, os quimiorreceptores são fortemente estimulados. Convém observar que
esse estímulo é particularmente sensível
a alterações da PO2 arterial na faixa situada entre 60 e 30 mm Hg, que é a
faixa em que a saturação da hemoglobina arterial com oxigênio diminui
rapidamente. Os quimiorreceptores periféricos são relativamente insensíveis a
mudanças da Pa02. Eles respondem quando
o Pa02 diminui abaixo de 60 mmHg. Desta forma, se o Pa02 está entre 100
mmHg e 60 mmHg, a frequência respiratória é praticamente constante. No entanto,
se a Pa02 é inferior a 60 mmHg, a frequência respiratória aumenta de forma
acentuada e linear.
Por outro lado, o aumento da
concentração de dióxido de carbono ou da concentração de íons hidrogênio também
excita os quimiorreceptores e, dessa maneira, aumenta indiretamente a atividade
respiratória. Todavia, os efeitos diretos desses fatores sobre o centro
respiratório são muito mais potentes que seus efeitos mediados pelos
quimiorreceptores (cerca de sete vezes mais), de modo que, para finalidades
práticas, não é necessário considerar os efeitos indiretos por meio dos
quimiorreceptores. Contudo, existe uma diferença entre os efeitos periféricos e
centrais do CO2: a estimulação periférica dos quimiorreceptores ocorre cinco
vezes mais rapidamente que a estimulação central, de modo que os
quimiorreceptores periféricos podem aumentar a velocidade da resposta ao
dióxido de carbono no início do exercício.
Ainda se desconhece o modo exato pelo
qual a baixa PaO2, excita as terminações nervosas nos corpos carotídeos e
aórticos. Todavia, esses corpos possuem dois tipos de células glandulares
diferentes e muito características. Por esta razão, alguns pesquisadores
sugeriram que essas células poderiam funcionar como quimiorreceptores e, a
seguir, estimular, por sua vez, as terminações nervosas. Todavia, outros
estudos sugerem que as próprias terminações nervosas são diretamente sensíveis à
baixa PaO2.
Quando a pessoa respira ar contendo
muito pouco oxigênio, essa situação obviamente irá diminuir a PaO2 do sangue e
excitar os quimiorreceptores carotídeos e aórticos, aumentando, assim, a
respiração. Entretanto, o efeito costuma ser bem menor que o esperado, visto
que a respiração aumentada (hiperventilação) irá remover dióxido de carbono dos
pulmões, diminuindo a PaCO2 e a concentração de íons hidrogênio no liquido
cefalorraquidiano. Essas duas alterações deprimem acentuadamente o centro respiratório,
de modo que o efeito final dos quimiorreceptores no sentido de aumentar a
respiração em resposta à PaO2 diminuída será em grande parte, suprimido.
Contudo, o efeito da baixa PO2
arterial sobre a ventilação alveolar é bem maior em algumas outras condições,
como: (1) PO2 arterial baixa quando as concentrações de dióxido de carbono do
sangue arterial e de íons hidrogênio permanecem normais, a despeito da
respiração aumentada, e (2) respiração de oxigênio em baixas concentrações
durante muitos dias.
O impulso ventilatório devido ao
dióxido de carbono e aos íons hidrogênio não se modifica, havendo apenas o
impulso ventilatório decorrente do efeito das baixas concentrações de oxigênio
sobre os quimiorreceptores. Não há efeito sobre a ventilação enquanto a PO2
arterial permanece acima de 100 mm Hg. Todavia, em pressões abaixo de 100 mm
Hg, a ventilação quase duplica especialmente quando a PO2 arterial cai para 60
mm Hg e aumenta por quase seis vezes quando cai para 20 mm Hg. Por conseguinte,
nessas condições, a PO2 arterial diminuída pode estimular fortemente o processo
ventilatório.
Na pneumonia, no enfisema ou em
qualquer outra doença pulmonar que impeça a ocorrência de trocas gasosas
adequadas através da membrana pulmonar, a absorção de oxigênio pelo sangue
arterial será muito pequena, e, ao mesmo tempo, a PaCO2 e a concentração de
íons H+ no sangue arterial geralmente permanecem quase normais ou, às vezes,
chegam a aumentar devido ao transporte deficiente de CO2 através da membrana.
Nessas situações, o impulso ventilatório estimulado pela baixa PaO2 não é
bloqueado por alterações da PaCO2 e da concentração de íons hidrogênio do
sangue. Por conseguinte, a baixa concentração de oxigênio é muito importante
para ajudar a aumentar a respiração.
Com efeito, se a pessoa receber alta
concentração de oxigênio, ela perderá o impulso estimulador desencadeado pela
PO2 arterial baixa, e sua ventilação pulmonar quase sempre irá diminuir o
suficiente para causar morte, devido à excessiva elevação da PaCO2 e da concentração
de íons hidrogênio.
Entretanto, a administração excessiva
de oxigênio pode levar à insuficiência respiratória hipercápnica em alguns
pacientes com DPOC. Pacientes com DPOC e hipoxemia mais grave apresentam maior
risco de retenção de CO2 pela administração descontrolada de O2. O mesmo
fenômeno também foi descrito na asma grave, pneumonia adquirida na comunidade e
síndrome da hipoventilação da obesidade, e qualquer paciente com insuficiência
respiratória crônica pode estar em risco. A teoria tradicional é que a
administração de oxigênio aos retentores de CO2 causa dessestimulação dos
quimiorreceptores periféricos e consequentemente perda do drive hipóxico,
resultando em hipoventilação e insuficiência respiratória tipo 2, não explica
completamente o quadro de carbonarcose. Os pacientes que sofrem de exacerbações
da DPOC, independentemente de terem retenção de CO2, geralmente apresentam um
impulso respiratório supra-normal (a menos que haja coma hipercápnico iminente)
em razão de uma maior incompatibilidade de V/Q (mais importante) e pelo efeito
Haldane. Na DPOC, os pacientes otimizam suas trocas gasosas pela “vasoconstrição
hipóxica”. A hipóxia provoca vasoconstrição das áreas lesadas (isquêmicas) e
vasodilatação e aumento de fluxo compensatório nos alvéolos melhor ventilados. A
administração excessiva de oxigênio (hiperoxia) provoca vasoconstrição das
áreas melhor ventiladas e vasodilatação com aumento do fluxo sanguíneo para
alvéolos mal ventilados e, assim, aumentando o desajuste entre V/Q e o aumento
do espaço morto fisiológico, piorando a hipercapnia. A hemoglobina desoxigenada
(Hb) liga-se ao CO2 com maior afinidade que a hemoglobina oxigenada (HbO2). Entretanto
nas áreas de hiperoxia, o oxigênio induz um deslocamento para a direita da
curva de dissociação de CO2, que é chamada de efeito Haldane. Em pacientes com
DPOC grave que não conseguem aumentar a ventilação por minuto, o efeito de
Haldane é responsável por cerca de 25% do aumento total de PaCO2 devido à
administração de O2.
Esta é a base das alterações ocorridas
no RETENTOR CRÔNICO DE CO2. Estes
pacientes, que apresentam hipercapnia (aumento da PCO2) por períodos
prolongados, conseguem “se adaptar” a tais níveis elevados de CO2, em razão do
“tamponamento” que o bicarbonato reabsorvido pelos rins, exerce sobre os H+ do
liquido cefalorraquidiano que banha a área quimiosensivel. Assim, sendo os H+
“neutralizados”, seu efeito sobre o centro respiratório tornara-se reduzido.
Daí que, fala-se que em tais pacientes o “centro respiratório fica insensível
ao aumento da PaCO2” passando a depender fortemente do estímulo dos
quimiorreceptores periféricos estimulados pela baixa PaO2.
Também é a base da distinção entre
insuficiência respiratória aguda e crônica. A primeira se instala em minutos ou
horas e se caracteriza por instabilidade, isto é, a troca gasosa piora à medida
que o quadro evolui. Já a segunda, se instala ao longo de dias, semanas ou
meses e se estabiliza através de mecanismos fisiológicos compensatórios. Tal
distinção é particularmente importante na avaliação de pacientes com
pneumopatias prévias, tais como a Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC),
doenças neuro-musculares de longa evolução ou deformidades da caixa torácica
como cifoescoliose. Nestes casos, o impacto da retenção de CO2 por disfunção
ventilatória sobre o pH sanguíneo é “compensado” pela retenção de bicarbonato
pelos rins. Alguns pacientes podem desenvolver uma insuficiência respiratória
aguda superimposta à insuficiência respiratória crônica (insuficiência respiratória
crônica agudizada). Na vigência de hipercapnia, a presença de níveis elevados
de bicarbonato com pH normal ou em valores acima daqueles esperados para o grau
de retenção de CO2 indica que o quadro de insuficiência respiratória tem
duração de pelo menos alguns dias ou mais.
Quando a hipercapnia se desenvolve de
forma lentamente progressiva, há tempo suficiente para os rins reterem
bicarbonato (HCO3), uma resposta compensatória bastante eficaz para manter o pH
sanguíneo e liquórico próximos à normalidade, como acontece nos retentores
crónicos de CO2.
Portanto, no paciente que deu entrada
na emergência poderemos ter as seguintes possibilidades diagnósticas:
Possibilidade
1: pH = 7,32 PaCO2 = 80mmHg HCO3 = 40mEq/L BE = + 10mEq/L.
Esta gasometria é característica de um
paciente com DPOC compensado, revelando uma acidose respiratória crónica (PaCO2
bem aumentado, bicarbonato bem aumentado e um pH discretamente reduzido). Por
definição, neste distúrbio acidobásico, teremos um base excess (BE) elevado, representando uma retenção de bases pelo
organismo (bicarbonato etc). O paciente tolera bem a hipercapnia (80mmHg) e a
acidose leve. Agora compare a gasometria acima com esta outra gasometria
arterial:
Possibilidade
2: pH = 7,15 PaCO2 = 80mmHg HCO3 = 27mEq/L BE = + l,5mEq/L
Para o mesmo nível de hipercapnia
(80mmHg), o pH sanguíneo encontra-se muito mais baixo e o base excess está normal (entre -3,0 e +3,0mEq/L). Ela reflete uma
acidose respiratória aguda, que pode ter ocorrido em algumas horas ou poucos dias.
O paciente não tolera este distúrbio, evoluindo rapidamente com a síndrome
da carbonarcose, caraterizada por uma acidose liquórica grave,
depressão da consciência, edema cerebral (hipertensão intracraniana),
instabilidade hemodinâmica e, caso não seja revertida de imediato, óbito em
parada cardiorrespiratória. Para finalizar, analise esta última gasometria:
Possibilidade
3: pH = 7,15 PaCO, = 120mmHg HCO3 = 42mEq/L BE = + 10mEq/L
Esta é a gasometria do paciente 1 que
acabou de descompensar a função ventilatória. Trata-se de uma acidose
respiratória crónica agudizada. A PaCO2 aumentou rapidamente de 80mmHg para
120mmHg, sem tempo hábil para os rins reterem mais base (o bicarbonato
continuou próximo a 40mEq/L). Por isso, o pH sanguíneo despencou.
Como saber, olhando para esta
gasometria, que é uma acidose crónica descompensada, e não uma acidose aguda?
E só analisar o base excess: se estiver elevado, é porque já havia retenção prévia
de bases (acidose crónica agudizada).
3. DEPENDÊNCIA DE ESTIMULO RESPIRATÓRIO HIPOXÊMICO. Alguns pacientes darão entrada sabidamente dependentes de oxigênio domiciliar em baixo fluxo (2-3L/min), com dispensa basal referida por ele ou familiares ou com antecedente de narcose por suplemento de oxigênio em alto fluxo. Entretanto, boa parte dos pacientes não terão esse dado prévio. Um critério a ser usado para suspeitar estimulo respiratório dependente de quimiorreceptores periféricos (carotídeos e/ou aórticos) seria hipoxemia basal (Pa02) <60mmHg. Em tais circunstâncias deverá o paciente ser assumido como “retentor crônico” e fornecer suplemento de oxigênio em baixo fluxo. Caso a hipoxemia não seja grave, o fornecimento de fluxos maiores de 02 deverão ser rigorosamente monitorizados, tanto pela gasometria arterial para acompanhar a hipercapnia, quanto pelo quadro clínico evolutivo que levanta a suspeita de quadro de carbonarcose.
4. REVERSIBILIDADE/CRONICIDADE. O paciente poderá estar num estágio de doença irreversível que provoque uma hipercapnia crônica com acidose respiratória crônica ou crônica agudizada. Neste caso o diagnóstico de retentor crônico será definitivo e permanente. Outras vezes o quadro poderá ser potencialmente reversível (hipercapnia permissiva na SARA, pneumonia, etc) mas a situação do momento do paciente será de retentor crônico, mesmo que transitória.
CONCLUSÃO
De acordo com a revisão da literatura observa-se que existe pouca evidência ou critérios claros para definir um paciente retentor crônico, sendo hoje um diagnóstico que se sustenta mais pelo fisiologismo e pelo quadro clínico-laboratorial de alta suspeita.
Propõe-se a adoção de 4 critérios para realização de retentor crônico, conforme acima descrito:
1. DOENÇA DE BASE.
2. CRITÉRIO GASOMÉTRICO (ARTERIAL).
3. DEPENDÊNCIA DE ESTIMULO RESPIRATÓRIO HIPOXÊMICO
4. REVERSIBILIDADE/CRONICIDADE.
Aguarda-se mais estudos a respeito para poder definir com maior precisão o termo, o que permitirá sua inclusão dentro de diretrizes de diagnóstico e manejo.
