ijcsInternational Journal of Cardiovascular SciencesInt. J. Cardiovasc. Sci.2359-48022359-5647Sociedade Brasileira de Cardiologia4Pk6rPDhMbTZpwSFKPCpngFS2359-5647201800030024410.5935/2359-4802.20180018Original ArticlesAssociation of Respiratory Mechanics with Oxygenation and Duration of Mechanical Ventilation After Cardiac SurgeryCordeiroAndré Luiz Lisboa1OliveiraLivia Freire de Lima2QueirozThaynã Caribé2SantanaVerena Lourranne Lima de2MeloThiago Araújo de3GuimarãesAndré Raimundo4MartinezBruno Prata5Escola Bahiana de Medicina e Saúde PúblicaSalvadorBABrazilEscola Bahiana de Medicina e Saúde Pública; Salvador, BA - BrazilFaculdade NobreFeira de SantanaBABrazilFaculdade Nobre; Feira de Santana, BA - BrazilUniversidade SalvadorSalvadorBABrazilUniversidade Salvador; Salvador, BA - BrazilIncardio Instituto Nobre de CardiologiaFeira de SantanaBABrazilIncardio Instituto Nobre de Cardiologia; Feira de Santana, BA - BrazilUniversidade do Estado da BahiaSalvadorBABrazilUniversidade do Estado da Bahia (UNEB); Salvador, BA - BrazilMailing Address: André Luiz Lisboa Cordeiro. Rua Japão, 94. Postal Code: 44052-022, Caseb, Feira de Santana, BA - Brazil. E-mail: andrelisboacordeiro@gmail.com
Author contributions
Conception and design of the research: Oliveira LFL, Queiroz TC, Santana VLL, Cordeiro ALL. Acquisition of data: Oliveira LFL, Queiroz TC, Santana VLL. Analysis and interpretation of the data: Cordeiro ALL, Melo TA. Statistical analysis: Cordeiro ALL, Melo TA. Writing of the manuscript: Oliveira LFL, Queiroz TC, Santana VLL, Cordeiro ALL. Critical revision of the manuscript for intellectual content: Melo TA, Guimarães AR, Martinez BP.
Potential Conflict of Interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
May-Jun2018313244249270620172808201725092017This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.AbstractBackground:
Mechanical ventilation (MV) and extracorporeal circulation (ECC) are associated with a decline in pulmonary mechanics that may affect gas exchange.
Objective:
To evaluate the impact of pulmonary mechanics on MV duration and gas exchange in the postoperative period of cardiac surgery.
Methods:
This was a cohort study in patients undergoing cardiac surgery. All patients underwent evaluation of pulmonary mechanics (static compliance and airway resistance) and arterial blood gas analysis upon admission to the intensive care unit (ICU) and were followed up until extubation and hospital discharge.
Results:
The study included 50 patients (46 women, 52%) with a mean age of 57.5 ± 13.5 years. The MV duration was 7.7 ± 3.0 hours, static compliance was 35.5 ± 9.1 cm H2O, resistance was 6.0 ± 2.3 cm H2O, mean length of ICU stay was 2.9 ± 1.1 days, and oxygenation index was 228.0 ± 33.4 mmHg. No significant correlation was found between MV duration and static compliance (p = 0.73), but a strong correlation was found between static compliance and gas exchange (r = 0.8 and p < 0.001).
Conclusion:
Pulmonary mechanics have a strong correlation with gas exchange and a weak correlation with MV duration after cardiac surgery.
Cardiac surgery is a form of treatment for coronary and myocardial pathologies aimed at increasing the patient's survival and quality of life. However, this type of surgery is associated with deleterious effects on the main body systems, such as the cardiovascular, central nervous, digestive, renal, and respiratory systems.1 In this context, pulmonary complications emerge as an important cause of increased morbidity and mortality during the postoperative period.2
Patients undergoing cardiac surgery remain under mechanical ventilation (MV) in the immediate postoperative period until properly awaken and presenting good respiratory and hemodynamic stability.3,4 In some cases, the hospital stay may be even longer, and the patient may remain in the hospital for several days, often due to a requirement for vasoactive drugs.
Complications caused by cardiac surgery lead to multifactorial changes in pulmonary function, including alveolar collapse, decreased functional residual capacity, secretion retention, and decreased cough effectiveness.5,6
Physical therapy prescribed correctly during the preoperative and postoperative periods of cardiac surgery provides major benefits for patients with heart disease and may reduce substantially the occurrence of complications during these periods. With these potential benefits, the inclusion of physical therapists becomes fundamental in the hospital environment. However, there is scarce information in the literature regarding the impact of changes in respiratory mechanics on the duration of invasive MV (IMV) and whether this would increase the duration of stay in the intensive care unit (ICU).
Based on these considerations, this study aimed to evaluate the association between respiratory mechanics with oxygenation and duration of IMV and ICU hospitalization in patients in the postoperative period of cardiac surgery.
Methods
This was a prospective cohort study conducted with patients admitted to the Instituto Nobre de Cardiologia / Santa Casa de Misericórdia in the period between February and June 2016. The study was approved by the Research Ethics Committee at Faculdade Nobre (CAAE 51208115.1.0000.5654), and all patients signed an informed consent form in the preoperative period.
The inclusion criteria were individuals of both genders, aged 18 years or older, undergoing cardiac surgery (coronary-artery bypass grafting [CABG], aortic and/or mitral valve replacement, and correction of cardiac disease), who underwent sternotomy and extracorporeal circulation (ECC) under IMV in the immediate postoperative period. The exclusion criteria were: (a) hemodynamic instability requiring vasopressors at high concentration, (b) nonevaluable respiratory mechanics (for example, interaction with the MV), (c) progression to death during the ICU period, (d) sedation required for more than 48 hours, (e) absence of arterial catheter for collection of blood sample, and (f) refusal to participate in the research and to sign the informed consent form.
Patients who met the inclusion criteria were evaluated at the moment of admission to the ICU, soon after leaving the operating room. After receiving the initial support from the health care team, the physiotherapist on call evaluated the ventilatory mechanics and obtained from the ventilator (Vela, Viasys Healthcare, Critical Care Division, Palm Springs, CA, USA) the values related to peak and plateau pressure, static compliance of the respiratory system, and airway resistance.
During this evaluation, the patients remained in the supine position with the bed-head raised to a minimum of 30º while still under the effect of the surgical anesthesia, receiving ventilation at a controlled volume mode (6 mL/kg) with an inspiratory flow of 40 L/min, respiratory rate of 15 mpm, pause duration of 1 second, fraction of inspired oxygen (FiO2) of 100%, and positive end-expiratory pressure (PEEP) of 5 cm H2O. To calculate the static compliance, we used the formula tidal volume / (plateau pressure - PEEP) and to calculate resistance, the formula (peak pressure - plateau pressure) / flow.
Immediately after evaluating the ventilatory mechanics, the physician on call collected a sample of arterial blood through a catheter inserted into the radial artery. The sample was analyzed with a blood gas analyzer and the results related to arterial oxygen pressure (PaO2) and FiO2 were recorded. Levels of PaO2 were divided by those of FiO2, yielding the oxygenation index.
After these assessments, the patients continued to receive support according to the routine procedures of the unit, including the maintenance of strategies for weaning and decisions about the patient's discharge to the ward. The researchers refrained from interfering with the decisions and were limited to taking notes about the IMV duration (from ICU admission to extubation) and ICU stay.
Statistical analysis
The analysis was performed using SPSS 20.0, and the data are represented as mean and standard deviation. Normality was tested with the Kolmogorov-Smirnov test. Categorical variables were analyzed with the chi-square test and numerical variables (IMV duration, length of ICU stay, static compliance, resistance, and gas exchange) with Pearson's correction test. P values < 0.05 were considered statistically significant.
Results
Between February and June 2016, a total of 64 patients were hospitalized to undergo cardiac surgery. Of these, 14 were excluded from the study due to nonevaluable ventilatory mechanics (10 patients) or for refusing to sign the informed consent (4 patients). Therefore, we included 50 patients (52% women) with a mean age of 57.5 ± 13.5 years, who underwent cardiac surgery at Instituto Nobre de Cardiologia / Santa Casa de Misericórdia em Feira de Santana, Bahia (Brazil).
Table 1 presents the characteristics of the patients included in the study.
Clinical, demographic, and surgical data of the patients who underwent cardiac surgery
Variables
Mean/SD
N (%)
Age (years)
57 ± 13
Gender
Male
24 (48)
Female
26 (52)
Type of surgery
CABG
37 (74)
Valve replacement
12 (24)
Correction of congenital malformations
1 (2)
ECC duration (minutes)
72 ± 22
MV duration (hours)
8 ± 3
PaO2/FiO2
228.0 ± 33.4
Successful weaning
50 (100)
SD: standard deviation; N: number of patients; CABG: coronary-artery bypass grafting; MV: mechanical ventilation; ECC: extracorporeal circulation; PaO2: arterial oxygen pressure; FiO2: fraction of inspired oxygen.
The mean static compliance was 35.5 ± 9.1 cm H2O, the mean airway resistance was 6.0 ± 2.3 cm H2O, and the mean duration of ICU stay was 2.9 ± 1.1 days.
No significant correlation was found between IMV duration with static compliance and resistance (p = 0.73 and p = 0.51, respectively) (Table 2).
Analysis of the ventilatory mechanics and duration of invasive mechanical ventilation (IMV) in patients undergoing cardiac surgery
Variable
Static compliance (cm H2O)
35.5 ± 9.1
IMV duration (hours)
8 ± 3
pa
0.73
Resistance (cm H2O)
6.0 ± 2.3
IMV duration (hours)
8 ± 3
p*
0.51
Data are presented as mean ± standard deviation.
Pearson's test.
Table 3 shows the static compliance and resistance as functions of the duration of hospitalization in the ICU, analyzed with the Spearman test. No statistically significant relationship was observed (p = 0.83 and p = 0.98, respectively).
Analysis of the ventilatory mechanics and duration of hospitalization in the intensive care unit (ICU) in patients undergoing cardiac surgery
Variable
Static compliance (cm H2O)
35.5 ± 9.1
Duration of ICU stay (days)
2.9 ± 1.1
p*
0.83
Resistance (cm H2O)
6.0 ± 2.3
Duration of ICU stay (days)
2.9 ± 1.1
p*
0.98
Data are presented as mean ± standard deviation.
Spearman test.
On the other hand, a strong correlation was observed between static compliance and gas exchange (228.0 ± 33.4, r = 0.8, p < 0.001) (Figure 1).
Correlation between static compliance and gas exchange.
Discussion
The results of this study show that ventilatory mechanics (static compliance and resistance) had no influence on the IMV duration and length of ICU stay. However, static compliance presented a strong correlation with gas exchange in the postoperative period of cardiac surgery.
For Arcênio et al.,7 both anesthesia and certain surgeries predispose patients to changes in respiratory mechanics, pulmonary volumes, and gas exchange. Cardiac surgery, which is considered a large procedure, can trigger in the postoperative period respiratory changes related to several factors, including pulmonary and cardiac function in the preoperative period, use of ECC, and degree of sedation.
According to Badenes et al.,8 cardiac surgery associated with MV in the postoperative period causes significant structural and functional changes at a pulmonary level due to the inflammatory process that is also associated with the ECC, leading to reduced compliance of the respiratory system. In the present study, it was not possible to assess the parameters of pulmonary function prior to surgery.
Taking into consideration the pulmonary decline that occurs after cardiac surgery, Auler Jr et al.9 investigated the effect of PEEP on respiratory mechanics in patients submitted to cardiac revascularization. The authors applied different PEEP levels (0, 5, 10, and 15 cm H2O) and demonstrated that with increases in positive pressure, there were decreases in airway resistance and elastance. It is worth mentioning that in the present study, all patients had the PEEP previously set at 5 cm H2O and a low resistance was also observed with a mean of 6 cm H2O.
Another factor that may increase the length of stay of the patient in the IMV and in the ICU is the intraoperative ECC duration. Canver & Chanda10 verified that ECC might be an independent factor for postoperative respiratory insufficiency, which consequently increases the duration of IMV and ICU stay. In an attempt to reduce the impact of ECC on the pulmonary function, Figueiredo et al.11 evaluated 30 patients in the postoperative period of CABG to verify the impact of continuous positive airway pressure (CPAP) on gas exchange during ECC and showed that there was no lasting improvement with the use of ECC at 10 cm H2O.
The causes of unsuccessful weaning in patients undergoing cardiac surgery are mainly related to the presence of cardiac dysfunction and prolonged ECC duration. The ECC duration is one of the main factors to delay MV weaning after cardiac surgery, due to the important physiological disorder caused by the inflammatory response to the extracorporeal circuit.12 In a study conducted by Nozawa et al.,12 static pulmonary compliance was altered in patients undergoing cardiac surgery, showing values below the normal range, but this parameter was not sensitive enough to identify the prognosis of the patients in regards to MV weaning. Airway resistance was increased in all patients; however, no significant difference was observed between the patients who progressed to MV independence and those who evolved to weaning failure.
In relation to gas exchange, the present study found that the lower the static compliance, the lower the oxygenation index. Rodrigues et al.13 assessed 942 patients in order to verify the factors associated with dysfunctional exchanges after cardiac surgery and observed that the presence of pneumonia, cardiac arrhythmia, and hemotherapy correlated with such dysfunction. Other authors have demonstrated that the body mass index and smoking may be associated with hypoxemia, which in turn is associated with a decline in pulmonary compliance.14,15
As an alternative to correct this decline in pulmonary compliance, Lima et al.16 investigated the impact of different levels of PEEP on gas exchange in patients undergoing CABG. The authors evaluated 78 individuals divided into three groups according to PEEP level (5, 8, and 10 cm H2O) and observed that changes in PEEP level do not interfere in the exchanges. When the authors analyzed the group that received a PEEP of 5 cm H2O (an identical level to that used in the present study), they observed a mean value of 320.5 ± 65.0 mmHg, whereas in the current study, the mean value was 228.0 ± 33.4 mmHg.
The limitations of the present study include the lack of information regarding the comorbidities presented by the patients included in the analysis. Another limitation was the lack of information about static compliance, resistance, and gas exchange in the preoperative period.
Conclusion
Based on the findings of this study, we conclude that pulmonary mechanics correlate strongly with gas exchanges and weakly with the duration of MV in the postoperative period of cardiac surgery.
Sources of Funding
There were no external funding sources for this study.
Study Association
This study is not associated with any thesis or dissertation work.
Ethics approval and consent to participate
This study was approved by the Ethics Committee of the Faculdade Nobre under the protocol number 1.405.817. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.
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CEP: 44052-022, Caseb, Feira de Santana, BA - Brasil. E-mail: andrelisboacordeiro@gmail.com
Contribuição dos autores
Concepção e desenho da pesquisa: Oliveira LFL, Queiroz TC, Santana VLL, Cordeiro ALL. Obtenção de dados: Oliveira LFL, Queiroz TC, Santana VLL. Análise e interpretação dos dados: Cordeiro ALL, Melo TA. Análise estatística: Cordeiro ALL, Melo TA. Redação do manuscrito: Oliveira LFL, Queiroz TC, Santana VLL, Cordeiro ALL. Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Melo TA, Guimarães AR, Martinez BP.
Potencial Conflito de Interesse
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
ResumoFundamentos:
A ventilação mecânica (VM) e a circulação extracorpórea (CEC) estão associadas a um declínio da mecânica pulmonar que pode impactar as trocas gasosas.
Objetivo:
Avaliar o impacto da mecânica pulmonar sobre a duração da VM e trocas gasosas no pós-operatório de cirurgia cardíaca.
Métodos:
Estudo de coorte realizado com pacientes submetidos a cirurgia cardíaca. Todos os pacientes foram submetidos a avaliação da mecânica pulmonar (complacência estática e resistência das vias aéreas) e gasometria arterial assim que admitidos à unidade de terapia intensiva (UTI) e foram acompanhados até o momento da extubação e, em seguida, até a alta hospitalar. Para correlacionar as variáveis preditoras com o desfecho, foi utilizado o teste de Pearson. Valores de p < 0,05 foram considerados significativos.
Resultados:
O estudo incluiu 50 pacientes (46 mulheres, 52%), com idade média de 57,5 ± 13,5 anos. A duração da VM foi de 7,7 ± 3,0 horas, a complacência estática foi de 35,5 ± 9,1 cm H2O, a resistência foi de 6,0 ± 2,3 cm H2O, a duração média de estadia na UTI foi de 2,9 ± 1,1 dias e o índice de oxigenação foi de 228,0 ± 33,4 mmHg. Não houve uma correlação significativa entre a duração da VM e a complacência estática (p = 0,73), porém houve uma forte correlação entre a complacência estática e as trocas gasosas (r = 0,8, p < 0,001).
Conclusão:
A mecânica pulmonar apresenta forte correlação com as trocas gasosas e fraca correlação com a duração da VM no pós-operatório de cirurgia cardíaca.
A cirurgia cardíaca é uma forma de tratamento de patologias coronarianas e miocárdicas que visa aumentar a sobrevida e a qualidade de vida do paciente. Porém, este tipo de cirurgia está relacionado a efeitos deletérios sobre os principais sistemas corporais, como os sistemas cardiovascular, nervoso central, digestivo, renal e respiratório.1 Neste contexto, as complicações pulmonares emergem como uma causa importante de aumento da morbimortalidade no pós-operatório.2
Pacientes submetidos a cirurgia cardíaca permanecem em ventilação mecânica (VM) no pós-operatório imediato até despertarem adequadamente e apresentarem boa estabilidade respiratória e hemodinâmica.3,4 Em alguns casos, a duração da internação é ainda maior e o paciente pode permanecer no leito por vários dias, frequentemente devido à necessidade de utilização de drogas vasoativas.
As complicações ocasionadas pela cirurgia cardíaca ocasionam alteração multifatorial da função pulmonar, incluindo colapso alveolar, diminuição da capacidade residual funcional, retenção de secreção e piora da efetividade da tosse.5,6
Quando a intervenção fisioterapêutica é prescrita corretamente durante o pré-operatório e o pós-operatório de cirurgia cardíaca, proporciona grandes benefícios para pacientes cardíacos e pode reduzir substancialmente a ocorrência de complicações nesses períodos. Estes benefícios potenciais tornam indispensável a inclusão do profissional de fisioterapia no ambiente hospitalar. Porém, ainda são escassas na literatura as informações acerca do impacto da alteração da mecânica respiratória sobre a duração da VM invasiva (VMI) e se isso levaria a um aumento do tempo de permanência na unidade de terapia intensiva (UTI).
Com base nestas considerações, este estudo teve por objetivo avaliar a associação entre a mecânica respiratória com a oxigenação e a duração da VMI e de internação na UTI em pacientes no pós-operatório de cirurgia cardíaca.
Métodos
Trata-se de um estudo do tipo coorte prospectivo conduzido com pacientes internados no Instituto Nobre de Cardiologia / Santa Casa de Misericórdia no período de fevereiro a junho de 2016. O trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade Nobre (CAAE 51208115.1.0000.5654) e todos os pacientes assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido no período pré-operatório.
Os critérios de inclusão foram indivíduos de ambos os gêneros, com idade de 18 anos ou mais, submetidos a procedimentos de cirurgia cardíaca (revascularização miocárdica [RM], troca de valva aórtica e/ou mitral e correção de doenças cardíacas), que realizaram esternotomia e foram submetidos a circulação extracorpórea (CEM) sob VMI no pós-operatório imediato. Os critério de exclusão foram (a) instabilidade hemodinâmica com necessidade de drogas vasopressoras em alta concentração, (b) mecânica respiratória não avaliável (por exemplo, interação com a VM), (c) evolução para óbito durante o período na UTI, (d) necessidade de sedação por mais de 48 horas, (e) ausência de cateter arterial para coleta de amostra de sangue e (f) recusa à participação na pesquisa e à assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido.
Os pacientes que preencheram os critérios de inclusão foram avaliados no momento de entrada na UTI, logo após saírem do centro cirúrgico. Após os primeiros cuidados da equipe de saúde, o fisioterapeuta plantonista avaliava a mecânica ventilatória e obtinha as medidas de pressão de pico e platô, complacência estática do sistema respiratório e resistência das vias aéreas a partir do ventilador (Vela, Viasys Healthcare, Critical Care Division, Palm Springs, CA, EUA).
Durante essa avaliação, os pacientes permaneciam em decúbito dorsal com cabeceira elevada a um mínimo de 30º, ainda sob efeito da anestesia cirúrgica, recebendo ventilação sob modo volume controlado (6 mL/kg) com fluxo inspiratório de 40 L/min, frequência respiratória de 15 mpm, tempo de pausa de 1 segundo, fração inspirada de oxigênio (FiO2) de 100% e pressão positiva ao final da expiração (PEEP) de 5 cm H2O. Para o cálculo da complacência estática, foi utilizada a fórmula volume corrente / (pressão de platô - PEEP) e para o cálculo da resistência, a fórmula (pressão de pico - pressão de platô) / fluxo.
Imediatamente após a avaliação da mecânica ventilatória, o médico plantonista coletava uma amostra de sangue arterial através de um cateter inserido na artéria radial. A amostra era analisada por um hemogasômetro e eram anotados os dados relacionados à pressão arterial de oxigênio (PaO2) e FiO2. Os níveis de PaO2 eram divididos pelos níveis de FiO2 para obtenção do índice de oxigenação.
Após essas avaliações, o paciente continuava a receber suporte de acordo com procedimentos de rotina da unidade, incluindo a manutenção de estratégias para desmame e decisão sobre a alta para a enfermaria. Os pesquisadores não interferiam sobre as decisões, apenas anotavam a duração da VMI (da admissão na UTI até a extubação) e de internação na UTI.
Análise estatística
A análise foi realizada com o programa SPSS 20.0 e os dados estão representados como média e desvio padrão. A normalidade foi analisada com o teste de Kolmogorov-Smirnov. As variáveis categóricas foram analisadas com o teste do qui-quadrado e as variáveis numéricas (duração da VMI, tempo de permanência na UTI, complacência estática, resistência e trocas gasosas) com o teste de correção de Pearson. Valores de p < 0,05 foram considerados estatisticamente significantes.
Resultados
Entre fevereiro e junho de 2016, foram internados 64 pacientes para realização de cirurgia cardíaca. Destes, 14 foram excluídos do estudo por mecânica ventilatória não avaliável (10 pacientes) ou por recusarem assinar o termo de consentimento (4 pacientes). Portando, foram incluídos 50 pacientes (dos quais 52% eram mulheres) com média de idade de 57,5 ± 13,5 anos que realizaram cirurgia cardíaca no Instituto Nobre de Cardiologia / Santa Casa de Misericórdia em Feira de Santana, Bahia (Brasil).
A Tabela 1 apresenta as características dos pacientes incluídos no estudo.
Dados clínicos, demográficos e cirúrgicos dos pacientes submetidos a cirurgia cardíaca
Variáveis
Média/DP
N (%)
Idade (anos)
57 ± 13
Gênero
Masculino
24 (48)
Feminino
26 (52)
Tipo de cirurgia
RM
37 (74)
Troca valvar
12 (24)
Correção de malformações congênitas
1 (2)
Duração da CEC (minutos)
72 ± 22
Duração da VM (horas)
8 ± 3
PaO2/FiO2
228,0 ± 33,4
Extubação bem-sucedida
50 (100)
DP: desvio padrão; N: número de pacientes; RM: revascularização do miocárdio; VM: ventilação mecânica; CEC: circulação extracorpórea; PaO2: pressão arterial de oxigênio; FiO2: fração inspirada de oxigênio.
A complacência estática média foi de 35,5 ± 9,1 cm H2O, a resistência média das vias aéreas foi de 6,0 ± 2,3 cm H2O e o tempo médio de estadia na UTI foi de 2,9 ± 1,1 dias.
Não foi encontrada uma correlação significativa entre a duração da VMI com a complacência estática e a resistência (p = 0,73 e p = 0,51, respectivamente) (Tabela 2).
Análise da mecânica ventilatória e a duração da ventilação mecânica invasiva (VMI) em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca
Variável
Complacência estática (cm H2O)
35,5 ± 9,1
Duração da VMI (horas)
8 ± 3
pa
0,73
Resistência (cm H2O)
6,0 ± 2,3
Duração da VMI (horas)
8 ± 3
p*
0,51
Dados apresentados como média ± desvio padrão.
Teste de Pearson.
A Tabela 3 evidencia a complacência estática e a resistência em função do tempo de internamento na UTI, analisados com o teste de Spearman. Também não foi observada uma relação estatisticamente significativa nesta análise (p = 0,83 e p = 0,98, respectivamente).
Análise da mecânica ventilatória e do tempo de internamento na unidade de terapia intensiva (UTI) em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca
Variável
Complacência estática (cm H2O)
35,5 ± 9,1
Tempo de UTI (dias)
2,9 ± 1,1
p*
0,83
Resistência (cm H2O)
6,0 ± 2,3
Tempo de UTI (dias)
2,9 ± 1,1
p*
0,98
Dados apresentados como média ± desvio padrão.
Teste de Spearman.
Por outro lado, foi verificada uma forte correlação entre a complacência estática e as trocas gasosas (228,0 ± 33,4, r = 0,8, p < 0,001) (Figura 1).
Correlação entre complacência estática e trocas gasosas.
Discussão
Os resultados deste estudo mostram que a mecânica ventilatória (complacência estática e resistência) não influenciou a duração da VMI e o tempo de permanência na UTI. Por outro lado, a complacência estática apresentou uma forte correlação com as trocas gasosas no pós-operatório de cirurgia cardíaca.
Para Arcênio et al.,7 a anestesia e determinadas cirurgias predispõem o paciente a alterações na mecânica respiratória, volumes pulmonares e trocas gasosas. A cirurgia cardíaca, um procedimento considerado de grande porte, pode desencadear no pós-operatório alterações respiratórias relacionadas a diversos fatores, como função pulmonar e cardíaca no pré-operatório, utilização de circulação extracorpórea (CEC) e grau de sedação.
Segundo Badenes et al.,8 a cirurgia cardíaca associada à VM no pós-operatório causa significativa alteração estrutural e funcional a nível pulmonar devido ao processo inflamatório também associado à CEC, o que gera redução da complacência do sistema respiratório. No presente estudo, não foi possível realizar previamente à cirurgia uma avaliação dos parâmetros da função pulmonar.
Levando em consideração o declínio pulmonar que ocorre após cirurgia cardíaca, Auler Jr et al.9 investigaram o efeito da PEEP sobre a mecânica respiratória em pacientes submetidos a revascularização cardíaca. Os autores aplicaram diferentes níveis de PEEP (0, 5, 10 e 15 cm H2O) e demonstraram que com o aumento da pressão positiva, houve uma diminuição da resistência das vias aéreas e da elastância. Vale ressaltar que, no presente estudo, todos os pacientes tiveram a PEEP pré-estabelecida em 5 cm H2O e uma baixa resistência também foi observada com a média de 6 cm H2O.
Outro fator que pode aumentar o tempo de permanência do paciente na VMI e na UTI é a duração intraoperatória da CEC. Canver & Chanda10 observaram que a CEC é um fator independente para insuficiência respiratória pós-operatória, o que consequentemente leva a um aumento da duração da VMI e de estadia na UTI. Na tentativa de reduzir o impacto da CEC sobre a função pulmonar, Figueiredo et al.,11 avaliaram 30 pacientes no pós-operatório de RM com o intuito de verificar o impacto da pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) sobre as trocas gasosas durante a CEC e mostraram que não houve melhora duradoura com a utilização da CEC a 10 cm H2O.
As causas de falha na retirada da VM em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca estão relacionadas sobretudo à presença de disfunção cardíaca e tempo prolongado de CEC. A duração da CEC é um dos principais fatores a retardar o desmame da VM após cirurgia cardíaca, devido ao importante distúrbio fisiológico causado pela resposta inflamatória ao circuito extracorpóreo.12 Em um estudo conduzido por Nozawa et al.,12 a complacência pulmonar estática esteve alterada, apresentando valores abaixo do normal, mas este parâmetro não foi suficientemente sensível para identificar o prognóstico dos pacientes em relação ao desmame da VM. A resistência das vias aéreas esteve aumentada em todos os pacientes; porém, não se observou diferença significativa entre os pacientes que evoluíram para independência da VM e os que evoluíram para insucesso no desmame.
Em relação às trocas gasosas, verificou-se no presente estudo que quanto menor a complacência estática, menor o índice de oxigenação. Rodrigues et al.,13 avaliaram 942 pacientes a fim de verificar os fatores associados à disfunção das trocas após cirurgia cardíaca e observaram que a presença de pneumonia, arritmia cardíaca e hemoterapia apresentou correlação com essa disfunção. Outros autores demonstraram que o índice de massa corpórea e o tabagismo podem estar associados à hipoxemia, que por sua vez tem relação com um declínio da complacência pulmonar.14,15
Como alternativa para corrigir essa piora da complacência pulmonar, Lima et al.,16 pesquisaram o impacto de diferentes níveis de PEEP sobre as trocas gasosas em pacientes submetidos a cirurgia de RM. Os autores avaliaram 78 indivíduos divididos em três grupos conforme o valor da PEEP (5, 8 e 10 cm H2O) e observaram que mudanças no valor da PEEP não interferem nas trocas. Quando os autores analisaram o grupo que recebeu PEEP de 5 cm H2O (valor idêntico ao utilizado no presente estudo), observaram um valor médio de 320,5 ± 65,0 mmHg, enquanto no estudo atual a média foi de 228,0 ± 33,4 mmHg.
As limitações do presente estudo incluem a falta de avaliação das comorbidades apresentadas pelos pacientes incluídos na análise. Outra limitação foi a ausência de informação sobre a complacência estática, resistência e trocas gasosas no pré-operatório.
Conclusão
Com base nos resultados deste estudo, concluímos que a mecânica pulmonar apresenta uma forte correlação com as trocas gasosas e uma fraca correlação com a duração da VM no pós-operatório de cirurgia cardíaca.
Fontes de Financiamento
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Vinculação Acadêmica
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Aprovação ética e consentimento informado
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Faculdade Nobre sob o número de protocolo 1.405.817. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.