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Os Benefícios do Helio-X na Pediatria

Os Benefícios do Helio-X na Pediatria

INTRODUÇÃO
Em 1935, Barach primeiro advogou a mistura de gás de hélio-oxigênio (helio-x) como terapia para lesões obstrutivas da via aérea. Desde então, o helio-x demonstrou ser eficiente no tratamento de diversos tipos de doenças envolvendo vias aéreas estreitas. Sua segurança foi demonstrada em pacientes mecanicamente ventilados e pacientes com respiração espontânea. Combinando 70% de hélio e 30% de oxigênio resulta em um gás que é muito menos denso do que uma mistura nitrogênio-oxigênio gasoso (nitrox) e tem aproximadamente a mesma viscosidade.

Acredita-se que as misturas de gases helio-x se relacionem com a sua capacidade de gerar fluxo de oxigênio e gás com menos turbulência e resistência através de vias aéreas estreitas. Como a resistência das vias respiratórias é diretamente proporcional à densidade do gás, a administração do helio-x deverá melhorar a ventilação, diminuindo a resistência, reduzindo a turbulência e promovendo o fluxo de gás laminar.

Embora tenha havido avanços no tratamento das doenças respiratórias desde que Barach primeiro estudou helio-x em 1935, a mortalidade infantil por doenças respiratórias continua a aumentar, estando entre as  maiores causas de mortes infantis no Brasil e no mundo (BARACH et al, 1936).

Nesse sentido, é importante a investigação de mecanismos de tratamento de tais enfermidades, bem como a eficiência de diferentes métodos e ferramentas de tratamento.

Sendo assim, o presente estudo pretende discutir a eficiência do Helio-x no tratamento de crianças com asma, obstrução das vias aéreas, bronquiolite e crupe, por meio de uma revisão bibliográfica realizada nas principais plataformas de indexação científica nacionais e internacionais.

O objetivo geral é discutir a eficiência do uso do Helio-x no tratamento de doenças respiratórias infantis.

Os objetivos específicos são apresentar a definição de Helio-x e doenças respiratórias,             apresentar a prevalência de tais doenças entre crianças em nível nacional e mundial e discutir a eficiência do Helio-x no tratamento da asma, broncoespasmo, e crupe por meio de uma revisão de literatura.

Doenças respiratórias infantis
Desde o início do século XX, as doenças respiratórias são a principal causa de óbitos infantis no Brasil e no mundo, atingindo a faixa etária de crianças até 5 anos de idade.

Essa situação é multiaxial e envolve problemas relacionados ao saneamento básico, moradia, higiene e falta de tratamento adequado.

As doenças respiratórias crônicas representam um grave problema de saúde pública devido à sua frequência, gravidade e impacto econômico. A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e asma são doenças respiratórias obstrutivas crônicas mais comuns.

Hélio-x
O hélio é um elemento químico do grupo de gases nobres na tabela periódica. Após o hidrogênio, é o elemento mais leve e abundante do universo. O hélio é um gás incolor, inodoro e insípido que torna-se líquido apenas se atinge -268,9 C (-452 F), e fica sólido somente se for submetido a mais de 25 atmosferas de pressão.

O hélio foi descoberto observando a atmosfera gasosa ao redor do sol  e foi um astrônomo francês chamado Pierre Janssen, que detectou uma linha amarela brilhante no espectro da cromossfera solar durante um eclipse em 1868. Esta linha, que inicialmente se pensava ser devido ao sódio, foi identificada no mesmo ano pelo astrônomoinglês Joseph Norman Lockyer, que primeiro chamou a linha D3, e mais tarde, com a colaboração do químico Edward Frankland, concluiu que foi originado por um elemento desconhecido na Terra e que nomeou naron helium, um termo que vem do grego Helios, que significa sol.

O químico britânico Sir William Ramsay, que descobriu a existência de hélio na Terra, detectando isso ao aquecer um mineral de urânio (uraninite) , uma linha semelhante ao D3 solar foi produzida. Em 1903, Ramsay e Frederick Soddy determinaram que o hélio era o produto da desintegração espontânea de substâncias radioativas.

O hélio constitui 23% da massa do universo. Está concentrado nas estrelas, onde é sintetizado a partir de hidrogênio por fusão nuclear. Embora a quantidade de hélio na atmosfera terrestre, ele é apenas uma parte em 200.000 (0.0005%) e existem em apenas pequenas quantidades em minerais radioativos e ferro de meteoritos. Na terra é isolado principalmente em trocas de gás natural principalmente nos Estados Unidos e, em menor grau no Canadá, na África do Sul e no deserto do Saara.

As aplicações não médicas do hélio são múltiplas: é usada para criar balões e zeppelins, pressurizar o combustível dos foguetes, reatores nucleares frescos, como gás para mergulho ou como protetor de materiais supercondutores, entre outros.

Sua introdução na cena médica data da década de 1930. Barach (1991) mostrou que sua combinação com oxigênio, uma mistura que ele chamou de Helio-x, melhora o fluxo de ar em pacientes com lesões obstrutivas da laringe, traquéia e vias aéreas inferiores.

No entanto, a menor disponibilidade de hélio com a chegada da 2ª Guerra Mundial e seu uso e regulação para fins de guerra e a aparência em 40 anos de broncodilatadores e agentes mucolíticos, relegou o interesse terapêutico de Helio-x para um nível secundário.

Desde então, os estudos sobre a sua aplicação clínica têm sido escassos, mas destacam suas possibilidades terapêuticas em muitos casos, como a obstrução da via aérea de diferentes etiologias, como asma, prevenção de doenças de descompressão ou mesmo exacerbações agudas de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica.

Do ponto de vista pediátrico, as referências no Helio-x são ainda mais limitadas; embora suas perspectivas terapêuticas teóricas sejam múltiplas. Dentro da patologia respiratória,existem numerosas situações clínicas de diferentes etiologias nas quais, do ponto de vista teórico, o uso de uma mistura gasosa de muito baixa densidade pode ser benéfico: a ligação entre essas diferentes entidades seria um substrato clínico-patológico predominantemente obstrutivo.O Helio-x, apesar de não possuir efeitos terapêuticos intrínsecos por sua natureza inerte, pode servir de “ponte terapêutica” ou medida temporizadora, até o efeito de outras terapias específicas administradas concomitantemente.

Ou a resolução espontânea da imagem é conseguida, mantendo o paciente em melhores condições e adiando ou mesmo evitando a necessidade de medidas terapêuticas mais agressivas. Os princípios físicos que determinam sua aplicabilidade terapêutica são analisados ​​abaixo.

Princípios Físicos De Sua Aplicabilidade Terapêutica
O hélio é um gás nobre, inerte, ininflamável, inodoro e incolor, que tem a menor gravidade específica de todos os gases com exceção do hidrogênio, altamente inflamável. Se substituímos o nitrogênio do ar inspirado (78%) por hélio, que é sete vezes menos denso, obtemos uma mistura gasosa, Helio-x, que tem uma viscosidade similar, mas uma densidade de substância menos um terço do ar.

À medida que a fração de oxigênio da mistura aumenta, a densidade da mistura também aumentará, embora em qualquer caso, sempre será menos densa do que uma mistura equivalente de oxigênio e ar.

Enquanto a viscosidade do hélio é ligeiramente superior à de outros gases, o impacto desta pequena diferença nas propriedades. A mistura de hélio-oxigênio é quantitativamente insignificante em comparação com o efeito de sua menor densidade. O hélio é um gás inerte e, portanto, incapaz de interagir biologicamente; esta propriedade impede que possamos esperar qualquer ação biológica direta, quando é administrada para fins terapêuticos, mas também minimiza a probabilidade de efeitos adversos.

O hélio possui uma alta condutividade térmica, cerca de sete vezes a do nitrogênio, ar ou oxigênio. Esta característica, fundamental na aplicação de hélio em pesquisa e desenvolvimento criogênico, pode condicionar a aparência de hipotermia quando aplicado para fins médicos, se a mistura de gás não for adequadamente aquecida.

A baixa densidade, a natureza inerte e a alta condutividade térmica do hélio constituem as características físicas essenciais que determinam a sua aplicabilidade prática.

Mecanismos De Ação Na Mecânica Pulmonar
Do ponto de vista da dinâmica dos fluidos, o fluxo através de um tubo pode ser de tipo laminar, turbulento ou de transição. O tipo de fluxo é determinado pelo número de Reynolds ( R), um valor que depende da velocidade, do diâmetro da via aérea e do quociente entre a densidade do gás e sua viscosidade. (117,119): R = 2 x V x ρ / π xrx μ (1) onde: V é a velocidade do fluxo (ml / s), ρ é a densidade do gás (g / ml), r é o raio e μ é a viscosidade do gás (g / cm / s).

Na via aérea, um número de Reynolds inferior ou igual a 2000 prediz um fluxo laminar, um número de Reynolds maior ou igual a 4000 prediz um fluxo turbulento, e um número de Reynolds entre 2000 e 4000 prevê um fluxo de transição.

O fluxo geralmente é turbulento na laringe e na traqueia, mesmo durante a respiração em repouso e laminar a partir das vias aéreas da condução proximal.

O fluxo de transição é entre a primeira e a segunda geração de brônquios durante a respiração em repouso (velocidade do fluxo de 0,5 l / s). No caso de velocidades de fluxo maiores (a partir de 2 l / s), os fluxos permanecem turbulentos até a quinta geração de brônquios. O fluxo de gás na periferia pulmonar é laminar. A resistência oferecida por via aérea para o fluxo de um gás depende, portanto, entre outros fatores, do tipo de fluxo.

Quando o fluxo de um gás é turbulento, a resistência a esse fluxo aumenta e o gradiente de pressão necessário para a densidade (superior) e viscosidade (inferior) de diferentes misturas de helio-x (He / O2) e ar-oxigênio (Ar / O2) com diferentes frações de oxigênio inspirado (FiO2), expressas como a proporção de densidade ou viscosidade de cada mistura em comparação com a de ar (isto é, FiO2 = 0,21).

Traduzido em termos de trabalho respiratório, em uma situação de fluxo laminar, a diferença de pressão necessária para manter o referido fluxo será muito menor do que em condições turbulentas, onde esta pressão é proporcional ao quadrado do fluxo e à densidade; Isso significa que o trabalho respiratório que o paciente realiza para superar as resistências das vias aéreas é muito maior em condições turbulentas do que laminares.

Os fluxos turbulentos ocorrem em uma situação de sal na via aérea superior, laringe e traqueia e constituem aproximadamente 80% da resistência total na via aérea, enquanto os fluxos laminares são detectados a partir das vias de condução em diante e condicionam menos de 20% da resistência total.

O gradiente de pressão (ou pressão de condução) necessário para gerar um fluxo dado através de um tubo depende, entre outras coisas, das condições de fluxo e da relação entre o gradiente de pressão (ΔP) e a velocidade do fluxo (V).

Em condições laminares, o gradiente de pressão é proporcional ao fluxo, enquanto que em condições totalmente turbulentas é proporcional ao quadrado do fluxo. A densidade não influencia a relação fluxo-pressão em condições laminares, mas é um dos determinantes dessa relação em condições turbulentas. As condições de fluxo serão em grande parte condicionadas pelas características da superfície interna da via aérea, seu tamanho e se é liso ou áspero, que será determinado pela inflamação, secreção mucosa e inflamação.

A menor densidade do helio-x torna possível, para um por outro lado, que a pressão requerida em condições de fluxo turbulento é menor e, por outro, que para maiores taxas de fluxo, o fluxo laminar é preservado, à medida que o número de Reynolds diminui. Portanto, ao respirar helio-x conseguimos isso para taxas de fluxo mais elevadas, o fluxo laminar é preservado ao diminuir o número de Reynolds (ou seja, a probabilidade de o fluxo ser laminar ser maior), favorecemos a transformação dos fluxos turbulentos em laminar e, além disso, conseguimos isso a pressão necessária para manter o fluxo é menor mesmo em condições turbulentas.

Desta forma, a respiração helio-x diminui a resistência da via aérea e, consequentemente, o trabalho respiratório a ser realizado pelo paciente. Em adultos saudáveis, demonstrou-se que a respiração helio-x reduz a resistência das vias aéreas em até 40% e aumenta o fluxo máximo expiratório em até 50%.

No modelo de pulmão com obstrução, observa-se taxas de fluxo moderado a alto, em que é improvável que seja laminar, o helio-x continua a ser benéfico.

Mesmo com fluxo transitório ou turbulento, a ventilação com helio-x melhora o fluxo em até 50% e 30% contra o ar, com 80% de hélio e 60% respectivamente. Possivelmente, o trabalho de Papamoschou é a chave na compreensão da ação de helio-x na mecânica pulmonar, bem como na predição de seus efeitos (CURTIS et al, 1986).

Embora seus efeitos sobre a mecânica respiratória sejam facilmente previsíveis, é a ação na troca gasosa que não pode ser facilmente explicada com modelos físicos teóricos, uma vez que a troca de gás depende da complexa interação de forças convectivas e difusivas. De fato, as condições de fluxo que atingem a as unidades alveolares de troca de gás da via aérea superior são determinadas por múltiplos fatores-chave, como a forma, o diâmetro e a angulação dos ramos da via aérea, a espessura relativa das camadas internas que alinham o percurso ou a velocidade de fluxo na linha de base ou doença.

As forças convectivas predominaram nas vias de condução, enquanto as vias difusivas são pequenas. Nos caminhos intermediários, a frente do gás se propaga onde as forças convectivas e difusoras convergem, resultando em um gradiente de concentração aguda em que a mistura de gases inspiratórios e alveolares é predominantemente produzida. A dissipação de energia na frente da coluna de gás facilitará ainda mais a difusão.

A eliminação do CO2 nas pequenas vias de condução é facilitada pela difusão. O hélio aumenta o efeito da difusão sobre a eliminação de CO2; de forma concreta, o CO2 difere quatro a cinco vezes mais rápido no helio-x do que no ar, o que torna a ventilação mais eficiente. Isso se deve ao fato de que o hélio possui um coeficiente de difusão binária muito elevado graças a interação das forças de convecção e difusão no pulmão normal, com patologia obstrutiva e respiração por helio-x (CURTIS et al, 1986).

Em pacientes com sintomas obstrutivos de diferentes etiologias, demonstrou-se que o helio-x melhora a oxigenação, embora os mecanismos exatos pelos quais esse efeito seja produzido não sejam bem esclarecidos. No entanto, foram sugeridas diferentes hipóteses, e esse efeito sobre a oxigenação pode ser multifatorial, estar em relação a uma melhor distribuição de gás com base em efeitos indiretos sobre os mecanismos fisiopatológicos da doença subjacente.

Tal como a homogeneização da relação ventilação-perfusão, a redução das diferenças nas constantes de tempo de via aérea / pleura ou a redução de shunts intrapulmonares  (KEMPER,1990).

Mecanismos De Proteção Pulmonar
O uso de baixas concentrações de oxigênio, por um lado, ao aplicar helio-x e a própria diminuição do paciente em requisitos de oxigênio através do uso desta mistura gasosa, permitem reduzir ou evitar danos pulmonares derivados da exposição a altas concentrações de oxigênio.

Por outro lado, a capacidade que o helio-x tem de reduzir os gradientes de pressão necessários para manter um certo fluxo pode ser transferida para o contexto de ventilação de pressão positiva. O uso de helio-x em vez de oxigênio a ar, permitiria reduzir a amplitude de pressão necessária para obter um volume atual ou volume de minuto alvo, diminuindo os picos de pressão necessários e minimizando o risco de barotrauma e volutrauma. Esta hipótese tem sido utilizada na clínica, aplicando helio-x com diferentes modalidades de ventilação não invasiva, como invasiva (ventilação mecânica convencional, ventilação de alta frequência) (CURTIS et al, 1986).

A intubação endotraqueal ea ventilação mecânica não são livres de efeitos colaterais e riscos. A colocação de um tubo endotraqueal, embora seja o método ideal de isolação das vias aéreas, causa inflamação local, isquemia da mucosa, edema subglótico e / ou estenose. Por outro lado, a ventilação por pressão positiva provoca danos pulmonares induzidos pela ventilação mecânica, de maneira concreta, barotrauma, volutrauma, ateletrauma e biotrauma. A administração de helio-x pode atrasar ou evitar o início de ventilação mecânica em pacientes com insuficiência respiratória de origem obstrutiva, evitando todos os seus riscos derivados

Aplicações Terapêuticas
O helio-x, devido à sua natureza inerte, carece de efeitos terapêuticos intrínsecos, mas pode servir como medida temporizadora, mantendo o paciente em melhores condições, atrasando o estabelecimento de fadiga muscular e insuficiência respiratória e evitando a aplicação de outras medidas terapêuticas mais agressivo, até o efeito de outras terapias específicas ou a resolução espontânea. Tendo em vista suas propriedades físicas, as principais aplicações clínicas de helio-x correspondem a sintomas respiratórios predominantemente obstrutivos, nos quais fisiopatologicamente, por um lado, as resistências nas vias aéreas aumentam e tentam ser compensadas com o aumento do trabalho respiratório por parte do paciente e, por outro lado, a ventilação alveolar é comprometida em maior ou menor medida.

Além disso, o helio-x foi aplicado ocasionalmente em outros contextos médicos não respiratórios. Os efeitos benéficos potenciais de helio-x serão maiores em casos respiratórios com envolvimento predominante ao nível da traqueia ou das vias aéreas maiores.

Seu papel em outros processos respiratórios não está tão bem estabelecido quanto naqueles nos quais a obstrução das vias aéreas é difusa ou com envolvimento predominante da via aérea inferior, como a asma.

HELIO-X NA PEDIATRIA
É necessário considerar as diferenças anatômicas e fisiológicas entre pacientes pediátricos e adultos. Ao avaliar a utilidade clínica de helio-x. O menor calibre das vias aéreas no paciente pediátrico torna mais provável a incidência de obstrução, por um lado, e a aparência de fluxos turbulentos no outro; por estas razões, o uso de helio-x em crianças poderia ter ainda mais efeitos benéficos do que em adultos (KURTH, GOODWIN, 1993).

Na prática usual, traduzindo a maioria dos estudos existentes sobre a aplicação clínica de helio-x em pediatria, sua administração é realizada em pacientes na respiração espontânea ou em pacientes intubados, fornecendo o gás adaptando os sistemas convencionais de ventilação mecânica. No entanto, a experiência clínica acumulada ainda é limitada quando não anedótica, e suas possibilidades terapêuticas só foram parcialmente estudadas.

A maior experiência clínica que existe com helio-x está em distúrbios obstrutivos das vias aéreas. É precisamente nestas vias de alto calibre que o fluxo basal é turbulento e, portanto, densidade independente, onde a menor densidade de helio-x exerceria sua função mais importante do ponto de vista da mecânica respiratória  (KEMPER,1990).

Quando ocorre uma obstrução nesse nível, a resistência ao fluxo de ar se torna ainda maior e os fluxos mais turbulentos, o que aumenta consideravelmente o trabalho respiratório. A menor densidade de helio-x servirá para atenuar esses fenômenos; ainda mais, se considerarmos a dinâmica da porção extratorácica da traqueia flexível da criança, que se estreita durante a inspiração, mesmo em condições normais (CURTIS et al, 1986).

A evidência existente aponta para a utilidade potencial de helio-x em distúrbios obstrutivos das vias aéreas de etiologia muito diferente. Seu efeito benéfico foi comprovado no manejo agudo de sintomas como o edema subglótico pós-extubação, edema pós-radioterapia, paralisia de cordão vocal, processos inoperáveis ​​de laringe e traqueia expansiva, e para facilitar e aumentar a segurança de broncoscopias (CURTIS et al, 1986).

Os efeitos positivos também são relatados em observações isoladas de compressão tumoral extrínseca da traquéia e / ou brônquios principais.

Estudos em pacientes pediátricos mostraram sua eficácia como medida “temporizadora” no tratamento de crupe viral ou viral pós-extubação.

Terregino et al. mostraram sua utilidade clínica no tratamento sintomático de crupe leve tanto viral quanto espasmódico. Há também referências na literatura isolada de sua utilidade no manejo de estridor devido a lesão por inalação da via aérea superior em pacientes queimados ou estridor pós-extubação em crianças traumatizadas ou compressão superior do tumor das vias aéreas, ou em crianças com laringotraqueomalácia (CURTIS et al, 1986).

Na maioria desses casos, a administração de helio-x tem uma ação quase imediata e permite manter o paciente em melhor condição enquanto a avaliação diagnóstica necessária está sendo realizada, seu tratamento definitivo está programado ou a condição é resolvida espontaneamente.

Além disso, a diminuição da dispneia e a sensação de fadiga e esforço respiratório produzem uma melhora subjetiva no paciente, refletida por maior conforto, maior tranquilidade ou a conciliação do sono, o que se correlaciona com a melhora no escore e equilíbrio clínico base de ácido.

A maioria dos estudos indica que os efeitos benéficos de helio-x são mais significativos nos pacientes mais gravemente afetados, o que pode ser explicado pelo maior grau de obstrução presente e, portanto, pela maior incidência de fluxos turbulentos, subsidiários para se beneficiar da menor densidade da mistura. Por outro lado, também é indicado nestes estudos que quanto mais cedo o tratamento for estabelecido e quanto menor for o tempo da evolução anterior, melhor será o resultado obtido, embora os motivos que justifiquem esse condicionamento da resposta não tenham sido esclarecidos (DUNCAN,1979).

De acordo com a evidência existente, muitos autores concordam que helio-x é considerado um tratamento de primeira linha na obstrução das vias aéreas superiores, independentemente da etiologia particular em cada caso.

Estridor pós-extubação
O estridor pós-extubação é uma situação em que a obstrução no nível da via aérea superior é produzida por edema para nível da região do cordão vocal secundário ao pré-posicionamento de uma via aérea artificial.

A remoção do tubo endotraqueal leva a uma obstrução temporária devido à inflamação dos tecidos moles, que pode ou não causar um grau reversível de obstrução ao fluxo de gás.

Ele foi avaliado por Kemper et al. em crianças com queimaduras e trauma. O último estudo randomizado incluiu crianças menores de 15 anos que foram extubadas eletivamente e apresentaram sintomas de estridor pós-extubação com uma exigência de oxigênio inferior a 35%. O gás foi administrado por 15 minutos para 13 crianças (com um total de 15 extubações). 47% dos pacientes necessitaram de reintubação ou tratamento com adrenalina, mas uma diminuição estatisticamente significante no escore clínico do estridor foi realizada com a administração de helio-x e a maioria dos médicos sentiu-se mais seguro com o uso de helio-x (KEMPER,1990). .

Rodeberg et al. avaliaram a eficácia de helio-x no tratamento do estridor pós-extubação em pacientes queimados. Este é um pequeno estudo que inclui oito pacientes pediátricos queimados com retrações estridoras e pós-extubação refratárias ao tratamento com adrenalina racêmica. Os pacientes receberam tratamento de resgate com helio-x por 28 + 5 horas, com uma concentração de hélio entre 50 e 70%. Neste estudo, dois dos 8 pacientes necessitaram de reintubação, mas os 6 restantes apresentaram diminuição significativa no escore de dificuldade respiratória (6,8 + 0,7 versus 2,0 + 0,7), pelo que eles concluem que helio-x parece efetivo na diminuição de estridor e conseguiu prevenir a necessidade de reintubação na maioria dos pacientes ((RODEBERG, 1995).

Crupe
Em uma série de casos clínicos, Duncan avaliou 7 pacientes com obstrução das vias aéreas, dos quais 2 foram devidos a crupe e o restante devido ao efeito de massa ou edema (DUNCAN,1979).

O escore na escala clínica foi de 7,9 e diminuiu para 3,9 com o helio-x, diferença de 4 pontos que foi estatisticamente significativo.

Em outra série de casos, 14 pacientes (de 3 a 21 meses de idade) admitidos no hospital diagnosticado com crupe apresentaram melhora imediata com a administração de helio-x. O estudo de Terregino et al. inclui 15 crianças com idade média de 24 meses que vieram à Sala de Emergência com sinais e sintomas de crupe e receberam 30% de oxigênio ou helio-x 70: 30 (DUNCAN,1979).

Os autores concluem que helio-x era seguro, bem tolerado e igualmente eficaz do que o oxigênio na redução da pontuação da escala crupe.

Asma
A asma é uma inflamação das vias aéreas que se caracteriza pela hiperatividade de brônquios que têm uma tendência aumentada de fechar espontaneamente ou sob o efeito de estímulos (alérgicos, fumaça, exercício, vírus, vapores ou gases irritantes). Isso resulta em dificuldade de respirar, falta de ar, sensação aperto no peito, sibilância, produção de muco e tosse.

A maioria dos doentes acometidos são crianças. Em adultos, a asma é manifestada por convulsões (distúrbios severos de falta de ar), fora dos quais a respiração é normal (Boulet e Bourbeau, 2002). Por outro lado, algumas pessoas que sofrem de asma têm problemas respiratórios permanentes (Lougheed et al., 2010).

Em crianças, a asma é a doença crônica mais comum. É difícil diagnosticar a asma em crianças com menos de seis anos. A combinação da história clínica (incluindo antecedentes família e fatores de risco para o desenvolvimento da asma), bem como o exame físico são utilizados para diferenciar asma de outras causas de sintomas respiratórios episódicos (Lougheed et al., 2012).

Os sintomas podem de fato se assemelhar aos de outras doenças infantis; por exemplo, os episódios de tosse e sibilância são freqüentemente decorrentes de infecções virais do trato respiratório (LAU et al, 1993).

A asma ocupacional é um tipo de asma causada por certos agentes de tipo químico ou presente no local de trabalho. Exposição a estas substâncias presentes pode causar uma reação inflamatória dos brônquios que é manifestada por sintomas semelhantes a asma, como dificuldade em respirar, tosse e sibilância (LAU et al, 1993).

A exposição ocupacional pode ser suspeita de ser a causa da doença em cerca de 10% dos casos de asma que começam na idade adulta. Apesar das semelhanças, a asma e a DPOC são doenças distintas e é importante diferenciar.

lA asma é uma doença crônica cuja gravidade e freqüência variam de pessoa para pessoa e é caracterizada por convulsões recorrentes onde são observadas dificuldades respiratórias e sibilos. Durante um ataque de asma, a parede dos brônquios incha, resultando em um encolhimento do calibre e reduz o fluxo de ar inspirado e exalado. As causas da asma ainda não foram completamente elucidadas (PARRET, 1996).

Durante um ataque de asma, broncoconstrição, inflamação das vias aéreas e edema e aumento da produção de muco causam obstrução significativa no fluxo de ar. Esta obstrução leva a um aumento das resistências inspiratórias e expiratórias, resultando em hiperinflação dinâmica, com diminuição da conformidade dinâmica, e também modifica a troca gasosa devido à alteração não homogênea da relação ventilação-perfusão, aparência de curto circuitos devido a mucosas, aumento do espaço morto e alteração da pleura / via constantes de tempo aéreo (CARTER et al, 1996).

Estes mesmos elementos fisiopatológicos, embora com uma contribuição relativa diferente, também estão presentes na criança asmática.

Do ponto de vista teórico, através da ventilação com crupe, conseguimos isso nas áreas onde a obstrução durante a crise asmática origina ou exacerba um fluxo turbulento, torna-se laminar e, consequentemente, reduzir a resistência das vias respiratórias.

À medida que as resistências expiratórias diminuem, o crupe aumenta proporcionalmente o fluxo expiratório, diminui o aprisionamento de ar e melhora a conformidade dinâmica. Desta forma, a ventilação é melhorada, o trabalho respiratório diminui e a fadiga muscular é prevenida ou adiada, levando a insuficiência respiratória. Logicamente, nem todos os pacientes se beneficiarão igualmente desses efeitos, sendo menos marcado naqueles em aqueles que a limitação do fluxo de ar durante a crise depende fundamentalmente das pequenas vias aéreas, onde o fluxo é l e, portanto, não é tão dependente da sua densidade.

No entanto, os efeitos de Helio-x no paciente asmático não se limitam à sua ação na mecânica respiratória, mas também esta mistura de gás aumenta o efeito da difusão sobre a eliminação de CO2, e também facilita a ventilação alveolar, reduzindo a diferença nesses pacientes entre as constantes de tempo / pressão pleural e as da via aérea e melhorando a distribuição de gás.

Embora os efeitos de helio-x na melhora do gradiente de oxigênio alveolar-arterial não estejam completamente esclarecidos, eles podem ser explicados pela combinação de diferentes mecanismos, como a diminuição da shunts “originados tanto pela redistribuição do fluxo sanguíneo quanto pela atelectasia, a melhoria da relação ventilação-perfusão graças à resolução da hiperinflação dinâmica regional por sua ação sobre a resistência das vias aéreas, o aprimoramento da ventilação colateral e até mesmo a maior biodisponibilidade de fármacos nebulizados.

Existem vários estudos clínicos sobre a ação de helio-x em pacientes asmáticos adultos. Verificou-se que a administração por máscara helio-x a pacientes adultos com status asmático, produz melhora no fluxo expiratório de pico, diminuição do pulso paradoxal e melhora gasométrica significativa, especialmente quando a aplicação foi feita no início.

Foi utilizado com sucesso durante a ventilação mecânica de pacientes asmáticos, em que a própria intubação aumenta a resistência do ar, o broncoespasmo e o fluxo turbulento: os benefícios observados são semelhantes aos relatados em pacientes não intubados e foi também observada a redução nas pressões de ventilação necessários e uma melhoria no fluxo expiratório, o que reduziria o risco de barotrauma.

Além disso, a ventilação mecânica com pacientes asmáticos com uso de helio-x melhora gradiente alveolar – O oxigênio, permitindo o uso de FiO2 mais baixo e, portanto, otimizando os benefícios do hélio, para poder usá-lo em concentrações mais elevadas. Esse fato possibilita o uso inicial de helio-x, mesmo em pacientes asmáticos graves, nos quais o alto FiO2 precisaria , tornaria a aplicação de hélio em concentrações ótimas do ponto de vista clínico a priori inviável.

Concretamente, Manthous et al. mostraram uma melhora no fluxo de pico e uma diminuição no pulso paradoxal após a administração de HELIO-X (80% Helio 20% de oxigênio) pela máscara de 27 adultos com o estado asmático.

Gluck et al. administraram helio-x durante a ventilação mecânica de adultos com status asmático – em que a própria intubação aumenta a resistência do ar, broncoespasmo e fluxo turbulento e chegou às mesmas conclusões do trabalho anterior e também observou uma diminuição em as pressões necessárias para a ventilação (GLUCK et al,1990).

Há, no entanto, autores que questionam esses resultados, culpando seu efeito em outros medicamentos administrados concomitantemente e / ou pelo efeito placebo.

Em crianças asmáticas, resistências nas vias aéreas Eles são mais influenciados pela obstrução em caminhos de calibre superior do que em adultos, o que faria uma resposta positiva a helio-x muito mais provável. No entanto, como em adultos, os resultados em sua aplicação em crianças asmáticas eles são escassos e controversos.

Kudukis et al. demonstraram um efeito benéfico de helio-x (80% de Hélio de 20% de oxigénio) em crianças com estado asmático não intubadas refletida principalmente na queda significativa de pulso paradoxal, mas também na melhoria da taxa de fluxo expiratório de dispneia e de pico 80/20 helio-x administrado ou ar através de uma máscara com um reservatório para além contínua e metilprednisolona intravenosa. Kudukis conclui que, pelo menos, 3 pacientes tiveram a intubação evitada (KUDUKIS, 1997).

Carter et al. em um estudo duplo-cego em crianças, relatam que sua aplicação é ineficaz, com base na ausência de mudanças em um índice de dispneia e volume expiratório forçado no primeiro segundo. No trabalho de Carter, 11 pacientes receberam helio-x ( 70% de hélio / 30% de oxigênio) ou 30% de oxigênio ao acaso e atravessou períodos de 15 minutos (CARTER et al, 1996).

Todos os pacientes também receberam albuterol (5 mg a cada 1-4 horas) e metilprednisolona. Além de avaliar a taxa de dispnéia, capacidade vital e volume expiratório forçado no primeiro segundo, onde não encontram diferenças significativas, eles também medem o fluxo expiratório máximo e o fluxo expiratório forçado na metade média da capacidade vital forçada, sendo significativamente em pacientes que receberam helio-x (p = 0,04 e p = 0,006, respectivamente) (GLUCK et al,1990).

As discrepâncias entre os resultados podem ser explicadas se levarmos em consideração que também há diferenças nas populações estudadas em ambos os estudos: os pacientes incluídos no estudo de Kudukis foram mais afetados a julgar pelos sinais vitais e pelo índice de pré-tratamento de dispneia, e também a aplicação de helio-x foi realizada nas primeiras 6 horas após a chegada à Sala de Emergência e sem ter recebido outros tratamentos.

A controvérsia existente indica que estudos mais controlados são necessários para avaliar com precisão o papel de helio-x em crises agudas de asma, mas parece que, nas crianças com maior componente obstrutiva e em que a mistura de hélio e oxigênio é aplicada anteriormente , os melhores resultados serão obtidos (GLUCK et al,1990).

Nesse sentido, seria útil ter escalas clínicas específicas para helio-x, a fim de prever quais pacientes se beneficiarão mais com sua aplicação. São também necessários outros estudos que comparam a eficácia clínica das diferentes misturas de hélio e oxigênio (60/40, 70/30, 80/20) em termos de trabalho respiratório e oxigenação adequada do paciente.

Bronquiolite Aguda
A bronquiolite aguda é uma das patologias pediátricas onde, teoricamente, devido às suas características fisiopatológicas, helio-x teria seu efeito mais benéfico. A infecção do trato respiratório inferior é a mais frequente durante os dois primeiros anos de vida, não possui um tratamento específico da eficácia demonstrada e leva a ventilação assistida até 2-3% de bebês com bronquiolite hospitalizada.

Caracteriza-se por um envolvimento heterogêneo da via aérea, embora predominantemente das pequenas vias aéreas que na infância representam até 50% da resistência total do ar. Como resultado da edema da mucosa, inflamação peribronquial, liberação de detritos celulares e obstrução bronquiolar, há um aumento das resistências pulmonares totais, mais marcado no expiratório, o que leva a um aumento no trabalho respiratório.

Esses fatos fisiopatológicos tornam o helio-x em um tratamento de suporte potencialmente ideal, que poderia reduzir, por um lado, o trabalho respiratório do paciente e adiar a fadiga muscular, com a subsequente necessidade de ventilação assistida, permitindo a ação de outras terapias ou a resolução natural do processo.

Nesta linha, e com exceção de uma observação isolada feita por Paret, há apenas um estudo prospectivo controlado, realizado por Hollman et al. Neste estudo prospectivo em dupla ocultação realizado em 18 crianças com bronquiolite por vírus respiratório sincitial ao qual administrados por helio-x através de uma máscara, os resultados mostram que o helio-x melhora o estado respiratório dos pacientes, avaliando-se com o escore Wood-Downes modificado, mais pronunciado em pacientes com maior comprometimento respiratório (HOLLMAN, 1998).

Como aconteceu nos pacientes adultos asmáticos, nem todos os bebês responderam igualmente, o que reforça o interesse da seleção a priori de candidatos para uma boa resposta: pacientes com maior afetação pré-tratamento, apresentaram resposta mais significativa ao tratamento com helio-x. (HOLLMAN, 1998).

Patologia Respiratória Neonatal
Existem patologias respiratórias neonatais que podem se beneficiar dos efeitos de helio-x, como síndrome do desconforto respiratório ou displasia broncopulmonar. Elleau e cols. estudaram 31 pacientes pré-termo com síndrome do desconforto respiratório, observando que com helio-x as concentrações de oxigênio e as pressões necessárias para uma ventilação mecânica adequada foram significativamente menores, a duração do tempo de ventilação mecânica foi menor e as mortes e casos secundários de displasia broncopulmonar também diminuíram (ELLEAU, 1993).

Apesar dos efeitos surpreendentemente positivos encontrados por Elleau nestes pacientes, o tratamento com helio-x não foi novamente avaliado em estudos subsequentes em neonatos com síndrome de dificuldade respiratória neonatal. A administração de helio-x na respiração espontânea a crianças com displasia broncopulmonar diminui significativamente o trabalho respiratório, que podem ter um valor terapêutico adicional ao diminuir a despesa calórica dos músculos respiratórios, 356 aumentaram até 25-30% nesses pacientes (ELLEAU, 1993).

Os poucos estudos existentes em neonatos mostram efeitos favoráveis ​​na função respiratória, desde que o helio-x é administrado com pressão, por ventilação por pressão intermitente, contínua positiva ou BiPAP. Quando administrado em respiração espontânea e sem pressão positiva, descobriram-se casos que desenvolvem hipoxia significativa, provavelmente relacionada à diminuição do volume pulmonar.

Fonte De Nebulização
A aplicação de helio-x como tratamento coadjuvante em processos obstrutivos respiratórios, nos permite um ganho de que pode ser suficiente para que outras terapias tenham seu efeito; mas também, se levarmos em consideração as propriedades da mistura, realizar a nebulização da droga com helio-x pode favorecer a sua difusão.

Estudos nesta linha com salbutamol mostram que, em comparação com a nebulização com o ar, o tamanho das partículas aerosolizadas é menor, a quantidade de fármaco depositado perifericamente é maior, e o fármaco total que atravessa as vias aéreas através de um tubo endotraqueal é maior, quando helio-x é utilizado para a sua nebulização. As suas desvantagens práticas são a necessidade de fluxos até 25% maiores de helio-x para alcançar a aerossolização adequada e o aumento do tempo necessário para a nebulização.

 

Exacerbações agudas da doença pulmonar obstrutiva crônica
Sua aplicação por meio de uma máscara com suporte de pressão ou BiPAP em exacerbações agudas de pacientes adultos com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) permite reduzir a dispneia e melhorar a eliminação do dióxido de carbono, além de evitar a necessidade de intubação.

Nesta modalidade, o efeito benéfico de helio-x é melhorar as taxas de fluxo inspiratório e expiratório e, portanto, diminuir a hiperinflação dinâmica e facilitar o esvaziamento pulmonar, melhorar a troca de gases e reduzir a dispneia (ELLEAU, 1993).

Também pode facilitar a adaptação à ventilação não-invasiva diminui o trabalho dos músculos respiratórios no momento da queima do respirador. O helio-x demonstrou melhorar o volume corrente, a relação inspiração / expiração e o pico de fluxo inspiratório, diminui o trabalho respiratório até 30%, e também seu efeito sobre a ventilação é mais marcada quando maior é o nível de retenção de pré-tratamento de dióxido de carbono.

De acordo com esses dados, e embora a DPOC seja uma doença adulta, o helio-x poderia constituir uma nova abordagem terapêutica não invasiva e combinável com outras medidas, em crianças com exacerbações agudas de uma doença obstrutiva crônica das vias aéreas.

 

CONCLUSÕES
O uso do Helio-x foi comprovadamente recomendado no tratamento de doenças do trato respiratório entre adultos e crianças, respeitadas as especificidades de administração para cada faixa etária. A bibliografia revisada indica resultados eficientes na redução da necessidade de intubação em casos de asma, bronquiolites e crupe. Atualmente, existem provas insuficientes para recomendar o uso de misturas de hélio-oxigênio para tratar exacerbações agudas de DPOC em pacientes ventilados ou não ventilados. Estudos controlados randomizados bem planejados explorando a possibilidade de evitar ventilação mecânica como critério de julgamento podem ser justificados.



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