1 COMENTÁRIO:Valores de gasometria durante hipotermia em neonatos a termo asfixiados COMMENTARY:Blood Gas Values During Hypothermia in Asphyxiated Term Neonates Floris Groenendaal, MD, PhD a, Karen M. K. De Vooght, PharmD, PhD b, Frank van Bel, MD, PhD- a Department of Neonatology, Wilhelmina Children’s Hospital, University Medical Center, Utrecht, Netherlands; b Department of Clinical Chemistry and Hematology, University Medical Center, Utrecht, Netherlands (Holanda) Pediatrics 2009;123: Apresentação: Juvenal Fernandes e Laércio Scalco, Internos de Pediatria da UCB Coordenação: Paulo R. Margotto Brasília, 5 de novembro de 2016

2 Introdução Hipotermia ↓Temperaturas: ↑pH aumenta e ↓ PaCO2.importante estratégia neuroprotetora para os recém-nascidos (RN) a termo asfixiados(1) (muitos destes RN recebem ventilação mecânica) afeta parâmetros da gasometria como o pH e PaCO2. ↓Temperaturas: ↑pH aumenta e ↓ PaCO2. This is relevant, because PaCO2 is known to affect vascular tone and, hence, cerebral perfusion.2 In addition, cerebral blood flow decreases during hypothermia, which increases the risk of insufficient blood flow during hypocapnia Isto é relevante porque a PaCO2 afeta o tônus vascular e assim, a perfusão cerebral (2). Além do mais o fluxo sanguíneo cerebral diminui durante a hipotermia, aumentando o risco de insuficiente fluxo sanguíneo durante a Hipotermia (3) 2

3 Introdução A maioria dos instrumentos de gasometria são ajustados para uma temperatura controlada específica de 37oC. Na estratégia alfa-stat, valores não corrigidos são usados para manter o pH e a PaCO2 próximos ao valor de referência de 37°C.(4) Contudo, muitos instrumentos podem calcular e apresentar valores corrigidos de pH e PaCO2 frente à temperatura. No assim chamado método pH-Stat, o pH medido é corrigido para a temperatura real corporal do paciente. Parâmetros do ventilador podem ser ajustados para manter o pH mais próximo e 7,4 se possível. (4) It is at that temperature that all measurements of pH and partial pressure of gases are performed. In the -stat strategy, uncorrected values are used to keep the pH and PCO2 close to the 37°C reference value.4 However, most instruments can calculate and present temperature-corrected pH and PCO2 values. In the so-called pH-stat method, the measured pH is corrected to the actual body temperature of the patient. Ventilator settings can be adjusted to keep the actual pH as close to 7.4 as possible.4 At present, it is unclear whether the -stat or pH-stat theory should be used in the neuroprotective strategy for asphyxiated term neonate 3

4 Nota: Definições ESTRATÉGIA ALFA-STAT:Mantém-se constante o conteúdo total de CO² do sangue, permitindo a variação de pH com o esfriamento. Os valores não corrigidos são usados para manter o pH e a PaCO2 próximos ao valor de referência de 37° C. ESTRATÉGIA pH STAT: consiste em ajustar a PaCO² para manter o sangue com pH próximo de 7.40 em todas as temperaturas (procura manter um pH arterial constante com qualquer variação de temperatura do paciente). Contudo, muitos instrumentos podem calcular e apresentar valores corrigidos de pH e PaCO2 frente à temperatura. Nesse método, o pH medido é corrigido para a temperatura real corporal do paciente. QUAL ESTRATÉGIA USAR?

5 Introdução Os parâmetros de ventilação podem ser ajustados para manter o pH real o mais próximo possível de 7.4. Atualmente, não está claro se a teoria alfa-stat ou a pH-stat devem ser usadas na estratégia neuroprotetora para RN a termo asfixiados. Em dois estudos amplos, randomizados e controlados com hipotermia terapêutica em RN a termo com asfixia perinatal, solicitou-se aos médicos assistentes corrigirem gases do sangue e o pH por meio da temperatura retal.(5,6) Neste Comentário, autores resumem a relevância dos valores de gasometria na função celular durante hipotermia.

6 Hipotermia, PaCO2 e pH Lei de Henry: a solubilidade de um gás dentro de um líquido diminui quando se diminui a temperatura. Durante a hipotermia, a PaCO2 arterial diminui e o pH aumenta em comparação com a temperatura de 37 °C, quando as medidas são feitas com a temperatura corporal real. (Figura 1) Em RN saudáveis com uma temperatura corporal de 37° C, pH e PaCO2 devem se aproximar de 7.4 e 40mmHg, respectivamente. Durante a hipotermia (33°C), pH se elevará a 7.5 e PaCO2 baixará para 34 mmHg. 6

7 amostra medida em diferentes temperaturasFigura 1: Relação entre temperatura e PaCO2 e pH. As linhas representam uma mesma amostra medida em diferentes temperaturas

8 PaCO2 E FLUXO SANGUÍNEO CEREBRALSob condições normais, os RN a termo autorregulam seu fluxo sanguíneo cerebral em resposta a mudanças na pressão arterial sistêmica, mas esse mecanismo pode ser prejudicado durante o estresse neonatal.(7)

9 Mudanças na Paco² têm um efeito bem reconhecido no fluxo sanguíneo cerebral:Hipocapnia induz vasoconstrição cerebral e pode diminuir os fosfatos de alta energia dos tecidos cerebrais.(8,9). Este efeito tem sido muito estudado em animais neonatais (9-11) Em RN prematuros, a hipocapnia profunda com valores abaixo de 30mmHg foram relacionados com leucomalácia periventricular. (12) Existem muitas razões para assumir que a hipocapnia prejudique o cérebro do RN a termo enfermo.(13)

10 PaCO2 E FLUXO SANGUÍNEO CEREBRALKlinger et al (14) reportaram que hipocapnia em RN a termo asfixiados foi associada independentemente com resultados adversos. Outros também descreveran uma associação entre sequelas neurodesenvolvimentais e hipocapnia profunda em crianças que foram referidas para oxigenação membrana extracorpórea devido a falha cardiopulmonar severa. (15) Hipercapnia substancial e, em particular, hipocapnia, devem ser consideradas como potencialmente perigosas para o RN asfixiado.

11 pH e o Processo Enzimático CelularAcredita-se que o pH intracelular mude de acordo com a temperatura para que o meio intracelular permaneça próximo a neutralidade. Trabalho experimental mostrou que o tamponamento da proteína, principalmente devido ao grupo imidazol da histidina, é responsável por manter essa relação pH-temperatura (ajudada pelo tamponamento de fosfato e de bicarbonato). There is some evidence that intracellular pH changes with temperature such that the intracellular pH remains at or close to the pH of neutrality (the state when [H] [OH]). Experimental work has shown that protein buffering, largely because of the imidazole group of histidine, is responsible for maintaining this temperature-pH relationship (aided by phosphate and bicarbonate buffering). 11

12 pH e o Processo Enzimático CelularA ideia de que o grau de dissociação (conhecido como alfa) do imidazol permaneça constante apesar de mudanças na temperatura é conhecido como “hipótese alfa-stat”.(4) A carga líquida de todas as proteínas é mantida constante apesar de mudanças na temperatura. Hipotetizou-se que, em consequência, todas as proteínas podem funcionar otimamente apesar de mudanças na temperatura.(4)

13 pH e o Processo Enzimático CelularA estratégia alfa-stat é usada frequentemente em cirurgia cardíaca adulta e pediátrica, embora não existam dados suficientes para apoiar essa prática. Na estratégia pH-stat, pH e PaCO2 são mantidos em valores constantes durante resfriamento de modo que, in vivo o sangue hipotérmico tem um pH de 7,40 e a PaCO2 é de 40mmHg, enquanto que o sangue medido a 37 graus é hipercápnico e acidótico.

14 pH e o Processo Enzimático CelularEstudos de parada circulatória hipotérmica em suínos mostraram que o manejo de pH-stat conferiria proteção neurológica contra isquemia.(16-20)

15 ESTUDOS COMPARATIVOS ENTRE OS MÉTODOS ALFA-STAT e pHNão é fácil encontrar na literatura uma indicação de uso do método alfa-stat ou pH-stat como estratégia neuroprotetora para RN com hipoxemia. Está demonstrada redução na mortalidade pós- operatória em crianças submetidas a hipotermia e bypass cardiopulmonar com o uso do método pH- stat.(21) Contudo, esses achados não poderam ser confirmados em um estudo subsequente de resultado desenvolvimental nas mesmas crianças nas idades de 1, 2 e 4 anos.(22)

16 ESTUDOS COMPARATIVOS ENTRE OS MÉTODOS ALFA-STAT e pHEm adultos, estudos comparativos indicaram superioridade nos resultados com o uso do método alfa- stat.(22-25) Estudos em animais (porcos)16-20 mostraram superioridade com o método pH-stat, contudo, não está claro se estes resultados um dia poderão ser reproduzidos em humanos. Li et al (26) sugeriram que na leve hipotermia, a saturação de oxigênio no tecido cerebral com o alfa-stat foi maior em relação ao pH-stat A superioridade do método alfa-stat versus pH- stat ainda deve ser estabelecida.

17 Conclusão Hipotermia afeta parâmetros gasométricos, como pH e PaCO2.Até o presente, desconhece-se qualquer método que possa ser usado para RN a termo asfixiados com hipotermia moderada. É de interesse a inclusão da análise secundária do efeito da temperatura ajustada a PaCO2 nos resultados dos ensaios clínico de hipotermia terapêutica Os autores sugerem que seja informado o método usado na análise dos gases nos estudos de hipotermia terapêutica.

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20 Nota do Editor do site, Dr. Paulo R. Margotto. Consultem tambémNota do Editor do site, Dr. Paulo R. Margotto. Consultem também! Aqui e Agora! O QUE É pH EUCAPNICO?

21 Diagnóstico da acidose metabólica neonatal pela determinação do pH eucapnicoRacinet C, Richalet G, Corne C et al. Apresentação: Lívia Jacarandá Faria, Marta David Rocha de Moura, Paulo R. Margotto             O pH eucapnico é por consenso considerado como reflexo do componente não respiratório ou metabólico do pH atual, o qual é o componente isolado potencialmente nocivo ao cérebro neonatal. COMO CALCULAR? Se a PaCO2 mostra uma hipercapnia, o operador pode fazer “manualmente” a supressão do componente respiratório segundo o procedimento de EISENBERG(em 19), que consiste em se adicionar 0,08 unidades ao pH por excedente de 10mmHg da PaCO2 comparativamente ao valor normal no recém-nascido de 50mmHg. Por exemplo:se a PaCO2 é de 100mmHg e o pH de 6,90, somaremos 5x0,08= 0,40 a 6,90, obtendo-se 7,30 que é o pH eucapnico(também chamado de pH standard)

22 Os resultados obtidos são específicos do período neonatal e contribuem para confirmar que o parto é um verdadeiro stress fisiológico para o recém-nascido, não somente físico, mas também bioquímico, que ele está habitualmente apto a suportar. Os resultados do presente estudo mostraram um pH médio de 7,28. Nesta série os autores estimaram que uma acidemia severa (pH < 7,00 no sangue arterial do cordão que é classicamente o marcador de uma acidemia potencialmente deletéria é observada em cerca de 1% dos partos de uma Maternidade de Nível I e mais de 80% resultante de uma acidose respiratória exclusiva, a qual se mostrou sem consequência clínica deletéria (Apgar sempre maior igual a 7 no quinto minuto, nenhum transferido para a neonatologia) como já ressaltado por Low .

23 Assim esse conhecimento já parece suficiente para caracterizar uma acidose metabólica severa se o pH eucapnico é inferior a 7,00. Mas, se o valor é superior a 7,00, é necessário verificar que o valor calculado do DB (déficit de base) seja superior ou igual a 12mmol/L. Podemos constatar em nosso diagrama de cruzamento do pH eucapnico e da PaCO2 fixada por definição em 50mmHg (já que “eliminamos” o excedente de CO2 que ultrapassa esse valor ) fornece um DB superior a 12mmol/L enquanto que o pH eucapnico é inferior a 7,10. Acima desse valor o DB é inferior a 12mmol/L e não corresponde mais ao critério de acidose metabólica severa(o que não exclui seu papel eventual nas patologias cerebrais menos incapacitantes que a PC). O simples cálculo do pH eucapnico parece a solução simples e eficaz (confirmado pela utilização de nosso diagrama) para determinar a existência de uma real acidose metabólica neonatal potencialmente associada a Paralisia cerebral

24 Por outro lado,o cálculo do pH eucapnico utilizando-se o método de EISENBERG permite facilmente medir-se a parte metabólica da acidemia, o que corresponde ao objetivo pesquisado. Ele impõe o conhecimento necessário e suficiente do pH e da PaCO2. Nosso diagrama permite consolidar os resultados estimados se verificando o déficit de base por cruzamento do pH eucapnico e da PaCO2 de 50mmHg. Na prática ,duas situações são possíveis: O pH é inferior a 7,00 e o pH eucapnico é inferior ou igual a 7,10; assim o DB é sempre superior a 12mmol/L:o diagnóstico de acidose metabólica é confirmado no dominio estudado O pH é inferior a 7,00 e o pH eucapnico é superior a 7,10, assim o DB é sempre inferior a 12mmol/L:o diagnóstico de acidose metabólica não é definido. Podemos concluir que o diagnóstico de acidose metabólica neonatal severa pode ser definido quando o pH eucapnico do sangue arterial umbilical seja menor ou igual a 7,10.

25 OBRIGADO! Ddo. Juvenal Ddo. Laércio