OXIGENOTERAPIA. 13º CONGRESSO NACIONAL DE PEDIATRIA Tróia O recém-nascido: novas atitudes

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1 13º CONGRESSO NACIONAL DE PEDIATRIA Tróia 2012 O recém-nascido: novas atitudes OXIGENOTERAPIA Gustavo Rocha, Serviço de Neonatologia, Hospital de São João

2 HISTÓRIA 1771 Carl W. Scheele descobre o elemento oxigénio, mas sem reconhecimento imediato 1774 Joseph Priestley descobre, independentemente, o elemento oxigénio 1774 Lavoisier dá o nome oxigénio (oxi=ácido, génio=gerar) após observar que muitos ácidos continham oxigénio > 1774 usado em Medicina Hünefeld descobre a proteína hemoglobina que transporta oxigénio 1928 Flagg usa O2 na reanimação neonatal Leland Clark descobre medição PO Max Perutz descobre a estrutura molecular da hemoglobina; 1962 prémio Nobel da química 1980 aplicação da monitorização SpO2 à prática clínica

3 IMPORTÂNCIA DO O2 Metabolismo aeróbio processo eficiente de obtenção de energia, 20 vezes mais que o metabolismo anaeróbio Fosforilação oxidativa suficiente ATP Os neurónios são incapazes de acumular energia e sobrevivem alguns minutos em condições de hipóxia

4 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA

5 Problemática da oxigenoterapia 1) O O2 é tóxico e a hiperoxémia é iatrogénica 2) Sabemos pouco sobre oxigenação, sobretudo no prétermo 3) Queremos evitar a hipóxia, mas o que considerar normoxia? 4) Fornecemos O2 sem saber a dose ou níveis séricos a RN que provavelmente não precisam 5) esquecemo-nos dos efeitos deletérios do O2 em vários orgãos, sobretudo no pré-termo imaturo (retina, pulmão, SNC, )

6 Factores envolvidos na oxigenação Ar inspirado (FiO2) (PO2 ar ambiente ± 158 mmhg) Pulmões (trocas gasosas) Concentração de hemoglobina sérica PaO2 e saturação da hemoglobina em O2 Débito cardíaco (FC, fracção ejecção) Demanda metabólica Entrega de O2 às células (reatividade vascular, distância entre capilar e célula) Suficiente oxigenação celular com PO2= 4-15 mmhg Consumo O2 (VO2), repouso = 5-8 ml/kg/min

7 Factores envolvidos na oxigenação Hemoglobina (Hb) transporta 98% do oxigénio no sangue 1 g Hb transporta 1,34 cc de O2 Concentração de O2 arterial= (1,34xHbxSaO2) + (0,003xPaO2) A Hb é o principal determinante da oxigenação Mesmo com PaO2 elevada, se a saturação da Hb é baixa (< 80-85%) ou a concentração sérica de Hb é baixa, então a oxigenação é baixa. A oxigenação baixa implica aumento do débito cardíaco.

8 Factores envolvidos na oxigenação Curva de dissociação da Hb

9 Factores envolvidos na oxigenação Curva de dissociação da Hb Quando PaO2 é baixo, a Hb capta pouco O2, deixando-o livre para os tecidos Quando a PaO2 é alta (> mmhg) a saturação da Hb é alta, tornando-se difícil correlacionar com a PaO2, i.e., quando sat > 95-96% a PaO2 pode ser 55 mmhg ou 150 mmhg

10 Factores envolvidos na oxigenação A Hb F tem maior afinidade para oxigénio que a hemoglobina A do adulto, daí que no RN a curva de dissociação está mais deslocada para a esquerda e uma PaO2 de 50 mmhg e uma sat 88-92% são suficientes, enquanto na criança e adulto a saturação normal é > 95-96%

11 Factores envolvidos na oxigenação No feto de 6 meses de gestação ou extremo pré-termo HbF = 90% da Hb total No termo da gestação Hb F = 70% Hb F diminui até aos 6 meses de idade A quantidade de HbF diminui com as transfusões de eritrócitos de adulto.

12 Factores envolvidos na oxigenação Em RN a receber oxigenoterapia quando SpO2 = 85 93% a normoxia é mais frequente que quando SpO2 > 93% e raramente ocorre hipoxia. Castillo A, ESPR 2006:65.

13 Factores envolvidos na oxigenação PO2 capilar e venoso (PcO2 e PvO2) não são fiáveis na avaliação de hiperóxia Um valor de 40 mmhg, pode corresponder a uma PaO2 de 50 ou de mmhg A monitorização da SpO2 deve ser contínua usando um monitor fiável associada a avaliação intermitente da PaO2

14 Factores envolvidos na oxigenação Se há elevada resistência vascular e baixa perfusão, mesmo com boas saturação da Hb e PaO2, há hipóxia tecidular

15 Monitores de saturação de O2

16 Monitores de saturação de O2 SpO2 5º sinal vital Grande evolução nos últimos 10 anos e ainda em curso Os aparelhos são diferentes, com tempo de resposta diferente, acuidade diferente, e alguns são mais afectados por movimento, saturação venosa,etc Sola et al, An Pediatr 2005; 62:

17 Monitores de saturação de O2 Tempo de leitura (em segundos) da SpO2 na reanimação neonatal é importante e varia significativamente de monitor para monitor Massimo Radical Set 21,7 ± 7 segundos Nellcor N395 67,3 ± 13 segundos Ohmeda Biox 74,2 ± 12 segundos, (p < 0,01) Baquero, et al. E-PAS Annual meetings 2007, electronic

18 Monitores de saturação de O2 Um estudo em 366 PT < 1250g com ROP O risco de desenvolver ROP severa com necessidade de laser diminuiu significativamente com a tecnologia utilizada (p=0,02) Baquero, et al. E-PAS Annual meetings 2007, electronic

19 Monitores de saturação de O2 Os monitores de SpO2 detectam hipóxia, mas não hiperóxia Quando sat > 95-96%, a PaO2 não é previsível Atenção à colocação dos limites dos alarmes no RN sob oxigenoterapia

20 Blender

21 Hiperóxia / stress oxidativo Envelhecimento Lesão do DNA e risco de neoplasias ROP retinopatia da prematuridade DBP displasia broncopulmonar Tempo de internamento na UCIN Risco de infecção Lesão SNC

22 Stress oxidativo O O2 tem 2 electrões à superfície - molécula estável A redução de 1 electrão molécula altamente reactiva, gerando radicais livres de oxigénio como:» Anião superóxido (O2 -)» Radical hidroxil (OH.)» Peróxido de hidrogénio (H2O2)» Na presença do óxido nítrico dão origem a radicais reactivos de nitrogénio como peroxinitrito (ONOO-) Estes radicais reagem com qualquer estrutura celular alterando a sua estrutura e função: membranas celulares; proteínas estruturais; enzimas; DNA;

23 Stress oxidativo Em condições fisiológicas, há produção de radicais livres em pequena quantidade Estes radicais livres de O2 têm funções reguladoras em vários processos celulares Quando produzidos em excesso tornamse nocivos

24 Defesa anti-oxidante Sistemas enzimáticos e não enzimáticos, pouco desenvolvidos no RN pré-termo, que reduzem e estabilizam os radicais livres Ex: família superóxido dismutase catalase glutatião peroxidase glicose-6-p-desidrogenase transferrina ceruloplasmina ácido úrico bilirrubina vitaminas (A, C, )

25 Envelhecimento e neoplasias A célula necessita de um estado redox estável a 250 mev, para adequada diferenciação e divisão O stress oxidativo, alterando este estado predispõe a célula ao envelhecimento e risco de neoplasias por alteração do DNA Yau-Huei Wei. Exp Biol Med 2002; 227: Marrett LJ. Carcinogenesis 2000; 21: Brozmanova J. Minireview Neoplasma 2001; 48: Slupphaug G. Mutat Res 2003; 531:

26 Envelhecimento e neoplasias Risco aumentado de leucemia na infância com reanimação com FiO2 = 1,0 Naumburg E. Acta Paediatr 2002; 91: Risco aumentado de neoplasias em crianças que usaram O2 no período neonatal Spector LG. J Pediatr 2005; 147: % das neoplasias associação a uso de O2 neonatal Paneth N. J Pediatr 2005; 147: 27-31

27 Retinopatia da prematuridade (ROP) 1951 Kate Campbell ROP resultava do efeito tóxico do O2 usado indiscriminadamente A prevalência da ROP diminuiu após medidas de controlo no uso de O2, ate Esta diminuição associou-se aumento da mortalidade e de paralisia cerebral

28 Retinopatia da prematuridade (ROP) O nascimento pré-termo interrompe a normal vascularização da retina: Fase 1: paragem na vascularização por défice de IGF-I placentário e VEGF pelo ambiente hiperóxico pós-natal; nesta fase a oxigenoterapia pode ser deletéria Fase 2: hipervascularização anómala, secundária a aumento de VEGF após hipóxia provocada pela hipovascularização; nesta fase a oxigenoterapia controlada pode ser benéfica

29 Retinopatia da prematuridade (ROP) Sat 88% - 98% vs 70% - 90% < incidência de ROP no grupo 70%-90% Tin W. Arch Dis Child, Neonatal Ed 2001; 84: F Actualmente: Sat 85%-93%, evitar hipo e hiperóxia, bem como flutuações das saturações,

30 Displasia broncopulmonar (BPD) A DBP é multifactorial Excesso de O2 é um factor de risco A hiperóxia inibe a alveolarização através de vários mecanismos Chang LYL. Am J Crit Care Med 2003; 167: Alejandre-Alcázar MA. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2007; 292: L537-L549 Maniscalco WM. Pediatr Res 2005; 58: Evitar hiperóxia no pré-termo < 1250 g associou-se a diminuição de DBP de 51% para 35% (FiO % vs %) Sola A. An Pediatr 2005; 62: Deulofeut R. J Perinatology 2006; 26: 700-5

31 Tempo de internamento na UCIN Manter SpO2 85%-93% vs 92%-100% no PT < 1250g associou-se a redução do tempo de internamento de 85,9±40 para 76,5±37,7 dias (p=0,01) Deulofeut R. J Perinatology 2006; 26: 700-5

32 Risco de infeção Evitando a hiperóxia verificou-se redução de sépsis tardia no PT < 1000g de 48,8% para 28,2% (p<0,0001) Deulofeut R. E-PAS 2006; 59: 148

33 Lesão do SNC Vários estudos no animal demonstraram o potencial efeito neurotóxico do stress oxidativo no cérebro em desenvolvimento. No PT < 1250g o outcome neurológico aos 18 meses é melhor quando se evitam SpO2 > 94% no período neonatal: Bayley 89,2 ± 18,5 vs 80,2 ± 18,3 (p=0,02) Deulofeut R. J Perinatol 2006; 26: 700-5

34 Transição fetal-neonatal Ambiente hipóxico intra-uterino com PaO2 = mmhg SpO2= 58%±10% Após o nascimento o RN de termo atinge SpO2 de 85% pelos 5 minutos de vida e o RNPT, nomeadamente o EBP, só pelos minutos de vida Vento M. Clin Perinatol 2012; 39:

35 Saturações após o nascimento Percentis 3,10,25, 50, 75,90, 97 RN de 25 a 37 semanas RN > 37 semanas RN 32 a 36 semanas RN < 32 semanas Dawson J A et al. Pediatrics 2010;125:e1340-e1347

36 Third, 10th, 25th, 50th, 75th, 90th, and 97th Spo2 percentiles for all infants with no medical intervention after birth. Dawson J A et al. Pediatrics 2010;125:e1340-e by American Academy of Pediatrics

37 Third, 10th, 25th, 50th, 75th, 90th, and 97th Spo2 percentiles for term infants at 37 weeks of gestation with no medical intervention after birth. Dawson J A et al. Pediatrics 2010;125:e1340-e by American Academy of Pediatrics

38 Third, 10th, 25th, 50th, 75th, 90th, and 97th Spo2 percentiles for preterm infants at 32 to 36 weeks of gestation with no medical intervention after birth. Dawson J A et al. Pediatrics 2010;125:e1340-e by American Academy of Pediatrics

39 Third, 10th, 25th, 50th, 75th, 90th, and 97th Spo2 percentiles for preterm infants at <32 weeks of gestation with no medical intervention after birth. Dawson J A et al. Pediatrics 2010;125:e1340-e by American Academy of Pediatrics

40 Oxigénio na reanimação Em 2010 o International Liaison Committee on Resuscitation recomendou o uso de reanimação com FiO2 = 21%, no RN deprimido, associado a monitorização de SpO2 (oximetria de pulso) e adequar o FiO2 à SpO2 de modo a evitar quer hiperóxia quer hipóxia Perlman JM. Circulation 2010; 122: S516-38

41 Oxigénio na reanimação No RNPT devido à imaturidade pulmonar e da caixa torácica a reanimação com pressão positiva (4-8 cmh2o) é o ponto principal da reanimação Mesmo no EBP, um FiO2 21%-30% são suficientes, adequando o FiO2 (Blender) à SpO2 pré-ductal e mantendo FC adequada Vento M. Clin Perinatol 2012; 39:

42 Oxigénio na reanimação Manter SpO2 percentil Se necessário FiO2 10% da cada vez, cada 30 segundos Evitar SpO2 > percentil 90 Esta abordagem não foi, ainda, avaliada num RCT

43 Oxigénio na reanimação A American Heart Association definiu os seguintes objectivos em 2010: 1 minuto SpO2 = 60-65% 2 minutos SpO2 = 65-70% 3 minutos SpO2 = 70-75% 4 minutos SpO2 = 75-80% 5 minutos SpO2 = 80-85% 10 minutos SpO2 = 85-90% Perlman JM. Circulation 2010; 122: S516-38

44 Oxigénio na UCIN O EBP é particularmente sensível quer a hipóxia quer a hiperóxia Hipóxia lesão substância branca Hiperóxia ROP, DBP, LPV Unidades que usam SpO % têm < ROP e DBP que unidades que usam > 95%

45 Oxigénio na UCIN BOOST Trial (Benefits of Oxygen Saturation Targeting) 358 PT < 30 semanas IG, 91-94% vs 95-98% SpO % - maior uso de O2, DBP, alta para domicílio com O2 e sem melhoria do neurodesenvolvimento e crescimento somático aos 12 meses Askie LM. NEJM 2003; 349:

46 Oxigénio na UCIN STOP-ROP Trial (Supplemental Therapeutic Oxygen for Pre-threshold ROP) 649 PT com ROP 1 e 2 (Pre-threshold ROP) SpO % vs 96-99%, 2 semanas Não se verificou diferença significativa na evolução da ROP. O grupo com SpO % apresentou maiores uso de O2, pneumonia, DBP e tempo de internamento The Stop-Rop Multicenter Study Group. Pediatrics 2000; 105:

47 Oxigénio na UCIN SUPPORT-Trial (Surfactant Positive Airway Pressure and Pulse Oximetry Randomized Trial) 1316 PT < 27 sem IG, SpO % vs 91-95% < risco de ROP nos sobreviventes, no grupo 85-89% (8,6% vs 17,9%, p<0.01), mas maior mortalidade (19,9% vs 16,2%, p<0.04) Este estudo levantou questões relacionadas com a manutenção de SpO2 mais baixas, uma vez que se associaram a maior mortalidade Carlo WA. NEJM 2010; 362:

48 BOOST II Trial Oxigénio na UCIN 2315 PT, 85-89% vs 91-95% O grupo com sat 85-89% apresentou maior mortalidade e o estudo foi interrompido Stenson B. NEJM 2011; 364:

49 Oxigénio na UCIN Estudos recentes sugerem 2 períodos: PT < 32 semanas IG SpO2 = 85-95% PT > 32 semanas IG SpO2 = 98-99% Esta prática ainda não está estabelecida Saugstad OD. Neonatology 2011; 100:1-8

50 Oxigénio na UCIN

51 Oxigénio na UCIN No futuro uso de biomarcadores do metabolismo aeróbio, para avaliar as necessidades celulares de O2 Ex: ácido lático Glicina Alanina Metabolitos do ciclo de Krebs insuline like growth factor VEGF.

52 Oxigénio na UCIN Actualmente não é conhecido o valor ideal de SpO2, ou limites de SpO2, para a demanda metabólica de RN com diferentes idades gestacionais e diferentes idades pós-natais. Actualmente parece aceitável manter uma SpO2 88% 93%, no RN sob oxigenoterapia

53 Oxigénio na UCIN Displasia broncopulmonar a hipoxémia é causa de vasoconstrição e hipertensão pulmonar nestes doentes manter SpO2 93% - 95% Vento M. Clin Perinatol 2012; 39:

54 Resumo O controlo da oxigenoterapia começa na sala de partos O2 só se realmente necessário baseado na oximetria de pulso e não apenas porque o RN tem por ex gemido ou taquipneia Medir a concentração Blender FiO2 Usar oxímetros de pulso de última geração Evitar O2 da parede: é frio, seco e a 100% Evitar SpO2 > 94%-95% O oxímetro de pulso não detecta hiperóxia Evitar hipóxia Usar sempre alarmes bem definidos Treinar o staff para aumentar a aderência a manter saturações desejadas

55 Obrigado pela vossa atenção

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