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Insuficiência Respiratória

A insuficiência respiratória é uma síndrome que se desenvolve quando o sistema respiratório é incapaz de manter a oxigenação e/ou ventilação adequadas. Pode ser aguda ou crónica, sendo classificada como hipoxémica, hipercápnica ou mista (uma combinação das duas). Existem várias etiologias, incluindo doenças pulmonares, cardiovasculares e do sistema nervoso. Os doentes com insuficiência respiratória podem apresentar dispneia, taquipneia e alteração do estado mental. O diagnóstico é feito com uma gasimetria arterial e complementado por análises laboratoriais e exames de imagem para estudo da etiologia. A abordagem envolve o tratamento da causa subjacente, a administração de oxigenoterapia suplementar e a ventilação mecânica nos casos graves.

Última atualização: 28 Jul, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Definição e Classificação

Definição

A insuficiência respiratória consiste numa síndrome que se desenvolve quando o sistema respiratório é incapaz de manter a oxigenação e/ou ventilação adequadas.

Classificação

A insuficiência respiratória pode ser classificada com base no/a seu/sua:

Evolução temporal:

  • Insuficiência respiratória aguda: ocorre em minutos a horas após o evento desencadeador.
  • Insuficiência respiratória crónica:
    • Ocorre ao longo de meses a anos
    • Muitas vezes deve-se a uma doença pulmonar crónica

Mecanismo subjacente:

  • Insuficiência respiratória hipoxémica (tipo 1):
    • Forma mais comum de insuficiência respiratória
    • Resulta de uma ↓ da capacidade de oxigenar o sangue
  • Insuficiência respiratória hipercápnica (tipo 2):
    • Resulta de uma ↓ da capacidade de eliminar o dióxido de carbono (CO₂)
    • ↓ pH do sangue → acidose respiratória

Etiologia

Etiologia da insuficiência respiratória hipoxémica

  • Shunt direito-esquerdo:
    • Edema pulmonar (cardiogénico e não cardiogénico)
    • Pneumonia
    • Hemorragia alveolar
    • Aspiração
    • Atelectasia
    • ARDS
  • Mismatch V/Q:
    • Embolia pulmonar
    • Asma
    • Doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC)
    • Fibrose quística
    • Doença pulmonar intersticial
    • Hipertensão pulmonar
  • Baixa fração inspiratória de oxigénio: altitude elevada
  • Hipoventilação:
    • Fármacos sedativos
    • Patologias neuromusculares

Etiologia da insuficiência respiratória hipercápnica

  • Diminuição do impulso respiratório:
    • Fármacos sedativos (opioides, benzodiazepinas)
    • Lesões do tronco cerebral (a afetar o centro respiratório central)
    • Esclerose múltipla (disfunção bulbar que leva a depressão do drive respiratório central)
    • Hipotermia
  • Disfunção dos músculos respiratórios:
    • Síndrome de Guillain-Barré
    • Miastenia gravis
    • Esclerose lateral amiotrófica
    • Esclerose múltipla
    • Botulismo
    • Tétano
    • Lesões da medula espinhal
    • Fadiga muscular (pode ocorrer na insuficiência respiratória hipoxémica)
    • Desnutrição
    • Miopatia
  • Obstrução das vias aéreas:
    • DPOC
    • Asma
    • Síndrome da apneia obstrutiva do sono (SAOS)
    • Fibrose quística
    • Edema das vias aéreas
  • Elasticidade/complience pulmonar diminuída:
    • Edema alveolar
    • Pneumonia
    • Atelectasia
    • ARDS
  • Elasticidade da parede torácica diminuída:
    • Derrame pleural
    • Obesidade
    • Cifoescoliose
    • Distensão abdominal
    • Pneumotórax

Fisiopatologia

Shunt direito-esquerdo

  • O sangue é transportado do lado direito do coração para o lado esquerdo sem sofrer oxigenação.
  • O sangue desoxigenado mistura-se com o sangue oxigenado → ↓ pressão arterial de O₂
  • Isto pode ser causado por:
    • Shunt cardíaco (por exemplo, malformações congénitas cardíacas que permitem ao sangue fazer um bypass ao sistema respiratório)
    • Shunt pulmonar (por exemplo, fluido preenche os alvéolos, impedindo a difusão do oxigénio)
  • Nota: a administração de oxigénio a 100% não altera a oxigenação.
Diagrama de um shunt direita-esquerda resultando em hipoxemia

Diagrama de um shunt direito-esquerdo que resulta em hipoxemia:
Um problema cardíaco ou pulmonar faz com que o sangue desoxigenado atravesse a circulação pulmonar sem sofrer as trocas gasosas. Quando este se mistura posteriormente com o sangue oxigenado, a pressão arterial de O2 diminui.
PA: pressão parcial alveolar
PI: pressão parcial inspirada
Pv: pressão parcial venosa
Ppv: pressão parcial venosa pulmonar

Imagem por Lecturio.

Mismatch ventilação-perfusão

Um desequilíbrio entre a ventilação e a perfusão pode ocorrer como resultado de um processo patológico, resultando em:

  • Relação V/Q reduzida:
    • Pode ocorrer por:
      • Diminuição da entrada de oxigénio nos alvéolos, com um fluxo sanguíneo normal
      • Perfusão excessiva dos alvéolos com uma ventilação normal (por exemplo, desvio do fluxo sanguíneo)
    • Resulta em:
      • Hipoxemia
      • Hipercápnia
  • Relação V/Q elevada:
    • Resulta da diminuição do fluxo sanguíneo alveolar com uma ventilação normal.
    • A ventilação é desperdiçada.
    • Tem que ser grave para que as trocas gasosas sejam afetadas

Nota: a administração de oxigénio a 100% pode corrigir a oxigenação no mismatch V/Q.

Apresentação Clínica

Sinais e sintomas gerais

  • Vitais:
    • Taquipneia
    • Taquicardia
    • Saturação transcutânea de oxigénio baixa na insuficiência respiratória hipoxemica (sinal tardio)
  • Dispneia
  • Aumento do trabalho respiratório e utilização dos músculos acessórios da respiração.
  • Diaforese
  • Alteração do estado mental:
    • Inquietação e ansiedade
    • Confusão
    • Sonolência
    • Coma

Hipoxemia

  • Fadiga (incapacidade de falar com frases completas)
  • Uso dos músculos acessórios da respiração
  • Cianose
Hipoxemia

Cianose no rosto de um doente devido a hipoxemia

Imagem: “Clinical signs of chronic hypoxaemia” de Maximilian Patzig et al.  Licença: CC BY 4.0, editada por Lecturio.

Hipercápnia

  • Cefaleia
  • Letargia
  • Asterixis
  • Alteração do padrão respiratório:
    • Superficial
    • Irregular
    • Ofegante

Diagnóstico

Gasimetria arterial

A gasimetria arterial (GSA) é necessária para o diagnóstico de insuficiência respiratória. Permite a medição e o cálculo dos componentes no sangue arterial:

  • Parâmetros medidos:
    • pH
    • Pressão parcial de oxigénio (PaO₂)
    • Pressão parcial de CO₂ (PaCO₂)
  • Parâmetros calculados:
    • Bicarbonato (HCO₃)
    • Excesso de bases
    • Saturação de oxigénio (SaO₂)

Critérios

Os seguintes parâmetros são usados para definir insuficiência respiratória hipoxémica e hipercápnica:

Insuficiência respiratória hipoxémica:

  • PaO₂ < 60 mmHg com uma concentração de O₂ suplementar ≥ 50%
  • PaO₂ < 40 mmHg com qualquer concentração de O₂
  • SaO₂ < 90%

Insuficiência respiratória hipercápnica:

  • PaCO₂ > 50 mmHg
  • Em doentes com hipercápnia crónica:
    • Subida aguda da PaCO₂, acima do valor basal normal do doente
    • Associada a ↓ pH < 7,3

Gradiente alvéolo-arterial

Uma vez estabelecida uma insuficiência respiratória hipoxémica, o gradiente alvéolo-arterial (A-a) pode ser utilizado para ajudar na identificação da etiologia subjacente.

  • Definido como a diferença entre a concentração de oxigénio nos alvéolos (PAO2) e no sangue arterial (PaO₂):
    • Gradiente A-a = PAO₂ – PaO₂
    • PAO₂: calculada a partir da equação do gás alveolar
    • PaO₂: medida numa gasimetria
  • Interpretação:
    • Normal: 5-10 mmHg
    • Aumentado em etiologias que causam:
      • Shunt direito-esquerdo
      • Mismatch V/Q

Investigação adicional

O seguinte estudo pode ser realizado para avaliar possíveis etiologias da insuficiência respiratória. A investigação deve ser adaptada à apresentação do doente e à suspeita clínica.

Avaliação laboratorial:

  • Hemograma
    • Anemia
    • Policitemia → observada na insuficiência respiratória crónica
    • Leucocitose → infeção
  • Troponina e BNP → edema pulmonar cardiogénico
  • Culturas de sangue e de expetoração → pneumonia
  • Creatina quinase → miosite
  • Toxicológico na urina → sedação por opioides ou benzodiazepinas

Provas de função respiratória:

  • Mais úteis na insuficiência respiratória crónica
  • Usadas para avaliar e monitorizar a gravidade da doença pulmonar obstrutiva e/ou restritiva
  • Preditivas de insuficiência ventilatória nos doentes com doença neuromuscular

Imagiologia:

  • Radiografia de tórax:
    • Atelectasia
    • Pneumonia
    • Edema pulmonar
    • ARDS
    • Derrame pleural
    • Pneumotórax
  • TC de tórax:
    • Embolia pulmonar
    • Doença pulmonar intersticial
    • Hemorragia alveolar

Tratamento

O tratamento da insuficiência respiratória é de suporte e foca-se na manutenção de uma oxigenação e ventilação adequadas até que a patologia subjacente possa ser tratada.

Oxigenoterapia suplementar

Princípios gerais:

  • Na insuficiência respiratória hipoxémica, usar a concentração mais baixa de oxigénio que permita uma oxigenação suficiente, para evitar a toxicidade do oxigénio.
  • Na insuficiência respiratória hipercápnica, a administração excessiva de oxigénio pode resultar num mismatch V/Q e na perda do drive respiratório hipoxémico.

Opções:

  • Cânula nasal:
    • Usada na hipoxemia ligeira
    • Fluxo baixo
    • Fornece baixas quantidades de oxigénio (24% – 50%)
  • Máscara facial simples:
    • Fluxo ligeiramente superior ao da cânula nasal
    • Fornece quantidades baixas a moderadas de oxigénio (40% – 60%)
  • Máscara de Venturi:
    • Especialmente útil quando a sobreoxigenação é uma preocupação potencial
    • Fornece uma concentração conhecida de oxigénio (24%- 60%)
  • Máscara não-reinalante:
    • Usada na hipoxemia grave, muitas vezes como transição para outras medidas ventilatórias
    • Contém uma bolsa reservatório para o oxigénio
    • Requer um fluxo maior
    • Permite altas concentrações de oxigénio (60% – 90%)
    • O ar expirado é libertado através de uma válvula de 1 via (evita a reinalação).
  • Cânula nasal de alto fluxo:
    • Fornece altos volumes de oxigénio (até aproximadamente 100%)
    • Humidificado
    • Permite fornecer uma pequena pressão positiva

Ventilação não invasiva com pressão positiva (VNI)

A ventilação não invasiva com pressão positiva fornece suporte ventilatório sem necessidade de colocar uma via aérea artificial.

Indicações:

  • Ideal para doentes conscientes
  • Hipoxemia ou hipercápnia moderada a grave
  • Aumento do esforço respiratório e taquipneia:
    • Utilização dos músculos acessórios, respiração com os lábios semicerrados
    • O objetivo é evitar a fadiga respiratória.

Mais adequada para:

  • Edema pulmonar
  • DPOC

Opções:

  • BiPAP (pressão positiva das vias aéreas binível):
    • Forma de VNI mais utilizada
    • Fornece uma pressão inspiratória positiva (ajuda na inalação ativa)
    • Fornece uma PEEP constante
    • Usado em contexto agudo para a insuficiência respiratória hipoxémica e hipercápnica
  • CPAP (pressão positiva contínua nas vias aéreas):
    • Fornece uma PEEP essencialmente constante
    • Usado na insuficiência respiratória hipoxémica
    • Os doentes podem usar a longo prazo para a apneia do sono.

Ventilação invasiva

Indicações:

  • Insuficiência respiratória grave
  • Doente obnubilado e incapaz de proteger as vias aéreas (ausência dos reflexos de vómito ou de tosse).
  • Hipoxemia grave
  • Hipercápnia grave (especialmente se pH < 7,2)
  • Agravamento apesar do suporte com VNI
  • Fadiga respiratória iminente

Princípios gerais:

  • Aplica respirações com pressão positiva
  • Os volumes e pressões administrados dependem da resistência e da complacência das vias aéreas.

Parâmetros:

  • Para melhorar a oxigenação:
    • ↑ Fração inspiratória de oxigénio (FiO₂)
    • ↑ PEEP
  • Para melhorar a ventilação:
    • ↑ Frequência respiratória
    • ↑ Volume corrente

Oxigenação por membrana extracorporal (ECMO)

A oxigenação por membrana extracorporal é um tratamento avançado que utiliza a circulação extracorporal prolongada para oxigenar o sangue e remover o CO₂.

  • Considerada na insuficiência respiratória refratária à ventilação mecânica (por exemplo, ARDS)
  • Apenas está disponível em centros especializados com uma equipa multidisciplinar dedicada.
Diagram of venovenous ecmo for respiratory failure

ECMO veno-venoso para a insuficiência respiratória:
O sangue venoso (azul) é drenado, através de uma cânula posicionada na veia cava inferior até à junção auricular direita e passa através da membrana extracorporal, onde ocorre a oxigenação e a remoção de CO2. O sangue agora oxigenado (vermelho) é devolvido através de uma cânula de retorno posicionada na artéria ilíaca comum ou na aorta descendente. O cateter de perfusão distal, aplicado após se estabelecer o suporte ECMO, é inserido na artéria femoral superficial distal até ao ponto de inserção da cânula de retorno femoral e fornece sangue oxigenado ao membro distal para prevenir a isquemia deste.

Imagem por Lecturio.

Referências

  1. Shebl E, Burns B. (2020). Respiratory failure. [online] StatPearls. Retrieved March 28, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526127/
  2. Castro, D., Patil, S.M., Keenaghan, M. (2021). Arterial blood gas. [online] StatPearls. Retrieved March 28, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK536919/
  3. Brinkman, J.E., Sharma, S. (2020). Physiology, pulmonary. [online] StatPearls. Retrieved March 28, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482426/
  4. Hickey, S.M., Giwa, A.O. (2020). Mechanical ventilation. [online] StatPearls. Retrieved March 29, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539742/
  5. Patel, B.K. (2020). Acute hypoxemic respiratory failure (AHRF, ARDS). [online] MSD Manual Professional Version. Retrieved March 28, 2021, from https://www.msdmanuals.com/professional/critical-care-medicine/respiratory-failure-and-mechanical-ventilation/acute-hypoxemic-respiratory-failure-ahrf,-ards
  6. Patel, B.K. (2020). Ventilatory failure. [online] MSD Manual Professional Version. Retrieved March 28, 2021, from https://www.msdmanuals.com/professional/critical-care-medicine/respiratory-failure-and-mechanical-ventilation/ventilatory-failure
  7. Kaynar, A.M., Sharma, S. (2020). Respiratory failure. In Pinksy, M. R. (Ed.), Medscape. Retrieved March 28, 2021, from https://emedicine.medscape.com/article/167981-overview
  8. Soo Hoo, G.W. (2020). Noninvasive ventilation. In Mosenifar, Z. (Ed.), Medscape. Retrieved March 29, 2021, from https://emedicine.medscape.com/article/304235-overview

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