Por que o Débito cardíaco pode causar Hipoxemia durante ECMO VV?

Na postagem passada, discutimos sobre os elementos e variáveis gerais que podem interferir na saturação sanguínea durante a ECMO VV. Além disso, pontuamos os 04 principais mecanismos que podem gerar hipoxemia severa (clique aqui e leia a postagem).


Neste post e nos próximos, iremos aprofundar o conhecimento em cada um dos mecanismos que podem provocar tal intercorrência. Vale lembrar que a dessaturação e hipoxemia durante a ECMO VV pode ser definida quando o paciente apresenta persistentemente PO2 < 50 mmHg e Sat O2 < 85%.


O primeiro mecanismo de hipoxemia que iremos discutir será a razão de fluxo entre o ECMO e o Débito cardíaco (DC) baixa.


RAZÃO DE FLUXO ECMO/DC


Racional:


Não é difícil compreender como o DC do paciente irá interferir na saturação sanguínea durante a ECMO VV. Em alguns cenários (uso de inotrópicos, agitação, febre, hipotermia, etc.) o organismo entra num estado hiperdinâmico, que gera um aumento do volume sistólico do ventrículo esquerdo e/ou da frequência cardíaca (devemos lembrar que DC = VS x FC) .


Como o sistema cardiovascular é “fechado”, quanto maior for o DC, maior será o retorno venoso para o "lado direito" do sistema. Com um maior volume de sangue venoso retornando aos átrios, na presença da ECMO VV, haverá a aspiração de sangue habitual da cânula de drenagem, determinada pelo fluxo da ECMO, porém, uma maior fração de sangue dessaturada irá para o ventrículo direito e pulmão, promovendo uma maior “diluição” do sangue oxigenado devolvido pela cânula do aparelho. Podemos perceber que o ECMO está funcionando normalmente, mas como o cenário mudou (aumento do débito cardíaco e retorno venoso), haverá mais sangue dessaturado circulando pelo pulmão e não pelo ECMO (desde que o seu fluxo não seja elevado).


Uma outra forma de explanar sobre a relação ECMO VV/DC é por meio da simplificação do sistema, imaginando o paciente em ECMO como um portador de dois oxigenadores em série: a membrana extracorpórea e o pulmão. Quando há um aumento do débito cardíaco, uma maior fração de sangue dessaturado retorna para o átrio direito, indo parte para o ECMO e outra parte para o pulmão. Como o "oxigenador pulmão" está danificado, se não houver aumento no fluxo da bomba centrífuga para elevar a drenagem (o volume drenado pelo ECMO VV é determinado, em boa parte, pelo fluxo da bomba) a tendência é que ocorra dessaturação. Ou seja, uma elevação significativa do débito cardíaco não acompanhado de igual incremento no fluxo da ECMO VV resultará em queda da saturação e hipoxemia.


Diagnóstico:


O que se tem advogado é que existe ineficiência do ECMO VV quando a relação de fluxo entre ECMO e DC é baixa (Fluxo ECMO VV/DC menor que 0,6). Observem que o DC é o denominador da razão. Assim sendo, quanto maior o DC ou menor o fluxo do ECMO VV, menor será o índice.


Conduta:


Deve-se sempre tentar equilibrar essas duas variáveis, tentando manter uma razão de fluxo ECMO VV/DC > 0,6. Naturalmente, nem sempre isso é possível, notadamente em locais onde não há aparelhos para monitorização hemodinâmica com leitura do DC. Havendo monitorização do DC, deve-se tomar cuidado para não aumentar indiscriminadamente o fluxo da ECMO VV quando houver o cenário de dessaturação. Essa reação intuitiva, fruto do conhecimento da variável razão de fluxo ECMO VV/DC, pode precipitar recirculação, hemólise e dificuldade de drenagem venosa por colapso da cava, devido ao incremento da pressão negativa na cânula de drenagem. Todas essas consequências podem agravar ainda mais a hipoxemia do doente.


Como dito, o aumento desenfreado do fluxo da ECMO pode agravar a hipoxemia. Dessa forma, devemos atuar na variável DC, tentando reduzi-lo. Controlar a febre/hipotermia, minimizar agitação e dor com a sedação apropriada, reduzir inotrópicos e até mesmo usar betabloqueadores, são frentes de ação que ajudam a reduzir o DC do paciente, otimizando a razão de fluxo ECMO/DC.



O fluxograma acima (clique para ampliar), elaborado por Nunes LB et al, ilustra de forma descomplicada o processo diagnóstico e terapêutico da hipoxemia grave durante o ECMO VV. O número 1, exposto na imagem, localiza as medidas que devem ser feitas para corrigir a hipoxemia relacionada ao fluxo da ECMO vs. Débito cardíaco.


Observem que a primeira medida sugerida para sanar a hipoxemia é avaliar e incrementar o fluxo da ECMO, buscando uma maior taxa de oxigenação através da membrana do dispositivo. Se essa medida não funcionar - fluxo da ECMO alcançar valores altos (>5.5-6.5 l/min), o DC do doente estiver elevado (>9 l/min) - e após excluir um possível processo de recirculação (será tema da nossa próxima postagem), deve-se estabelecer medidas para reduzir o débito cardíaco.


Fonte: Referência 01



# Em resumo:

  • Razão de fluxo ECMO VV/DC > 0,6 = equilíbrio;

  • Fluxo ECMO VV/DC < 0,6 = desequilíbrio = ineficiência do aparelho em drenar e oxigenar todo o sangue que chega no átrio direito.

  • Cuidado para não aumentar indiscriminadamente o fluxo da ECMO VV (acima de 5.5-6.5 l/min) devido ao risco de recirculação.

  • Se DC> 9 l/min + hipoxemia importante + Fluxo do ECMO alto -> considerar medidas para reduzir o débito (controlar a febre/hipotermia,otimizar sedação, reduzir inotrópico, etc.)



# Referência:


  1. Nunes LB, Mendes PV, Hirota AS, Barbosa EV, Maciel AT, Schettino GP, Costa EL, Azevedo LC, Park M; ECMO Group. Severe hypoxemia during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation: exploring the limits of extracorporeal respiratory support. Clinics (Sao Paulo). 2014 Mar;69(3):173-8. doi: 10.6061/clinics/2014(03)05. PMID: 24626942; PMCID: PMC3935134

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