ARTIGO CIENTÍFICO

 

Umidificação e aquecimento do gás inalado durante ventilação artificial com baixo fluxo e fluxo mínimo de gases frescos^*

 

Humidificación y calentamiento del gas inhalado durante ventilación artificial con bajo flujo y flujo mínimo de gases frescos

 

 

Susane Bruder Silveira Gorayb^I; José Reinaldo Cerqueira Braz, TSA^II; Regina Helena Garcia Martins^III; Norma Sueli Pinheiro Módolo, TSA^IV; Giane Nakamura^V

^IPós-Graduanda (Mestrado) do Programa de Pós-Graduação em Cirurgia da FMB-UNESP. Enfermeira-Chefe da Divisão Médica e Apoio Diagnóstico do HC da FMB-UNESP
^IIProfessor Titular do Departamento de Anestesiologia da FMB-UNESP
^IIIProfessora Doutora do Departamento de Oftalmologia, Otorrinolaringologia e Cirurgia de Cabeça e Pescoço da FMB-UNESP
^IVProfessora Adjunta Livre-Docente do Departamento de Anestesiologia da FMB-UNESP
^VPós-Graduanda (Doutorado) do Programa de Pós-Graduação em Anestesiologia da FMB-UNESP

Endereço para correspondência

 

 

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RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Em pacientes sob intubação traqueal ou traqueostomia, a umidificação e o aquecimento do gás inalado são necessários para a prevenção de lesões no sistema respiratório, conseqüentes ao contato do gás frio e seco com as vias aéreas. O objetivo da pesquisa foi avaliar o efeito do sistema respiratório circular com absorvedor de dióxido de carbono do aparelho de anestesia Cícero da Dräger, quanto à capacidade de aquecimento e umidificação dos gases inalados, utilizando-se fluxo baixo (1 L.min^-1) ou mínimo (0,5 L.min^-1) de gases frescos.
MÉTODO: O estudo aleatório foi realizado em 24 pacientes, estado físico ASA I, com idades entre 18 e 65 anos, submetidos à anestesia geral, utilizando-se a Estação de Trabalho Cícero da Dräger (Alemanha), para realização de cirurgias abdominais, os quais foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos: grupo de Baixo Fluxo (BF), no qual foi administrado 0,5 L.min^-1 de oxigênio e 0,5 L.min^-1 de óxido nitroso e fluxo mínimo (FM), administrando-se somente oxigênio a 0,5 L.min^-1. Os atributos estudados foram temperatura, umidade relativa e absoluta da sala de operação e do gás no sistema inspiratório.
RESULTADOS: Os valores da temperatura, umidade relativa e umidade absoluta no sistema inspiratório na saída do aparelho de anestesia e junto ao tubo traqueal não apresentaram diferença significante entre os grupos, mas aumentaram ao longo do tempo nos dois grupos (BF e FM), havendo influência da temperatura da sala de operação sobre a temperatura do gás inalado, nos dois grupos estudados. Níveis de umidade e temperatura próximos dos ideais foram alcançados, nos dois grupos, a partir de 90 minutos.
CONCLUSÕES: Não há diferença significante da umidade e temperatura do gás inalado utilizando-se baixo fluxo e fluxo mínimo de gases frescos.

Unitermos: EQUIPAMENTOS: aparelho de anestesia, absorvedor de CO₂; TéCNICAS ANESTéSICAS, Geral: inalatória, baixo fluxo

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RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: En pacientes bajo intubación traqueal o traqueostomia, la humidificación y calentamiento del gas inhalado son necesarios para la prevención de lesiones en el sistema respiratorio, consecuentes al contacto del gas frío y seco con las vías aéreas. El objetivo de la pesquisa fue evaluar el efecto del sistema respiratorio circular con absorbedor de dióxido de carbono del aparato de anestesia Cícero de Dräger, cuanto a la capacidad de calentamiento y humidificación de los gases inhalados, utilizándose flujo bajo (1 L.min^-1) o mínimo (0,5 L.min^-1) de gases frescos.
MÉTODO: El estudio aleatorio fue realizado en 24 pacientes estado físico ASA I, con edades entre 18 y 65 años, sometidos a anestesia general, utilizándose la Estación de Trabajo Cícero de Dräger (Alemania), para realización de cirugías abdominales, los cuales fueron distribuidos aleatoriamente en dos grupos: grupo de Bajo Flujo (BF), en el cual fue administrado 0,5 L.min^-1 de oxígeno y 0,5 L.min^-1 de óxido nitroso y flujo mínimo (FM), administrándose solamente oxígeno a 0,5 L.min^-1. Los atributos estudiados fueron: temperatura, humedad relativa y absoluta de la sala de operación y del gas en el sistema inspiratorio.
RESULTADOS: Los valores de la temperatura, humedad relativa y humedad absoluta en el sistema inspiratorio en la salida del aparato de anestesia y junto al tubo traqueal no presentaron diferencia significante entre los grupos, pero aumentaron a lo largo del tiempo en los dos grupos (BF y FM), habiendo influencia de la temperatura de la sala de operación sobre la temperatura del gas inhalado, en los dos grupos estudiados. Niveles de humedad y temperatura próximos de los ideales fueron alcanzados, en los dos grupos, a partir de 90 minutos.
CONCLUSIONES: No hay diferencia significante de la humedad y temperatura del gas inhalado utilizándose bajo flujo y flujo mínimo de gases frescos.

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INTRODUÇÃO

O paciente sob anestesia geral respira gases com baixo teor de umidade e a baixas temperaturas, às vezes por períodos prolongados. Quando se emprega o tubo traqueal, as funções do nariz, faringe, laringe e de parte da traquéia são anuladas, com a umidificação e o aquecimento dos gases tendo que ser realizado nas vias aéreas inferiores. Caso a umidificação e o aquecimento dos gases inalados não forem adequados, ocorrerá prejuízo funcional da mucosa das vias aéreas com alteração do movimento ciliar e aumento da viscosidade do muco, provocando endurecimento e incrustações das secreções, que interferem com a capacidade da traquéia de aquecer e umidificar o gás inalado, e predispor à formação de rolhas, que obstruem as vias aéreas, principalmente as de pequeno calibre, e os tubos traqueais ^1,2, com surgimento de atelectasias e complicações pulmonares ³.

Assim, durante a ventilação artificial realizada sob intubação traqueal, o aquecimento e a umidificação dos gases inspirados são essenciais para assegurar a integridade das vias aéreas, preservação da função mucociliar e melhora das trocas gasosas ⁴.

A umidade pode ser conceituada de várias formas: umidade máxima, que é a quantidade máxima de vapor de água que pode existir na fase gasosa de uma determinada atmosfera, na dependência de sua temperatura; umidade absoluta, que é a massa de vapor de água presente em determinado volume de gás, sendo usualmente expressa em mg de água por litro de gás; e umidade relativa representada pela relação entre a massa de vapor de água contida em um determinado volume de gás à determinada temperatura e a massa de vapor de água máxima que esse volume de gás poderia conter à mesma temperatura. Para facilitação dos cálculos de umidade existem tabelas propostas para cálculo de umidade absoluta em função da temperatura ⁵.

Ainda não se tem completa concordância em relação aos níveis ideais de aquecimento e umidificação dos gases inalados pelos pacientes, mas torna-se necessário o estabelecimento de limites de aquecimento e umidificação do gás inspirado ^6,7. Teoricamente, a temperatura do gás deve estar próxima à da temperatura central, que é de 37 ºC, e a umidade relativa não deve ultrapassar 100%, para que não ocorra desidratação da mucosa da árvore respiratória e a velocidade do transporte mucociliar seja máxima ³.

Entre nós, verificou-se, em estudo experimental em cães submetidos à intubação traqueal e ventilação mecânica durante três horas, os efeitos do aquecimento e umidificação absoluta dos gases inspirados, de acordo com as alterações histológicas do epitélio da mucosa da árvore traqueobrônquica à microscopia óptica. Os autores concluíram que o aquecimento e a umidificação absoluta dos gases inspirados não devem ultrapassar respectivamente 36 ºC e 36 mg de água por litro de gás inspirado e não devem ser inferiores a 27 ºC ou apresentarem umidade absoluta inferior a 23 mg de água.L^{-1 8}.

O interesse pela técnica de baixo fluxo de gases frescos durante a anestesia geral inalatória aumentou muito nos últimos anos, por apresentar importantes vantagens, como baixo consumo de anestésico inalatório, umidificação e aquecimento do gás inspiratório mais efetivos e diminuição importante da poluição ambiental ^9-11. No entanto, o sistema com baixo fluxo de gases frescos apresenta desvantagens, como a necessidade de maior conhecimento, atenção e cuidados do anestesiologista, a impossibilidade de rápida alteração da concentração inspirada do anestésico inalatório, maior perigo de produção de hipercarbia pela exaustão mais rápida do sistema de absorção de dióxido de carbono, o eventual acúmulo de gases indesejados, como monóxido de carbono, acetona, metano, além de metabólitos tóxicos dos agentes anestésicos, argônio e nitrogênio ^12,13, obrigando a realização de "lavagem" periódica do sistema com alto fluxo de gases frescos por alguns minutos.

Na revisão da literatura, encontra-se grande diversidade de opiniões sobre o fluxo de gases propostos para a definição de fluxo basal, fluxo mínimo e fluxo baixo. Baker (1994) ¹² sugeriu modificação baseada na classificação de Simionescu (1986) ¹⁴, com relação ao fluxo de gás empregado (Tabela I).

A redução do fluxo de gás fresco leva ao maior aproveitamento do calor e da umidade gerados no reservatório do absorvedor, por meio da reação de neutralização do CO₂ da mistura exalada pela cal sodada, que é exotérmica e leva à formação de água ^15,16. Vários autores utilizaram baixo fluxo de gases frescos com bons resultados, porém com eficiência variável em relação ao aproveitamento do calor e umidade ^2,16-19. As diferenças encontradas podem ser explicadas por alterações nas montagens dos sistemas respiratórios empregados, pelos diferentes métodos utilizados para medida de umidade presente nos gases inspirados e diferentes fluxos utilizados na técnica de baixo fluxo de gases frescos ^2,18.

Entre os aparelhos de anestesia para administração de anestésicos inalatórios em pacientes que recebem anestesia geral inalatória, o Cícero da Dräger (Alemanha) apresenta característica especial do sistema respiratório. O mesmo foi projetado para que o fluxo de gases frescos passe três vezes pela cal sodada, antes de ser enviado para o paciente, além de haver uma placa para aquecimento do gás expirado, para evitar condensação de água no sistema. Essas características do aparelho podem ser muito eficientes na melhoria do nível de aquecimento e umidificação dos gases inalados.

O objetivo da pesquisa foi avaliar o efeito do sistema respiratório circular com absorvedor de dióxido de carbono do aparelho de anestesia Cícero, utilizando-se baixo fluxo (1 L.min^-1) ou fluxo mínimo (0,5 L.min^-1) de gases frescos, quanto à capacidade de aquecimento e umidificação dos gases inalados.

 

MÉTODO

Após a aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa local e obtido o consentimento dos pacientes, foram estudados 24 pacientes adultos, de ambos os sexos, com idade igual ou superior a 18 anos e inferior a 65 anos, estado físico ASA I, submetidos à cirurgia abdominal, de duração igual ou superior a duas horas, sob anestesia geral com ventilação artificial.

Os pacientes foram distribuídos de forma aleatória, em dois grupos de 12 pacientes, que se diferenciaram pelo fluxo administrado durante a ventilação, como segue:

Grupo BF: baixo fluxo de gases frescos, sendo administrado oxigênio (0,5 L.min^-1) e óxido nitroso (0,5 L.min^-1).

Grupo FM: fluxo mínimo de gás fresco, sendo administrado somente oxigênio (0,5 L.min^-1).

Após medicação pré-anestésica com midazolam, na dose de 15 mg por via oral, 60 minutos antes da anestesia, a indução anestésica foi realizada com sufentanil (0,7 µg.kg^-1), propofol (2 mg.kg^-1) e cisatracúrio (150 µg.kg^-1). Após a intubação traqueal, a anestesia foi mantida com isoflurano em concentração máxima de 0,8 %, ou seja, uma concentração alveolar mínima, com fluxo de gases frescos de acordo com o grupo de estudo, em sistema fechado com absorção de dióxido de carbono (CO₂), empregando-se o aparelho de anestesia Cícero, da Dräger, e infusão contínua de sufentanil (0,01 - 0,005 µg.kg^-1.min^-1) e cisatracúrio (2 µg.kg^-1.min^-1), utilizando-se bomba de infusão de dois canais. As frações inspiradas e expiradas de óxido nitroso, oxigênio e dióxido de carbono, o volume corrente e a freqüência respiratória foram monitorados continuamente por meio do coletor de gases e do agente halogenado situado entre o sistema anestésico e o tubo traqueal. Nos dois grupos, utilizou-se volume corrente de 8 ml.kg^-1 e a freqüência respiratória foi ajustada para manter a P_ETCO₂ entre 30 e 35 mmHg.

Os pacientes tiveram ainda como monitorização: eletrocardioscopia (derivação D_II e V5), saturação periférica de oxigênio da oxihemoglobina (SpO₂), capnometria (P_ETCO₂), pressão arterial não invasiva, bloqueio neuromuscular por meio da seqüência de quatro estímulos, procurando-se sempre a ausência de resposta ou mínima resposta aos estímulos, e temperatura central, por meio de sensor colocado no esôfago inferior.

A medida da temperatura e da umidade relativa do ar ambiente foi obtida por meio de leitura no termo-higrômetro digital eletrônico Higrotermo 95, da Gulton do Brasil, por meio de sensor colocado próximo ao paciente nos momentos estudados. A determinação dos valores da temperatura e umidade relativa dos gases no sistema inspiratório foi feita pelo mesmo termo-higrômetro anterior, conectando-se o seu sensor, por meio de uma peça em T, inicialmente na saída do sistema respiratório, junto à estação de trabalho, e em seguida, entre a peça em "Y" do sistema respiratório e o tubo traqueal nos momentos estudados. O termo-higrômetro utilizado emprega como sensor de umidade relativa, um filme de polímero capacitativo da marca Parametrics^®. A constante dielétrica do sensor muda com as variações de umidade relativa expressa em um mostrador digital, juntamente com o da temperatura. Para cálculo da umidade absoluta, utilizou-se a fórmula ⁵:

Onde:

DA = umidade absoluta do ar inspirado (mg H₂O.L^-1);

DS = umidade relativa do ar em condições de saturação (mg H₂O.L^-1), obtida em tabela específica ⁵ e utilizando-se a temperatura do gás inspirado (ºC);

F = umidade relativa do gás inspirado (%).

O sistema ventilatório do aparelho de anestesia Cícero recebe aquecimento adicional por meio de placa aquecida, situada junto à parte expiratória do sistema, ao lado do pistão do respirador. Assim, o gás expirado pelo paciente passa inicialmente pela válvula expiratória, que nessa fase encontra-se aberta. Em seguida, pela placa aquecida, permanecendo aquecida e umidificada, sem que ocorra condensação de água, por não existir superfície fria dentro do sistema respiratório, passando a seguir e pela primeira vez pela cal sodada em direção ao reservatório de gás fresco (balão). Em seguida, o gás expirado juntamente com o fluxo adicional de gases frescos do reservatório são "puxados" pela movimentação do pistão do respirador para o preenchimento desse último, passando antes (o gás expirado pela segunda vez e o fluxo de gases frescos pela primeira vez) pela cal sodada. Com o fechamento das válvulas expiratória e de ventilação de pressão positiva intermitente, e a abertura de válvula inspiratória, a movimentação do pistão do respirador envia a mistura gasosa ao paciente, passando antes e novamente pela cal sodada (o gás expirado pela terceira vez). A cal sodada, em formato de pílulas, foi trocada antes de cada experimento. A capacidade do canister (reservatório) de cal sodada é de 1,5 L. No sistema respiratório, utilizaram-se dois tubos corrugados de silicone, de 1,20 m de comprimento, que também foram trocados antes de cada experimento. No sistema respiratório não foi utilizado filtros ou permutadores de calor e umidade.

Nas determinações da temperatura da placa e do canister da cal sodada, utilizaram-se o termômetro de dois canais Thermistor 400, mod. 6150 da Mallinckrodt (EUA) e sensores de temperatura de pele, também da Mallinckrodt (EUA). Em um dos canais, instalou-se a temperatura da placa situada junto ao sistema respiratório interno do aparelho, no qual fixou-se um sensor de temperatura. No segundo canal, utilizou-se a temperatura da cal sodada, por meio de sensor fixado na parede externa do canister, em sua parte inferior, em local em que a temperatura foi mais elevada.

A leitura dos atributos de umidade e de temperatura foi feita nos momentos: M₀ (controle) - imediatamente, após a instalação do sistema ventilatório, de acordo com o grupo estudado, que ocorreu após 10 minutos da instalação do sistema de ventilação com a utilização de fluxo de oxigênio de 2 L.min^-1, necessário para completo preenchimento dos gases e do anestésico inalatório dentro do sistema respiratório, e M₃₀, M₆₀, M₉₀ e M₁₂₀, respectivamente após 30, 60, 90 e 120 minutos da instalação do sistema de ventilação, de acordo com o grupo.

Métodos Estatísticos

Para as variações antropométricas, utilizou-se o teste t de Student e para a distribuição dos sexos o teste Exato de Fisher. Para as variáveis que apresentaram distribuição normal e homogeneidade de variância, utilizou-se ANOVA, seguida do método de comparação múltipla de Tukey. Em caso de distribuição não paramétrica, aplicou-se o teste de Mann-Whitney na comparação entre os valores dos dois grupos e o teste de Friedman, na comparação entre os valores no mesmo grupo. Aplicou-se ainda o diagrama de dispersão para análise de correlação entre a temperatura da sala de operação e a temperatura do gás inalado. Níveis de significância menores do que 0,05 foram considerados significantes.

Para os atributos que atenderam ao pressuposto de normalidade, os resultados são expressos pela média e desvio padrão dos dados obtidos. Para os atributos não paramétricos, os resultados são expressos pela mediana e os 1º e 3º quartis, sendo que no 1º quartil situam-se 25% dos valores observados, enquanto no 3º quartil encontram-se 75% dos valores observados.

 

RESULTADOS

Os dois grupos mostraram-se homogêneos para as variáveis antropométricas (Tabela II). Quanto ao sexo, a distribuição também foi homogênea na comparação dos grupos, com predomínio do sexo feminino nos dois grupos (Tabela II).

A temperatura e as umidades relativa e absoluta da sala de operação não apresentaram diferença significante entre os grupos e os momentos estudados (p > 0,05) (Tabela III).

A temperatura esofagiana não apresentou diferença significante entre grupos e momentos (p > 0,05) (Tabela IV). Já a temperatura do canister da cal sodada foi significantemente maior no momento M90 no grupo FM em relação ao grupo BF (p < 0,05), com aumento significante de seus valores ao longo do tempo nos dois grupos (p < 0,05) (Tabela IV). A temperatura da placa junto ao sistema expiratório não apresentou diferença significante entre grupos (p > 0,05), mas aumentou ao longo do tempo nos dois grupos (p < 0,05).

A temperatura do gás no ramo inspiratório na saída do aparelho de anestesia e junto ao tubo traqueal não apresentou diferença significante entre os grupos (p > 0,05), mas aumentou significativamente ao longo do tempo nos dois grupos (p < 0,05) (Figuras 1 e 2, respectivamente). O diagrama de dispersão para análise da correção entre a temperatura da sala de operação e a temperatura do gás inalado nos grupos BF e FM pode ser observado, respectivamente, nas figuras 3 e 4. Houve correlação significante entre as duas temperaturas nos dois grupos (p < 0,001).

A umidade relativa do ramo inspiratório na saída do aparelho de anestesia e junto ao tubo traqueal não apresentou diferença significante entre os grupos (p > 0,05), mas aumentou ao longo do tempo nos dois grupos (p < 0,05) (Figuras 5 e 6, respectivamente).

A umidade absoluta do ramo inspiratório na saída do aparelho de anestesia e junto ao tubo traqueal não apresentou diferença significante entre os grupos (p > 0,05), mas aumentou ao longo do tempo nos dois grupos (p < 0,05) (Figuras 7 e 8, respectivamente).

 

DISCUSSÃO

A temperatura do gás inalado na saída do aparelho de anestesia nos dois grupos mostrou-se adequada, desde o início do experimento, ocorrendo aumento dos seus valores durante o experimento (Figura 1). Esses resultados já eram esperados por nós, uma vez que o aparelho Cícero da Dräger é provido de recursos para melhoria do aquecimento e umidificação do gás inspirado. Assim, ele possui placa de aquecimento acoplado junto ao sistema respiratório que, segundo o fabricante, tem a finalidade principal de evitar a condensação de água do ar expirado pelo resfriamento do mesmo no interior do sistema respiratório, o que poderia interferir no funcionamento adequado das válvulas e do ventilador. Mas essa placa de aquecimento ajuda também a manter a temperatura do gás no sistema respiratório em níveis adequados. Em nossa pesquisa, os valores da temperatura da placa não apresentaram diferença entre os grupos, mas aumentaram gradativamente ao longo do tempo (Tabela IV).

Outros fatores tão ou mais importantes para a manutenção da temperatura do gás inalado também foram incorporados no Cícero, como o reaproveitamento do calor e umidade provenientes da reação da neutralização da cal sodada, pois o gás expirado passa três vezes pelo reservatório da cal sodada antes de chegar ao paciente.

Demonstrou-se que quanto menor o fluxo de gases frescos maior será a temperatura no absorvedor ¹⁸. Assim, os autores, ao utilizarem fluxos de 0,5 L.min^-1 ou 1 L.min^-1, observaram que a temperatura da cal sodada atingiu a temperatura média de 39 ºC após 30 a 40 minutos. A diferença nos valores da temperatura observados nessa e na presente pesquisa pode ser creditada aos diferentes aparelhos e métodos utilizados para medição de temperatura. Assim, Torres e col. (1997) ¹⁸ realizaram a mensuração da temperatura do reservatório na superfície externa, com termômetro infravermelho. Esse método permite varredura da temperatura em uma superfície maior, sendo sua leitura estabelecida no ponto onde ela é mais elevada. Em nossa pesquisa, utilizou-se termômetro elétrico simples, com o sensor fixado na parte inferior da superfície externa do reservatório da cal sodada, local onde a temperatura foi sempre mais elevada.

Em pesquisa experimental em cães, utilizando baixo fluxo de gases frescos (1 L.min^-1) e dois canisters, que continham 1.800 g de cal sodada cada um, observou-se que a temperatura externa no local de maior aquecimento dos canisters passou de 23 ºC para a temperatura máxima de 29 ºC, após três horas, utilizando termômetro elétrico para a medição da temperatura ²⁰. No sistema circular empregado, a entrada de gases frescos foi feita junto ao ramo inspiratório e o escape do excesso de gás no sistema ocorreu, antes que todo o gás exalado passasse pela cal sodada, o que certamente contribuiu para diminuir a intensidade da reação de neutralização da cal sodada.

Alguns autores ^22-24 conseguiram melhores resultados no aquecimento do gás inalado, a partir de alterações nas montagens dos sistemas de anestesia e diminuição dos fluxos de gases empregados. Observou-se também melhor aproveitamento de calor e umidade quando a entrada do fluxo de gás fresco ocorre antes do reservatório da cal sodada ¹⁸.

Desta forma, conclui-se que os gases frescos provenientes do reservatório de gases hospitalares (à temperatura ambiente próxima a 20 ºC), utilizando-se sistema valvular sem absorvedor de CO₂ ou naqueles com absorvedor de CO₂ onde ocorre mistura dos gases provenientes da cal sodada com o fluxo adicional de gases frescos, atingem o ramo inspiratório à temperatura próxima à ambiente, se nenhum sistema de aquecimento ou isolamento térmico for usado ^15,19.

Outra maneira de tornar mais eficiente o calor e a umidade dos gases inspirados é o uso de reservatório pequeno de cal sodada. Em nosso experimento, utilizou-se um reservatório grande, com capacidade de 1,5 litros. Ao utilizar-se, em pesquisa experimental, dois tipos de reservatório, um grande e um pequeno, observou-se que utilizando reservatório pequeno da cal sodada há maior liberação de calor e umidade e, conseqüentemente, melhor aproveitamento do calor e umidade aos gases inspirados ²⁴. A desvantagem do método é a necessidade da troca freqüente da cal sodada, pois a mesma satura-se rapidamente.

Nos dois grupos, após 60 minutos do início do estudo, os valores da temperatura dos gases na saída do aparelho de anestesia foram semelhantes aos da temperatura da cal sodada. Esses resultados demonstram que o fluxo de gás incorporou o calor produzido na reação química da cal sodada com o CO₂.

Entretanto, os resultados obtidos por outros autores ¹⁸ não foram semelhantes aos nossos. Assim, ao utilizarem-se baixos fluxos de gases frescos (1 L.min^-1 e 0,5 L.min^-1) em sistema respiratório com absorvedor de CO₂, observaram-se temperaturas muito elevadas no canister da cal sodada, ao redor de 40 ºC, mas com a temperatura do gás inalado apresentando valores ao redor de 19 ºC a 22 ºC. Segundo os autores, isso pode ter ocorrido em decorrência da perda do calor gerado para o meio ambiente, cuja temperatura foi mantida ao redor de 20,5 ºC, ou mesmo para outras partes do sistema respiratório, indicando baixo isolamento térmico do sistema respiratório.

Em nossa pesquisa, a análise dos dados referentes à temperatura do gás inalado junto ao tubo traqueal mostrou que não houve diferença significante entre os grupos, mas ocorreu diminuição importante da temperatura do gás inalado, em relação à temperatura do gás na saída do aparelho de anestesia, havendo perda ao redor de 4 ºC no grupo de BF e de 5 ºC no grupo FM (Figura 2). Deve-se destacar que a grande maioria dos tubos corrugados dos sistemas respiratórios é constituída de silicone, de policloreto de vinil (PVC) ou de outros materiais de baixo isolamento térmico.

Nos dois grupos houve correlação significativa entre a temperatura do gás inalado e a temperatura ambiente (Figuras 3 e 4). Esses resultados estão de acordo com os obtidos por outros autores ^{15,18, 20-22,25}. Os autores ¹⁸ verificaram ainda que essa correlação é independente do fluxo adicional dos gases passar ou não pela cal sodada, antes de ser incorporado ao ramo inspiratório. Nessa pesquisa, os autores concluem que o calor gerado na cal sodada não foi incorporado totalmente ao gás inspirado pela transferência parcial ao meio ambiente, que normalmente apresenta temperatura mais baixa. Essa transferência de calor somente não ocorreu quando os autores realizaram isolamento térmico dos tubos corrugados com papel alumínio, quando obtiveram maiores temperaturas do gás inalado.

Deve-se ressaltar que, na presente pesquisa, temperaturas mais elevadas do gás inalado somente ocorreram após decorridos 30 a 60 minutos do início da pesquisa, quando a temperatura média do gás inalado alcançou 27,4 ºC no grupo BF e 27,3 ºC no grupo FM. Fato semelhante também foi observado por Kleemann (1994) ², com temperatura adequada do gás inalado, obtida somente quando o autor utilizou fluxo de gases frescos de 0,6 L.min^-1, após 90 minutos.

Diferentemente dos resultados encontrados em relação à temperatura, os dados relativos à umidade relativa do gás na saída do aparelho de anestesia e junto ao tubo traqueal nos dois grupos estudados foram semelhantes entre si (Figuras 5 e 6, respectivamente).

A maior parte dos trabalhos preconiza valores elevados de umidade relativa (próximos a 100%) do gás inspirado para evitar que ocorram alterações do epitélio respiratório e da atividade mucociliar ^26,27. Em nossa pesquisa, valores próximos a esses somente foram obtidos a partir de 60 minutos do experimento.

Os gases anestésicos disponíveis comercialmente são intencionalmente secos para prevenirem a obstrução das válvulas dos sistemas respiratórios. Entretanto, esses gases, na verdade, diminuem a quantidade de umidade disponível ao paciente. A fonte de umidade no sistema anestésico passa a depender da água incorporada nos grânulos da cal sodada, da reação exotérmica de neutralização da cal sodada que emite vapor de água, dos gases úmidos e aquecidos exalados pelo paciente no sistema respiratório, do uso prévio do sistema do ventilador que retoma água da condensação acumulada durante o seu uso, da utilização de baixo fluxo e fluxo mínimo de gases durante a anestesia e do uso de permutador de calor e umidade ^3,18,19,28.

Aldrete e col. (1981) ²⁸, ao utilizarem sistema respiratório valvular com absorvedor de CO₂ e fluxos de gases frescos de 5; 2; 0,5 e 0,3 L.min^-1 em pacientes submetidos a cirurgias abdominais, mostraram que a umidade relativa no ramo inspiratório tornou-se gradativamente mais elevada com a diminuição do fluxo de gases frescos, chegando a 98% com fluxo de 0,3 L.min^-1.

Por outro lado, os valores da umidade absoluta na saída do aparelho de anestesia, sem que houvesse diferença significante entre os grupos, estiveram sempre acima de 20 mg H₂O.L^-1, com exceção do momento controle, alcançado após 120 minutos valores ao redor de 34 a 35 mg H₂O.L^-1 (Figura 7). Porém, a umidade absoluta do gás inalado junto ao tubo traqueal apresentou valores mais baixos, mas ainda superiores a 20 mg H₂O.L^-1, com exceção do momento controle, alcançando valores mais elevados a partir de 60 minutos, atingindo a média de 27 a 28 mg H₂O.L^-1 no final da pesquisa (Figura 8).

Assim, em nossa pesquisa, diferentemente do que ocorreu com a umidade relativa, houve grande diferença entre a umidade absoluta na saída do aparelho de anestesia e a do gás inalado, certamente pela influência importante da temperatura ambiente na temperatura do gás inalado.

Kleemann (1990) ²⁹, em estudo experimental em porcos sob anestesia, ventilou os animais por 10 horas utilizando o aparelho Dräger AV1 (Alemanha), com fluxos de 0,5 e 6 L.min^-1 da mistura de oxigênio (40%) e óxido nitroso (60%). No final do experimento, o autor removeu a árvore traqueobrônquica e realizou biópsias da mesma para estudo à microscopia eletrônica de varredura. No grupo controle, a árvore traqueobrônquica foi removida após 20 minutos da indução anestésica. No grupo que recebeu alto fluxo de gases frescos (6 L.min^-1), as gotas de muco mostraram alterações importantes relacionadas à desidratação e os cílios formaram grupamentos e havia várias áreas de rarefação ciliar, com exposição das células epiteliais, particularmente mais freqüentes nas áreas da bifurcação traqueal e dos brônquios principais. No grupo com fluxo mínimo de 0,5 L.min^-1, o epitélio ciliar apresentava-se relativamente inalterado, com os cílios e o muco não apresentando alterações significativas em relação ao grupo controle.

O mesmo autor anterior realizou pesquisa clínica ²⁹, determinando a temperatura e a umidade do gás inalado durante a anestesia, empregando no grupo I o aparelho AV1 da Dräger (Alemanha) e fluxo de gás fresco de 0,6 L.min^-1, e nos grupos II, III e IV utilizaram o aparelho de anestesia Sulla 800 V da Dräger (Alemanha) e fluxo de gás fresco de 1,5; 3 e 6 L.min^-1, respectivamente. Os resultados mostraram que fluxos intermediários (1,5 L.min^-1) e elevados (3 e 6 L.min^-1) determinam níveis inadequados do gás inalado, com temperatura máxima de 24,5 ºC e umidade absoluta máxima de 16 mg H₂O.L^-1, enquanto o fluxo mínimo de gás (0,6 L.min^-1) determina níveis adequados de temperatura (31 ºC) e razoáveis da umidade absoluta (21,3 mg H₂O.L^-1) do gás inalado após 1,5 a 2 horas e constitui-se em alternativa viável ao uso de permutadores de calor e umidade em cirurgias prolongadas e em pacientes com complicações respiratórias.

Henriksson e col. (1997) ¹⁷ avaliaram durante 60 minutos a umidade e temperatura dos gases inalados em sistema circular com absorvedor de pequeno volume (1 L), com ou sem o uso do permutador de calor e umidade, com três diferentes fluxos de gases frescos (1, 2 ou 5 L.min^-1), utilizando o ventilador Servo 900 (Siemens-Elemo, Suécia). Concluíram que nos grupos com fluxos de gases frescos menores ou iguais a 2 L.min^-1, obteve-se, sem diferença significante entre os grupos, gás inspirado com umidade absoluta de 21 a 23 mg H₂O.L^-1, à temperatura de 26 a 27 ºC e umidade relativa de 84% a 87%, o que os autores consideraram suficiente para evitar desidratação do trato respiratório. Os permutadores de calor e umidade, quando utilizados, aumentaram expressivamente a umidade absoluta (entre 28 a 30 mg H₂O.L^-1) e a temperatura do gás inalado (média de 32 a 34 ºC), independentemente do fluxo de gás fresco utilizado e já nos primeiros minutos do estudo.

Um fato a ser considerado para a obtenção de níveis de umidade relativamente baixos nos primeiros momentos estudados em nossa pesquisa é o fato de no início do procedimento anestésico ter-se utilizado fluxo maior de gases frescos (2 L.min^-1) para que se pudesse preencher rapidamente todo o sistema e atingir, em menor tempo e com maior rapidez a concentração desejada do anestésico inalatório.

Bisinotto e col. (1999) ²⁰ estudaram em cães os efeitos de alto fluxo de gás fresco (5 L.min^-1) em sistema respiratório sem absorvedor de CO₂, e baixo fluxo de gás fresco (1 L.min^-1) em sistema circular com absorvedor de CO₂, associados ou não ao permutador de calor e umidade, durante o período de 3 horas, em relação à temperatura e umidificação do gás inalado, e os efeitos sobre a mucosa da árvore traqueobrônquica, analisados por meio de microscopia eletrônica de varredura. Os autores observaram que o sistema respiratório sem absorvedor e com alto fluxo de gases frescos mostrou valores significativamente menores da umidade relativa (entre 37% a 39%) e absoluta (entre 8 a 9 mg H₂O.L^-1) do que o grupo com baixo fluxo e absorvedor de CO₂, quando a umidade relativa ficou ao redor de 75% a 79% e a umidade absoluta ao redor de 15 a 17 mg H₂O.L^-1. Os autores não observaram diferença significante entre os grupos em relação à temperatura do gás inalado, mesmo com a introdução no sistema respiratório do permutador de calor e umidade. Os grupos com permutador, independentemente do fluxo de gases empregados, apresentaram os maiores valores de umidade relativa (ao redor de 88% a 94%) e umidade absoluta (22 a 24 mg H₂O.L^-1). Esses resultados refletiram-se no exame da mucosa traqueobrônquica, em que as maiores alterações do muco e dos cílios foram encontradas no grupo com alto fluxo de gases e sem o uso de permutador. Nos grupos nos quais houve a introdução do permutador, e independentemente do fluxo empregado, as alterações do sistema mucociliar foram menores, mas ainda com áreas indicativas de ocorrência de algum grau de desidratação. Os autores concluem que o permutador de calor e umidade atenua, mas não impede que ocorram alterações do sistema mucociliar da árvore traqueobrônquica.

Estudos têm recomendado umidade absoluta do gás inalado entre 20 e 30 mg H₂O.L^-1 para reduzir o risco de desidratação do trato respiratório ^{2,3,8,17,20,30}.

O limite mínimo aceito de umidade absoluta durante ventilação prolongada é de 30 mg H₂O.L^{-1 31}, mas, em nossa opinião, o menor limite de umidificação durante a anestesia é difícil de determinar ¹, porque ele depende da duração da anestesia, das condições pulmonares prévias do paciente e do sistema respiratório empregado. Os estudos referentes à umidificação foram feitos especialmente em animais de laboratório ^8,32-35. Investigações no homem são limitadas pelo pequeno número de pacientes envolvidos em cada pesquisa e a ausência de informações sobre os pacientes envolvidos em cada estudo ^2,17. Novas informações são poucas sobre a função das vias aéreas superiores ¹, particularmente quando já existem alterações respiratórias prévias, e muito pouco se avançou sobre as técnicas de mensurações.

Na presente pesquisa, não houve diminuição significante da temperatura esofágica durante o procedimento cirúrgico, com os pacientes mantendo-se em temperatura central ao redor de 36 ºC. Acreditamos que a manutenção da temperatura central dos pacientes deveu-se à manutenção da temperatura da sala operação em torno de 24 ºC, à montagem do sistema respiratório, no qual o fluxo de gases, antes de chegar ao paciente, passava três vezes pela cal sodada, fazendo com que o paciente recebesse fluxos de gases quentes e umidificados, e ao uso de fluxo baixo e mínimo de gases frescos.

Assim, o aquecimento e a umidificação dos gases inalados e a manutenção da temperatura da sala cirúrgica têm sido descritos como medidas importantes na prevenção da perda de calor e conseqüentemente da diminuição da temperatura corporal ^21,36,37.

Concluindo, no homem, nas condições experimentais empregadas, não houve diferença significante da umidade e temperatura do gás inalado com baixo fluxo (1 L.min^-1) ou fluxo mínimo (0,5 L.min^-1) de gases frescos; os níveis de umidade e temperatura foram inicialmente adequados para evitar desidratação da mucosa da árvore traqueobrônquica e, a partir de 90 minutos, alcançaram níveis próximos dos ideais, segundo a literatura.

 

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Endereço para correspondência
Prof. Dr. José Reinaldo Cerqueira Braz
Deptº de Anestesiologia da FMB-UNESP
18618-970 Botucatu, SP

Apresentado em 24 de fevereiro de 2003
Aceito para publicação em 22 de maio de 2003

 

 

* Recebido do Hospital das Clínicas (HC) do CET/SBA do Departamento de Anestesiologia da Faculdade de Medicina de Botucatu (FMB), UNESP, no Programa de Pós-Graduação em Cirurgia