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XXIII Congresso da Sociedade Brasileira de Circulação Extracorpórea Fisiologia da CEC na Criança Dr. Alfredo Inácio Fiorelli XXIII Congresso da Sociedade.

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1 XXIII Congresso da Sociedade Brasileira de Circulação Extracorpórea Fisiologia da CEC na Criança Dr. Alfredo Inácio Fiorelli XXIII Congresso da Sociedade Brasileira de Circulação Extracorpórea Fisiologia da CEC na Criança Dr. Alfredo Inácio Fiorelli

2

3 em

4 Bigelow Hipotermia Reduzir o metabolismo celular Preservação de ATP Proteção Cerebral e Miocárdica Normo - Hipofluxo – Parada Circulatória Total

5 Hipotermia Efeitos celulares: Atividade de membrana: K +, Ca ++, Na + e gradiente elétrico. pH – alcalinização– 1°CpH > 0,015. Solubilidade do CO 2 aumenta pH stat diminui a mortalidade Hipotermia + Fluxo não pulsátil Renina/Angiotensina/ADH = vasoconstrição e Fluxo renal. Gráfico temp x metabolismo x consumo

6 Hipotermia Efeitos celulares: Hipotermia + Fluxo não pulsátil Ativação de leucócitos, desgranulação e lesão de membrana. Extravasamento para o interstício. Mais grave nas crianças cianóticas Neonato = imaturidade dos órgãos Gráfico temp x metabolismo x consumo

7 Hipotermia

8

9 Consumo de O2 x Hipotermia MVO 2 ml/min/100g VE MVO 2 ml/min/100g VE °C Chitwood et al. – Ann Surg 190:106-16,1976

10 Complicações Neurológicas Circulação Extracorpórea CEC Mecânicos Temperatura Embolia: Aérea / Fragmentos Ao Ascendente Canulação Morbidades Diabetes Vasculopatia Carótida Tabagismo Insuf. Renal Insuf. Hepática Erro Humano Cirurgião Perfusionista Anestesiologista Cardiopatia Aorta Trombos em VE Calcificação Defeitos Complexos

11 Infarto Cerebral Tipo e Extensão Alterações Neuropsicológicas Lesões em Nervos Periféricos

12 Estratégias de redução das complicações neurológicas relacionadas à cec Segunda maior causa de óbito em Cirurgia Cardíaca

13 Desenvolvimento e Maturação Sistema Nervoso Central Desenvolvimento e Maturação Sistema Nervoso Central Gestacional Pós-natal 0s20sNasc.20s40s Proliferação Migração Diferenciação Axônio Sinápses Mielinização Gestacional Pós-natal 0s20sNasc.20s40s Proliferação Migração Diferenciação Axônio Sinápses Mielinização

14 Gestacional Pós-natal 0s20sNasc. Atividade Elétrica16a Vascular Crânio Fluxo Sangüíneo Extração de O 2 MetabolismoSubstrato-PGlicose Gestacional Pós-natal 0s20sNasc. Atividade Elétrica16a Vascular Crânio Fluxo Sangüíneo Extração de O 2 MetabolismoSubstrato-PGlicose Desenvolvimento e Maturação Sistema Nervoso Central Desenvolvimento e Maturação Sistema Nervoso Central

15 Mudanças abruptas no padrão da circulação circulação fetal circulação pós-natal 3 shunts: Foramen Oval, Ductus Arteriosus e Ductus Venosus. 1° TrimestrePressão Arterial = mmHg. Mudanças abruptas no padrão da circulação circulação fetal circulação pós-natal 3 shunts: Foramen Oval, Ductus Arteriosus e Ductus Venosus. 1° TrimestrePressão Arterial = mmHg. Desenvolvimento e Maturação Sistema Cardiovascular Desenvolvimento e Maturação Sistema Cardiovascular

16 Imaturidade x Maturidade no Miocárdio CriançaAdulto Elementos Contráteis Mitocondrias Reticulo Sarcoplasmático Túbulos T Atividade ATPase miofibrilar Potencial Glicolítico Tolerâmcia à Anóxia Metabolismo Oxidativo Tolerâmcia à Anóxia DC com pré-carga Habilidade em manter o DC Miocárdio da criança é mais vulnerável do que o do adulto

17 Anestesia x CEC Cirurgia Cardiopediátrica Anestesia x CEC Cirurgia Cardiopediátrica Idade / Cardiopatia / Hipotermia / Hemodiluição Monitorização Adequada Idade / Cardiopatia / Hipotermia / Hemodiluição Monitorização Adequada

18 Anestesia x CEC Cirurgia Cadiopediátrica Anestesia x CEC Cirurgia Cadiopediátrica Idade / Cardiopatia / Hipotermia / Hemodiluição Monitorização Adequada Indução / Manutenção Opiáceos Inalatórios Depressão Miocárdica Sevoflurane / Desflurane>Halotano / Isoflurane Benzodiazepínicos Midazolan Agentes Voláteis Linha do O 2 na CEC Idade / Cardiopatia / Hipotermia / Hemodiluição Monitorização Adequada Indução / Manutenção Opiáceos Inalatórios Depressão Miocárdica Sevoflurane / Desflurane>Halotano / Isoflurane Benzodiazepínicos Midazolan Agentes Voláteis Linha do O 2 na CEC

19 Anand et al. – N Engl J Med 326: 1-9, 1992 Halotano/Morfina Opiáceos Halotano/Morfina Opiáceos Anestesia x CEC Cirurgia Cadiopediátrica Anestesia x CEC Cirurgia Cadiopediátrica

20 Anand et al. – N Engl J Med 326: 1-9, 1992 Halotano/Morfina Opiáceos Halotano/Morfina Opiáceos Anestesia x CEC Cirurgia Cadiopediátrica Anestesia x CEC Cirurgia Cadiopediátrica

21 Crian ç a 3Kg Adulto 80Kg Pressão 30 – 40 mmHg50 – 80 mmHg Fluxo 0 – 200 ml/Kg/min50 – 70 ml/Kg/min Pressão x Fluxo de Perfusão

22 Criança 3Kg Adulto 80Kg Circulação Colateral Aorta comumincomum Temperatura Hipotermia Normotermia Hipotermia Glicemia Euglicemica 150 mg% Hiperglicemia 300 mg% Pressão x Fluxo de Perfusão

23 Criança 3Kg Adulto 80Kg Catecolaminasvariávelconstante Ultrafiltração Comum MUF Selecionados Pressão x Fluxo de Perfusão

24 PacienteFluxo de Perfusão kg200 ml/kg/min kg150 ml/kg/min kg125 ml/kg/min kg100 ml/kg/min > 30 kg75 ml/kg/min >55 kg65 ml/kg/min PacienteFluxo de Perfusão kg200 ml/kg/min kg150 ml/kg/min kg125 ml/kg/min kg100 ml/kg/min > 30 kg75 ml/kg/min >55 kg65 ml/kg/min UNIVERSITY OF MICHIGAN MEDICAL CENTER C. S. MOTT CHILDREN'S HOSPITAL UNIVERSITY OF MICHIGAN MEDICAL CENTER C. S. MOTT CHILDREN'S HOSPITAL Fluxo de Perfusão

25 A formula to estimate the approximate surface area if height and weight be known DuBois D, DuBois EF. - Arch Intern Medicine. 17:863-71, A formula to estimate the approximate surface area if height and weight be known DuBois D, DuBois EF. - Arch Intern Medicine. 17:863-71, BSA = (W 0,425 x H 0,725 ) x 0,007184

26 AnoPriming Gibbons 1953Sangue Total Kirklin 1956Sangue Total Lillehei 1955Sangue Total Panico 1959Solução Salina Long 1961Dextrana e Glicose 5% Dewall & Lillehei 1962Glicose 5% Cooley 1962Glicose 5% Hemodiluição

27 Criança 3Kg Adulto 80Kg Volemia85ml/Kg80ml/Kg Total255ml6400ml Primer400 – 800ml1200 – 1800ml Δ%Δ%60% – 200%25% – 35%

28 Hemodiluição Débito Cardíaco Débito Cardíaco Pressão Arterial Resistência Sistêmica Total = = Fluxo de Perfusão Fluxo de Perfusão Pressão de Perfusão Resistência Vascular. Viscosidade = =

29 Gordon et al. - J Thorac Cardiovasc Surg 69; , 1975.

30 Desnaturação Desnaturação de Proteínas de Proteínas S índrome P ós-perfusão S índrome P ós-perfusão Kirklin Kirklin Resposta Inflamatória Sistêmica Resposta Inflamatória Sistêmica Bone et al. – 1992Bone et al. – 1992 Ativação de Cascatas Ativação de Cascatas Westaby Westaby Complemento Coagulação Complemento Coagulação Calicreina Fibrinolíticos e Outros Calicreina Fibrinolíticos e Outros ??

31 Ativação do Sistema Complemento Ativação do Sistema Complemento C5 C3a C5b Via Clássica Ag-Ac Via Alternativa Ig, Contato C3 C3b C5a Granulócitos IL-1 histamina Lise em Membrana Lise Tecidual Fagocitose Granulócitos IL-1 histamina Lise em Membrana Lise Tecidual Fagocitose Permeabilidade Vascular Coagulação & Fibrinólise Formação de Citocinas Permeabilidade Vascular Coagulação & Fibrinólise Formação de Citocinas

32 C3a - ng/ml Chenoweth et al. - N Engl J med, 1981

33 C3a = 882 ng/ml 3 m 1 a 2 a Probabilidade de Disfunção Pulmonar Tempo de CEC (min) Kirklin et al. - J Thorac Cardiovasc Surg, 1983

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35 Proteínas do Sangue Camada de 200 å são adsorvidas, logo após contato com o circuito extracorpóreo. são adsorvidas, logo após contato com o circuito extracorpóreo.

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39 Is the use of albumin in colloid prime solution of cardiopulmonary bypass circuit justified? A adição de albumina não afeta a resistência transoxigenador, níveis de Protrombina e -Tromboglobulina. Aumenta o custo e não se justifica. Boks RH et al. - Ann Thorac Surg 2001 Sep;72(3):850-3

40 Superfície Artificial Fluxo não Pulsátil Trauma Cirúrgico Superfície Artificial Fluxo não Pulsátil Trauma Cirúrgico Ativação de Macrofágos Ativação do Complemento C3 e C5 Ativação do Complemento C3 e C5 Neutrófilos Migração Penetração Neutrófilos Migração Penetração Sequestro Desgranulação ( Enzimas Prolíticas ) Liberação de Radicais Livres Sequestro Desgranulação ( Enzimas Prolíticas ) Liberação de Radicais Livres Lesão Tecidual Insuf. Renal, Hepática e Resp. Insuf. Miocárdica IMO Lesão Tecidual Insuf. Renal, Hepática e Resp. Insuf. Miocárdica IMO Ativação de Citocinas TNF e IL1IL6 e IL8 Ativação de Citocinas TNF e IL1IL6 e IL8

41 Resposta Inflamatória Sistêmica Resposta Inflamatória Sistêmica Bone et al Ativação de Cascatas Ativação de Cascatas Sist. Cardiovascular, Endotélio, Hemodinâmico, Sist. Cardiovascular, Endotélio, Hemodinâmico, Complemento, Coagulação, Calicreina, Complemento, Coagulação, Calicreina, Fibrinolíticos e Outros. Fibrinolíticos e Outros. Fármacos ( Protamina ) Citocinas ( TNF- ) Interleucinas (1, 2, 4, 6 e 8) Hipotermia Outras Fármacos ( Protamina ) Citocinas ( TNF- ) Interleucinas (1, 2, 4, 6 e 8) Hipotermia Outras

42 Genetic predisposition in patients undergoing cardiopulmonary bypass surgery is associated with an increase of inflammatory cytokines A apolipoproteina E4 é reconhecida como fator para aterosclerose e interfere nas funções dos monócitos. A presença do alelo E4 está associado com o aumento da liberação de IL-8 e TNF- após a CEC. Drabe N. et al. - Eur J Cardiothorac Surg 2001 Sep;20(3): Genetic predisposition in patients undergoing cardiopulmonary bypass surgery is associated with an increase of inflammatory cytokines A apolipoproteina E4 é reconhecida como fator para aterosclerose e interfere nas funções dos monócitos. A presença do alelo E4 está associado com o aumento da liberação de IL-8 e TNF- após a CEC. Drabe N. et al. - Eur J Cardiothorac Surg 2001 Sep;20(3):609-13

43 Newborn patients exhibit an unusual pattern of interleukin 10 and interferon serum levels in response to cardiac surgery A. J. Alcaraz et al. - J Thorac Cardiovasc Surg 2002;123: Newborn patients exhibit an unusual pattern of interleukin 10 and interferon serum levels in response to cardiac surgery A. J. Alcaraz et al. - J Thorac Cardiovasc Surg 2002;123: Na cec resposta inflamatória tem diferentes vias: Sistema Complemento Sistema Kalicreina Elementos Celulares Sistema imune Monócitos macrogafos e Células T Polimorfonucleares e Plaquetas Na cec resposta inflamatória tem diferentes vias: Sistema Complemento Sistema Kalicreina Elementos Celulares Sistema imune Monócitos macrogafos e Células T Polimorfonucleares e Plaquetas IdadeEstado nutricional

44 Newborn patients exhibit an unusual pattern of interleukin 10 and interferon serum levels in response to cardiac surgery A. J. Alcaraz et al. - J Thorac Cardiovasc Surg 2002;123: Newborn patients exhibit an unusual pattern of interleukin 10 and interferon serum levels in response to cardiac surgery A. J. Alcaraz et al. - J Thorac Cardiovasc Surg 2002;123: IL-10-Citocina anti-inflamatória IF-γ-Citocina pro-inflamatória Neonato produz pouco interferon IL-10-Citocina anti-inflamatória IF-γ-Citocina pro-inflamatória Neonato produz pouco interferon

45 Cortisol IF-γ p < 0,05 Cortisol IF-γ p < 0,05


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