proteÇÃo miocÁrdica cirurgia cardiovascular incor - hc - fmusp incor - hc - fmusp

PROTEÇÃO MIOCÁRDICAPROTEÇÃO MIOCÁRDICA

CIRURGIA CARDIOVASCULARCIRURGIA CARDIOVASCULAR INCOR - HC - FMUSPINCOR - HC - FMUSP

Conceito:Conceito:

• Permitir correção de defeitos cardiovasculares, eliminando ou minimizando a lesão miocárdica.

• Proporcionar condições ideais de trabalho: coração parado, sem sangue, sem isquemia miocárdica.

Introdução:Introdução:Anatomia da circulação coronáriaAnatomia da circulação coronária

• Sistema arterial: Irrigação coronariana

Artérias epicárdicasRamos transmuraisArtérias endocárdicas Plexo capilar irrigação colateral

• Sistema de drenagem venosa: Seio coronário Thebesius Sinusóides

HISTÓRICOHISTÓRICO

• 1950 Bigelow, Lindsay e Greenwood - hipotermia

• 1953 Lewis e Tauffic - CIA (30oC)

• 1955 Melrose - cardioplegia induzida - insucesso

(solução hipercalêmica e hiperosmolar)

• 1956 Lillehei - perfusão retrógada

• 1958 Scott Jr. - perfusão coronária seletiva

• 1959 Urschel - hipotermia tópica

HISTÓRICOHISTÓRICO

• 1966 Cooley - parada cardíaca anóxica

• 1967 Zerbini - perfusão contínua dos óstios coronários

• Década de 70 – intervenções farmacológicas Nifedipina (Clark)

• 1976 – Solução do Hospital de Saint Thomas

HISTORICO

• 1979 Buckberg - Cardioplegia Sanguínea • 1989 Braile - Cardioplegia sanguínea

normotérmica contínua• Década de 90 – Salerno e Lichtenstein

Cardioplegia sanguínea normotérmica intermitente

DestaqueDestaque

Melhor preservação do miocárdioMelhor preservação do miocárdio

Técnica CirúrgicaTécnica CirúrgicaPerfusãoPerfusãoAnestesiaAnestesia

Cirurgia CardíacaCirurgia CardíacaCondição RotineiraCondição Rotineira

Avanços

Busca de condiçõesBusca de condições

operatórias ideaisoperatórias ideais

Parada CardíacaParada CardíacaTransitóriaTransitória

VantagensVantagens

CirúrgicasCirúrgicas

Efeitos deletériosEfeitos deletériosda da

isquemia miocárdicaisquemia miocárdica

PRINCÍPIOS DOS MÉTODOS DE PROTEÇÃO PRINCÍPIOS DOS MÉTODOS DE PROTEÇÃO MIOCÁRDICAMIOCÁRDICA

• Impedir desbalanço entre oferta, demanda e

consumo

• déficit energético - lesão por isquemia

• Impedir lesão por reperfusão

Fluxo SanguíneoFluxo SanguíneoCoronárioCoronário

FrequênciaFrequênciaCardíacaCardíaca

ContratilidadeContratilidade

Tensão SistólicaTensão SistólicaParietalParietal

Capacidade de Capacidade de Transporte de OTransporte de O22

OfertaOfertaOfertaOferta ConsumoConsumoConsumoConsumo

Isquemia MiocárdicaIsquemia Miocárdica

DéficitDéficitEnergéticoEnergético

METABOLISMO MIOCÁRDICO AERÓBICOMETABOLISMO MIOCÁRDICO AERÓBICO

• Substratos (Ac. Graxos livres) > piruvato >

ciclo de Krebs > cadeia fosforilativa > água e

gás carbônico (com consumo de oxigênio).

• Produção de ATP com alto rendimento.

• Por cada mol de glicose metabolizada: 38

moles de ATP.

METABOLISMO MIOCÁRDICO ANAERÓBICOMETABOLISMO MIOCÁRDICO ANAERÓBICO

Interrupção do fluxo coronariano => fim da oferta de oxigênio e substratos => permanência do consumo de ATP.

• Substrato ( glicose) >>>glicólise >>>lactato.• Baixo rendimento. Por cada mol de glicose:

2 moles de ATP.• Acidose - déficit de energia.

METABOLISMO DO MIOCÁRDIO ISQUÊMICOMETABOLISMO DO MIOCÁRDIO ISQUÊMICO

• Acidose - déficit energético => prejuízo da função contrátil e dificuldade na manutenção da viabilidade celular => edema celular => diminuição da glicólise anaeróbica => ausência de energia para a manutenção das funções vitais => autólise.

METABOLISMO DO MIOCÁRDIO NA METABOLISMO DO MIOCÁRDIO NA REPERFUSÃOREPERFUSÃO

• Reperfusão => influxo de cálcio no miócito com liberação de quimiotáticos e ativação do complemento => lesão celular.

• Dependendo do momento da reperfusão:– reestabelecimento completo– “stunning”– necrose

CORAÇÃO PARADO:

• 1 ml O2 / 100 g / min – 37 º C• 0,3 ml O2 / 100 g / min – 22 º C

CORAÇÃO BATENDO / FIBRILANDO:

• 6 ml O2 / 100 g / min – 37 º C• 2 ml O2 / 100 g / min – 22 º C

CONSUMOCONSUMO

2.02.0

4.04.0

6.06.0

3737oo C C 3232oo C C 2828oo C C 2222oo C C

Coração batendoCoração batendo

FibrilaçãoFibrilação

ParadoParado

CONSUMO DE OCONSUMO DE O22 - CEC - CEC

HIPOTERMIAHIPOTERMIA

• Reações celulares x temperatura => diminuição da velocidade enzimática.

• Hipotermia x consumo de oxigênio• Resposta heterogênea das reações celulares a

hipotermia:– Reações em que há consumo de energia podem

se alterar em velocidades diferentes daquelas em que há produção de energia.

Técnicas de uso:

• Tópica: gelo ou solução salina no saco pericárdico.

• Sistêmica: resfriamento sistêmico através do trocador de calor do sistema de CEC.

• Infusão coronariana: solução gelada por via anterógrada (artérias coronárias) ou retrógrada (seio coronário).

HIPOTERMIA

CARDIOPLEGIA

• Indução da assistolia => diminuição de 90% do consumo de O2 do miocárdio.

9 ml de O2/100g/min => 1 ml de O2/100g/min

• Indução da assistolia => economia de energia => manutenção da viabilidade do miócito por tempo prolongado.

• Estado de diástole sustentado.

CARDIOPLEGIA INDUZIDACARDIOPLEGIA INDUZIDA

• Princípios químicos para indução da assistolia: – depleção miocárdica de cálcio – depleção miocárdica de sódio– elevação do magnésio extra-celular– infusão de anestésicos locais– uso de bloqueadores do canal de cálcio– elevação do potássio extra-celular

Princípios Métodos

Parada imedata K+, Mg2, ProcainaHipotermia 10 - 20o CSubstrato Oxigênio, glicose, glutamato,

aspartatoAdequado pH (tampão) THAM, bicarbonato, fosfatoEstabilização membrana Ca2+, esteróides, procaina,

antagonista de Ca2+, radicais livres Evitar o edema Glicose

CARDIOPLEGIACARDIOPLEGIA

CARDIOPLEGIA - Propriedades

• Proteção do miócito.

• Necessidade de perfusão miocárdica pela solução cardioplégica

em quantidade suficiente para o efeito desejado.

• Efeito prolongado.

• O princípio químico para a indução da assistolia deve agir de

maneira homogênea em todo o coração.

CARDIOPLEGIA INDUZIDACARDIOPLEGIA INDUZIDA

• Fluxo coronário em situação fisiológica:– Coração batendo - fluxo pulsátil.

• Infusão de cardioplegia: – Fluxo não pulsátil.– Perfusão heterogênea dos leitos vasculares.– Canulação do seio coronário (via retrógrada).– Infusão anterógrada e retrógrada: leitos capilares

distintos.

CristalóideCristalóideSanguíneaSanguínea

NormotérmicaNormotérmicaHipotérmicaHipotérmica

CardioplegiaCardioplegia

AnterógradaAnterógradaRetrógradaRetrógrada

ContínuaContínuaIntermitenteIntermitente

MÉTODOS DE PROTEÇÃO MIOCÁRDICA MÉTODOS DE PROTEÇÃO MIOCÁRDICA EM USO NA PRÁTICA CLÍNICAEM USO NA PRÁTICA CLÍNICA

•Hipotermia associada a Fibrilação Ventricular.•Hipotermia associada a Isquemia Miocárdica Global Intermitente.•Cardioplegia Cristalóide Fria.•Cardioplegia Sanguínea Fria Intermitente.•Cardioplegia Sanguínea Normotérmica Contínua.•Cardioplegia Sanguínea Normotérmica Intermitente.

HIPOTERMIA ASSOCIADA A FIBRILAÇÃO VENTRICULARHIPOTERMIA ASSOCIADA A FIBRILAÇÃO VENTRICULAR

Técnica:

• Hipotermia: diminuição da temperatura sistêmica a 28 º C - troca de calor da CEC.

• Fibrilação ventricular: espontânea ou induzida por estímulo elétrico.

Fundamentos:• Hipotermia: diminuição do metabolismo celular com

diminuição do consumo de energia.• Fibrilação ventricular: diminuição do consumo de

energia - 9 ml de O2/ 100g/min para 5 ml de O2/100g/min.

• Comprometimento do fluxo sanguíneo na região subendocárdica.

Aplicação Clínica:

• Tecnicamente simples.

• Campo cirúrgico desfavorável (sangue).

1987 - AkinsHipotermia com Fibrilação Ventricular:Casuística 1000 pacientesIAM peri-operatório 1,8%Sobrevida em 5 anos 91,6%Fibrilação atrial 23,6%Mortalidade 4%

Ann thorac Surg 1987;43:628-33

HIPOTERMIA ASSOCIADA A ISQUEMIA MIOCÁRDICA HIPOTERMIA ASSOCIADA A ISQUEMIA MIOCÁRDICA INTERMITENTEINTERMITENTE

Técnica:

• Diminuição da temperatura sistêmica (28 a 32 graus) com o trocador de calor da CEC.

• Pinçamento da aorta ascendente por períodos de 10 a 15 min.

• Reperfusão por 3 a 5 min.

Fundamentos:

• Hipotermia - diminuição do metabolismo miocárdico com diminuição do consumo de oxigênio.

• Ciclos de isquemia e reperfusão:- possibilidade de lesão por isquemia- possibilidade de lesão por reperfusão- pré condicionamento isquêmico: curtos períodos de

isquemia > reperfusão > maior resistência à lesão por períodos prolongados de isquemia

Aplicação clínica:

• Campo cirúrgico favorável: sem sangue

• Simplicidade do método

• Bons resultados relatados por vários autores

INFLUÊNCIA DO PRÉ-CONDICIONAMENTO INFLUÊNCIA DO PRÉ-CONDICIONAMENTO

ISQUÊMICO NA PROTEÇÃO MIOCÁRDICA EM ISQUÊMICO NA PROTEÇÃO MIOCÁRDICA EM

REVASCULARIZAÇÃO DO MIOCÁRDIO COM REVASCULARIZAÇÃO DO MIOCÁRDIO COM

PINÇAMENTO INTERMITENTE DA AORTAPINÇAMENTO INTERMITENTE DA AORTA

Paulo Manuel Pêgo Fernandes; Fabio B. Jatene;Karina Kwasnicka; Alexandre C. Hueb; André F. Gentil; Fabrício F. Coelho; Noedir A. G. Stolf.

InCor - FMUSP

• Grupo controle: hipotermia sistêmica a 32 ºC com pinçamento intermitente da aorta e uso de circulação extracorpórea (n=18; idade média=60,6).

• Grupo de pré-condicionamento: acrescidos dois pinçamentos de 3 minutos da aorta com intervalo de 2 minutos de reperfusão entre eles, previamente ao pinçamento intermitente (n=17; idade média=65,2).

(Realizado entre out/98 e mai/99)

PRÉ-CONDICIONAMENTO ISQUÊMICO EM RM

Dosagens: CK-MB, troponina I, adenosina e lactato (amostras colhidas no seio coronário)

1 - no início da circulação extra-corpórea 2 - ao final da primeira anastomose 3 - ao final da circulação extra-corpórea

Statistical Analysis System: nível de significância de 5%.

ResultadosResultados

TROPONINAGrupo

Momento

LACTATO

Momento

ADENOSINAGrupo

Momento

CK-MB e Troponina I: leve tendência à aumentar ao final da CEC no grupo controle

Adenosina e lactato: não apresentaram diferença.

Controle

Precond.

Controle

Precond.

Controle

Precond.

(3)CKMB 8.63.7 6.82.7 18.614.5 145.5 26.76.1 23.98.1 p: 0.118

Troponina I 0.30.3 0.50.8 0.91.1 0.50.4 2.63 1.31 p: 0.113

Adenosina 3326 2618 7745 7045 5034 4337 p: 0.646

Lactato 4311 3612 6017 5713 5328 5222 p: 0.492

O pré-condicionamento isquêmico não promoveu melhora significante na proteção miocárdica.

CONCLUSÃO

CARDIOPLEGIA CRISTALÓIDE FRIACARDIOPLEGIA CRISTALÓIDE FRIA

Técnica:

• Infusão de solução cristalóide filtrada, com componente que induz a assistolia com temperatura de 4 º C com pressão de 80 a 100 mmHg anterógrada e 25 a 50 mmhg retrógrada, após o pinçamento da aorta ascendente.

• Hipotermia tópica (pode ser associada).

• Repetição da dose a cada 20 a 25 min.

Fundamentos:

– Hipotermia e assistolia => diminuição de 97% do

consumo de O2 do miocárdico.

– Indução da assistolia: solução hipercalêmica =>

despolarização do sarcolema => impede a fase

zero do potencial de ação => não se inicia o

estímulo.

Fundamentos:

Substâncias usadas em associação ao agente indutor da assistolia:

– agente tampão: bicarbonato– anestésicos locais (procaína e xilocaína)– magnésio– bloqueadores do canal de cálcio– betabloqueadores

Aplicação Clínica:– Simplicidade no preparo e uso.– Resultados clínicos satisfatórios.– Campo cirúrgico ideal: imóvel e sem sangue.

Solução Saint Thomas:

• Ringer Lactato• Cloreto de magnésio 1,6g• Cloreto de procaína 136mg• Cloreto de potássio 596mg• Temperatura a 4 º C

CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA FRIA CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA FRIA INTERMITENTEINTERMITENTE

Técnica:

• Modo de infusão e constituintes semelhantes à cristalóide => veículo é o sangue

CARDIOPLEGIA SANGÜÍNEA FRIA CARDIOPLEGIA SANGÜÍNEA FRIA INTERMITENTEINTERMITENTE

Fundamentos:

• Indução da assistolia e constituintes semelhantes à cristalóide.

• Uso do sangue como veículo:• pressão oncótica• poder tampão• inativação de radicais livres• diminuição da hemodiluição• fornecimento de oxigênio

• Ampla fundamentação fisiopatológica.

• Campo cirúrgico ideal.

• Método mais usado atualmente nos EUA (72,2%).

Follette e Buckberg, em 1978, demonstraram que para 2h de isquemia com intervalos de 20 minutos e temperatura miocárdica de 20oC, a função sistólica é melhor após o uso da cardioplegia com sangue, quando comparada com a proteção cristalóide.

Cardiovasc Surg. 1978;58:1-200

CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA CONTÍNUACONTÍNUA

Técnica:

• Infusão de sangue oxigenado normotérmico,

acrescido de substância que induz a assistolia.

• Indução por via anterógrada e manutenção

contínua por via retrógrada ( com ou sem

doses adicionais por via anterógrada).

CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA CONTÍNUACARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA CONTÍNUA

Fundamentos: Assistolia

• Normotermia: • hipotermia => diminuição de 7% do consumo do

miocárdio em assistolia• funcionamento enzimático perfeito• concentração ideal de hemoglobina => oxigenação

ideal (não há necessidade de hemodiluição)• perfusão heterogênea dos leitos capilares

CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA CONTÍNUACARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA CONTÍNUA

Aplicação Clínica:

• Campo operatório não ideal (sangue).

• Tecnicamente mais complexa.

• Resultados clínicos e experimentais satisfatórios.

DiasDias

CardioplegiaCardioplegiasang. friasang. fria

Cardioplegia sang.Cardioplegia sang.normotérmicanormotérmica

BIABIA

Drogas InotrópicasDrogas Inotrópicas

* p < 0.05* p < 0.05

SUPORTE HEMODINÂMICO - PÓS-OPSUPORTE HEMODINÂMICO - PÓS-OP

Cardioplegia Sanguínea Contínua

Fria Quente

Pacientes 133 121

IAM 6,8% 1,7%*

Baixo débito 13,5% 3,3%*

BIA 9,0% 0,9%

Lichtenstein J Thorac Cardiovasc Surg 1991;101:269-74

CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA INTERMITENTEINTERMITENTE

Técnica:

• Infusão de solução semelhante à da cardioplegia sangínea quente contínua, de maneira intermitente.

• Repetida a cada 10 a 15 min (máximo).

• Em geral, anterógrada.

CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA INTERMITENTECARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA INTERMITENTE

Fundamentos:

• Assistolia

• Normotermia

• Intervalo seguro entre as doses ?

• Normotermia X CEC segura

CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA CARDIOPLEGIA SANGUÍNEA NORMOTÉRMICA INTERMITENTEINTERMITENTE

• Campo operatório ideal.

• Apesar de recente, existem estudos clínicos com bons resultados.

• Uso relativamente simples.

• Calafiore: Cardioplegia sanguínea normotérmica intermitente vs. fria: a normotérmica tem menos morbimortalidade e tem menor liberação de CKMB.

• Ali: A cardioplegia normotérmica é melhor até 90 minutos de pinçamento aórtico.

• Fremes e Iverson: A cardioplegia sanguínea fria intermitente vs. cristalóide: a sanguínea tem melhor função sistólica e menor liberação de CKMB.

• Khuri: Incidência de IAM e elevação de CKMB iguais nos dois grupos.• Codd: A cardioplegia sanguínea tem menor elevação de CKMB.

Finalmente:

PEARL HARBOR December 7th, 1941

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