Oxigenação do Músculo Esquelético em Pacientes Críticos

Introdução

A duração e a gravidade da hipóxia tecidual têm sido relacionadas ao aumento da mortalidade. A manutenção do fornecimento adequado de oxigênio (DO2) é essencial para preservar a função do órgão, pois um baixo DO2 sustentado é um caminho para a falência de órgãos e morte. O DO2 não tem influência no consumo de oxigênio (VO2) até atingir valores criticamente baixos (DO2crit), quando o VO2 começa a cair. Estados de baixo débito cardíaco (tipos de choque cardiogênico, hipovolêmico e obstrutivo), hipoxemia anêmica e hipóxica são caracterizados por DO2 diminuído, mas taxa de extração de oxigênio preservada (OER = razão de DO2 para VO2, VO2/DO2), de modo que DO2crit permaneça normal. No choque distributivo, a capacidade de extração de oxigênio é alterada de modo que a razão crítica de extração de oxigênio é tipicamente diminuída. Essas situações são tipicamente associadas a um aumento do DO2crit, e o VO2 pode se tornar dependente do DO2 mesmo quando este está normal ou elevado. Essas observações ajudam a caracterizar os quatro principais tipos de choque circulatório, porém essa classificação é um tanto simplista, pois podem coexistir vários tipos de alternância, principalmente no choque cardiogênico. Rodes et ai. relataram que o resultado foi mais favorável em pacientes sépticos cujo VO2 aumentou após a administração de dobutamina. DO2 também aumentou nos sobreviventes. Por outro lado, o DO2 não aumentou em pacientes cujo VO2 não aumentou. No teste da dobutamina proposto por Rhodes et al. a resposta hemodinâmica foi influenciada pela reserva cardiovascular e pelo grau de estimulação dos adrenoreceptores basais. Infelizmente, as medições globais de DO2 e VO2 podem não ser sensíveis o suficiente para serem clinicamente relevantes. Eles podem não detectar anormalidades de perfusão regional como na circulação esplâncnica.

A medida da saturação venosa mista de oxigênio (SvO2) da artéria pulmonar é utilizada para os cálculos do VO2 e tem sido defendida como um índice indireto de oxigenação tecidual tecidual e preditor prognóstico em pacientes criticamente enfermos. O cateterismo da artéria pulmonar é caro, tem riscos inerentes e sua utilidade permanece em debate. Não é de surpreender que o monitoramento da saturação venosa central de oxigênio (ScvO2) tenha sido sugerido como uma avaliação mais simples e rápida da relação global de DO2 para VO2.

A espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) é uma técnica para monitoramento contínuo, não invasivo, à beira do leito da saturação de oxigênio tecidual (StO2). Como a oximetria de pulso, o NIRS usa os princípios de transmissão e absorção de luz para medir de forma não invasiva as concentrações de hemoglobina oxigenada e hemoglobina reduzida no tecido. O NIRS oferece maior penetração nos tecidos e não discrimina entre compartimentos. Portanto, fornece uma avaliação global da oxigenação em todos os compartimentos vasculares (arteriais, venosos e capilares) em volume de amostra de tecido subjacente. Mostramos anteriormente que a saturação de oxigênio do tecido muscular tenar durante a isquemia estagnada diminui mais lentamente em pacientes com choque séptico em comparação com pacientes com sepse grave, infecção localizada e voluntários saudáveis. Isso pode ser devido a alterações microcirculatórias ou metabólicas e provavelmente se correlaciona com o consumo de oxigênio do tecido muscular. A taxa de diminuição de StO2 correlacionou-se com o escore SOFA, a necessidade de norepinefrina e a concentração plasmática de lactato. Conforme descrito recentemente, StO2 em volume de amostra de tecido subjacente depende in vivo de 3 determinantes principais: a concentração em oxi-hemoglobina, o recrutamento capilar e o tamanho vascular (vasodilatação ou constrição). A StO2 durante a isquemia estagnada deve então ser vista à luz desses determinantes. A diminuição gradual (inclinação) de StO2 após a oclusão vascular induzida pela insuflação do manguito depende principalmente do aumento da concentração de desoxi-hemoglobina e estima o consumo de oxigênio tecidual e, em menor grau, do desrecrutamento do vaso. O upslope de StO2 durante a reperfusão (desinflação do manguito) pode ser analisado à luz dos papéis de fluxo durante o teste de isquemia/reperfusão. A vasodilatação após a isquemia leva ao recrutamento de mais vasos e aumento do fluxo sanguíneo local, o que, por sua vez, resulta em aumento da StO2. Ainda não está claro qual das alterações descritas é mais influente, no entanto, esse aumento de StO2 reflete o DO2 local máximo no momento da medição. O desenvolvimento do processamento do sinal NIRS pode ser capaz de fornecer um índice de concentração de hemoglobina tissular clinicamente importante e o consumo local de oxigênio, conforme mostrado por De Blasi et al., tal índice pode ajudar a esclarecer o(s) mecanismo(s) pelo qual o sinal StO2 varia.

O objetivo do nosso estudo foi estudar a cinética do oxigênio no músculo esquelético em estado de baixo fluxo devido à combinação de insuficiência circulatória cardiogênica e séptica, relacioná-la com variáveis ​​hemodinâmicas centrais e desfecho. Nossa hipótese é que o StO2 basal poderia estar relacionado ao ScvO2, porque o sangue que flui pelos músculos dos membros superiores contribui de maneira importante para o fluxo pela veia cava superior. A segunda hipótese foi que a diminuição do OER do músculo esquelético e o menor consumo de oxigênio muscular são mais pronunciados em pacientes com componente séptico de insuficiência circulatória devido a alterações microcirculatórias e metabólicas observadas na sepse, o que resulta em maior mortalidade.

MATERIAIS E MÉTODOS

Pacientes O protocolo do estudo foi aprovado pelo Comitê Nacional de Ética da Eslovênia, o consentimento informado foi obtido de todos os pacientes ou seus familiares. O estudo foi realizado durante outubro de 2004 e janeiro de 2006. Após a ressuscitação hemodinâmica inicial, o exame cardíaco transtorácico foi realizado em todos os pacientes internados em nossa UTI. Em pacientes com cardiopatia primária, baixo débito cardíaco e sem sinais de hipovolemia, cateterismo cardíaco direito com cateter flutuante de artéria pulmonar (PAFC) (Swan-Ganz CCOmboV CCO/SvO2/CEDV, Edwars Life Sciences, EUA) foi realizado após decisão do médico assistente. O local de inserção foi confirmado pela forma de onda do transdutor, o comprimento da inserção do cateter e radiografia de tórax. Em todos os pacientes, a pressão arterial sistêmica foi medida de forma invasiva usando cateterismo arterial radial ou femoral. Pacientes com PAFC inserido e sinais de estado de baixo fluxo (índice cardíaco menor que 3,0 L/min/m2) foram incluídos em nosso estudo. Os dados PAFC foram calculados usando a fórmula padrão.

Infecção localizada, sepse grave e choque séptico foram definidos de acordo com as definições da conferência de consenso ACCP/SCCM (1992). Todos os pacientes receberam tratamento padrão de infecção localizada, sepse grave e choque séptico, incluindo: controle de fonte, infusão de fluidos, infusão de catecolaminas, substituição de órgãos e/ou terapia de suporte, controle intensivo de glicose no sangue e terapia de substituição com corticosteroides. Os pacientes ventilados mecanicamente foram sedados com infusão de midazolam e/ou propofol e nenhum agente paralítico foi usado.

Medidas

Cinética do oxigênio muscular esquelético

A StO2 do músculo tenar foi medida de forma não invasiva por NIRS (15mm Probe, InSpectra™, Hutchinson Technology Inc., EUA). Os valores foram continuamente monitorados e armazenados em um computador utilizando o software InSpectra™. O StO2 foi monitorado antes, durante e após o teste de isquemia-reperfusão do braço (UIRT) que foi padronizado da seguinte forma: uma inflação rápida do manguito acima do cotovelo em direção a 260 mmHg para interromper o fluxo e induzir uma diminuição no StO2 por 90 segundos, desinsuflação do manguito com medição contínua do aumento de StO2, ultrapassagem e estabilização. As medições foram realizadas imediatamente após a inserção do PAFC (nas primeiras 24 a 72 horas após a admissão), a segunda medição foi realizada 12-24 horas após a primeira medição, a terceira medição foi realizada (somente se o paciente ainda estivesse vivo e ainda tivesse o PAFC inserido) em 48 horas após a primeira medição. Em pacientes com respiração espontânea e voluntários saudáveis, as medidas foram realizadas após 15 minutos de repouso no leito, evitando qualquer contração muscular.

Na figura 1 é apresentado o desenho esquemático da medição de StO2 durante a UIRT. Os seguintes parâmetros foram obtidos: StO2 basal (%): StO2 basal antes da insuflação do manguito (o StO2 do músculo tenar máximo foi encontrado movendo a sonda sobre a proeminência tenar); Descida de StO2 durante o manguito (∆downStO2)%/seg); StO2 upslope (∆upStO2)%/seg) após a liberação do manguito; overshootStO2 (%): StO2 máximo após a liberação do manguito. O Inspectra mede o conteúdo de hemoglobina no volume de amostra do tecido subjacente - Tissue Hemoglobin Index (THI). A média do THI muscular antes e ao final da insuflação do manguito foi relatada. Esses dados foram obtidos automaticamente usando o Inspectra Analysis Program V2.0 (Hutchinson Technology Inc., EUA) em execução no MatLab 7.0 (MathWorks Inc., EUA). A estimativa do consumo de oxigênio muscular (mVO2Nirs) e a taxa de extração de oxigênio muscular (mOER) foram calculadas usando as seguintes fórmulas:

mVO2Nirs= ΔdownStO2 * THI* (-1), mOER(%)= (1- basalStO2/overshootStO2)* 100.

Gravidade da doença Avaliação de falência de órgãos relacionada à sepse (pontuação SOFA) foi calculada no momento de cada medição para avaliar o nível de disfunção de órgãos. A necessidade de dobutamina e norepinefrina representou a dose de medicamento durante a medição de Sto2. O uso de levosimendan é relatado se o paciente recebeu o medicamento menos de uma semana antes da inclusão no estudo. Relata-se o uso de balão intra-aórtico durante a internação na UTI.

Análise laboratorial O sangue foi retirado da veia cava superior aproximadamente 2 cm acima do átrio direito e a artéria pulmonar foi realizada no momento de cada medição de StO2 para determinar ScvO2 (%) e SvO2 (%) respectivamente. Tendo em vista os conhecidos problemas decorrentes da coleta da artéria pulmonar, inclusive a possibilidade de contaminação do sangue arterial com sangue capilar pulmonar, todas as amostras desse local foram retiradas ao longo de 30 segundos, utilizando técnica de baixa pressão negativa e nunca com o balão inflado . Um volume padrão de 1mL de sangue foi obtido de cada lado após a retirada do sangue do espaço morto e fluido de lavagem. Todas as medições foram feitas usando um cooxímetro (RapidLab 1265, Bayer HealthCare, Alemanha).

A concentração plasmática de lactato foi medida usando o método colorimétrico enzimático (Lactate, Roche Diagnostics, Alemanha) no momento de cada medição de StO2.

Análise de dados As curvas de StO2 foram analisadas pelo Inspectra Analysis Program V2.0. A regressão linear foi usada para extrapolar a taxa de Δdown- e Δup- StO2 durante a UIRT. Os dados foram expressos como mediana ± desvio padrão (DP). Teste não paramétrico: foram utilizados os testes exatos de Kolmogorov-Smirnov, Wilcoxon e Fisher (SPSS 10.0 for Windows™, SPSS Inc., EUA). O teste de correlação de Spearman foi usado para determinar a correlação. Para comparar as variáveis ​​de StO2 do tecido muscular durante UIRT, ScvO2 e SvO2: foram calculados o viés, a discordância sistêmica entre as medidas (diferença média entre duas medidas) e a precisão, o erro aleatório na medição (desvio padrão do viés). Os limites de concordância foram definidos arbitrariamente por Bland e Altman como o viés ± 2 DP. Para determinar as variáveis ​​independentemente associadas à sobrevida, utilizou-se a regressão logística uni e multivariada (Forward Stepwise (Likelihood Ratio)). O valor de p <0,05 (2-tailed) foi considerado estatisticamente significativo.