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RESPOSTA METABÓLICA AO TRAUMA
Cajazeiras, 31 de janeiro de 2011
INTRODUÇÃO
O termo “homeostase” foi criado por Walter Cannon com o objetivo de definir a
tendência de o organismo manter constante seu meio interno. A manutenção do equilíbrio
homeostático nos sistemas orgânicos é fundamental para o seguimento da vida. Esse equilíbrio
delicado é constantemente desafiado por situações de estresse, como os traumas, infecções e
procedimentos cirúrgicos, e o contato com esses estados levam a respostas adaptativas que
buscam restaurar o equilíbrio alterado.
O cérebro desempenha um papel fundamental no disparo e na coordenação da
resposta do organismo ao estresse. Os pontos de controle desta resposta encontram-se
localizados no hipotálamo e tronco cerebral, e incluem os neurônios parvocelulares
liberadores de CRH (hormônio liberador de corticotropina) e de AVP (arginina-vasopressina) do
hipotálamo, e o sistema locus cerelus (LC) – norepinefrina (sistema simpático central). O eixo
hipotálamo-pituitária-adrenal, aliado ao sistema simpático/adrenomedular eferente,
representam os braços efetores pelos quais o cérebro influencia os órgãos após o contato com
um agente agressor. O sistema parassimpático eferente e a rede de mediadores inflamatórios
também contribuem de maneira relevante nessa resposta, não só de maneira específica, mas
também agindo como moduladores de intensidade, duração e direção da resposta ao estresse.
Vários outros sistemas, como o eixo gonadal, lactotrófico, somatotrópico e tireóideo também
são afetados no estresse.
COMPONENTES METABÓLICOS E EQUILÍBRIO HUMORAL
O organismo sob o ponto de vista biológico se comporta de maneira uniforme frente a
um trauma, independente da natureza da agressão. Do ponto de vista didático, os
componentes biológicos da agressão podem ser agrupados em três categorias: componentes
primários, secundários e associados, que serão abordados a seguir. A condição metabólica
prévia do paciente irá modular a intensidade da natureza pós-traumática.
Componentes primários
São fatores que dependem exclusivamente do agente agressor sobre os tecidos do
organismo. Dois são os componentes primários, a saber: lesão de tecidos e lesão de órgãos
específicos. Dependendo da magnitude e do tipo da lesão tissular, podem haver desde
consequências locais reversíveis até mesmo danos teciduais irrecuperáveis ou mesmo fatais.
A lesão celular provoca alterações protoplasmáticas diversas, que causam o aumento
da permeabilidade da membrana celular e a liberação de substâncias intracelulares que
executam diversas ações. O aumento da permeabilidade vascular possibilita a perda de plasma
sanguíneo no local do traumatismo, onde se acumulam substâncias e a formação do edema.
Existem outros mecanismos que atuam na formação do edema através da maior afinidade pela
água por parte das proteínas liberadas pelo trauma celular. Os componentes do edema
traumático realizam trocas muitos lentas com o restante do líquido extracelular, resultando
num verdadeiro sequestro de líquidos na região traumatizada. O edema traumático é
considerado como extracelular.
Outro ponto importante no quesito da lesão tecidual envolve a lesão vascular: em
menores proporções temos a vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular,
provocando a formação do edema; e em maiores proporções, temos o surgimento dos
hematomas e das hemorragias.
Por fim, existem ainda os traumas nos tecidos de revestimento, considerados um
sistema de proteção, que quando perdem sua continuidade permitem a entrada de
microorganismos podendo causar infecções.
As lesões em órgãos determinam insuficiência parcial ou total do referido órgão. Caso
a insuficiência orgânica seja de magnitude significativa, o quadro clínico pode ser incompatível
com a vida inclusive. Se a lesão for em mais de um órgão, a situação clínica se torna mais
desfavorável e o risco de morte aumenta.
Componentes secundários
São fatores cuja ação é devida à presença de componentes primários (lesão de tecidos
e lesão de órgãos específicos) e de componentes secundários.
Alterações endócrinas
A ação do sistema nervoso central, interação de hormônios, estímulos da zona
comprometida, psiquismo, medicações, infecção, alterações nutricionais, entre outras
condições, influenciam a resposta neuroendócrina frente ao traumatismo físico. Além disso, o
estado metabólico prévio do paciente irá modular a intensidade da resposta pós-agressiva.
O ADH eleva seus níveis em decorrência dos estímulos da área traumatizada, e assim
permanece por cerca de 5 dias. O ADH pode elevar seus níveis no pré-operatório por ação de
medicamentos ou mesmo pela própria restrição hídrica necessária. O ADH também é liberado
devido à perda da volemia, o ato anestésico e a ação da angiotensina II. O ADH é responsável
pela reabsorção de água nos túbulos distais e ductos coletores, retenção hídrica e edema na
região do trauma. E também estimula a glicogenólise, a gliconeogênese e a vasoconstricção
esplâncnica (dos vasos intestinais), que, combinada com a hipovolemia, gera uma isquemia
transitória até que a volemia seja restaurada.
A aldosterona é liberada pela ação da angiotensina II (através do sistema renina-
angiotensina-aldosterona ativado pela hipovolemia), pelo aumento de potássio no soro (uma
vez que está ocorrendo destruição celular) e pela ação do ACTH.
Sua função é manter o volume intravascular, conservando o sódio e eliminando o hidrogênio e
o potássio, o que gera alcalose metabólica. A queda do volume do espaço extracelular
funcionalmente ativo, em decorrência da seqüestração hídrica representada pelo edema
traumático, é a principal responsável pelo aumento da produção de aldosterona durante o
trauma.
No período pós traumático, ocorre a elevação dos níveis de cortisol por até 12 horas.
Em certas ocasiões, onde a lesão permanece por um período prolongado (caso das
queimaduras e infecções) a produção de cortisol perdura por bastante tempo. A síntese do
cortisol ocorre na glândula adrenal é estimulada pelo lobo anterior da hipófise através do
hormônio adrenocorticotrófico (ACTH). A produção do ACTH é modulada pelo hipotálamo,
através da secreção por parte deste do hormônio liberador de corticotrofina (CRH). O bloqueio
ou mesmo a lesão das supra-renais acarreta na inabilidade à adequação hemodinâmica,
possibilitando quedas na pressão arterial, ou mesmo a instalação de choque circulatório, que
pode acarretar a morte em pouco tempo, caso não seja suprida as deficiências de corticóides.
Diante de algum trauma, o organismo se mobiliza para produzir glicose. Nesse contexto, o
cortisol facilita a conversão das proteínas em glicogênio, acentuando a degradação e inibindo a
síntese protéica, mobilizando sobretudo proteínas musculares, disponibilizando aminoácidos
para a gliconeogênese.
A secreção de adrenalina e noradrenalina aumentam rapidamente no período pós-
agressivo, permanecendo com elevados níveis por até dois dias em cirurgias de grande porte.
As catecolaminas tem grande participação no metabolismo: glicogenólise, gliconeogênese,
mobilização de aminoácidos musculares, ação de hidrólise de gorduras e liberação de ácidos
graxos; por outro lado desempenham atividades com repercussão hemodinâmica, como a
vasoconstrição e a estimulação cardíaca.
No período pós-traumático, a produção de insulina fica limitada por provável ação
endócrina das catecolaminas. Além disso, a vida média da insulina está diminuída. Isso
determina a elevação da glicemia semelhante ao diabetes (acentuado também pelo efeito do
cortisol). Por isso, pacientes no pós-operatório não toleram sobrecarga de açúcares. A insulina
é o principal hormônio com efeito anabolizante, pois causa a armazenagem de glicose e de
ácidos graxos, e favorece a incorporação de aminoácidos por proteínas musculares.
O glucagon apresenta-se elevado no plasma sanguíneo, mesmo com a vigência da
hiperglicemia, e essa elevação tem correlação com a intensidade do trauma. O glucagon
favorece a degradação de glicose, bloqueia a formação de glicogênio e favorece a modificação
de aminoácidos em glicose em nível hepático. O glucagon interfere ainda em nível do tecido
adiposo, promovendo a liberação de ácidos graxos e glicerol.
O GH (hormônio do crescimento) tem aumentada sua quantidade total liberada. Além
disso, há um aumento da atividade da proteína ligadora de fator de crescimento, semelhante à
insulina-3 (IGFBP-3), uma proteína que regula a disponibilidade de IGF-1. Associadas à
atividade lipolítica e antagonista de insulina promovida pelo concomitante aumento de GH,
tais alterações produzem expressivas elevação nas concentrações de ácidos graxos livres e
glicose. É relevante notar que existem evidências clínicas bastante fortes mostrando que o
estreito controle glicêmico em pacientes cirúrgicos graves promove a redução da morbidade e
mortalidade.
Mantendo o sentido da preservação energética, nas primeiras 24 horas após o trauma
podem ser notadas alterações no metabolismo tireóideo, refletidas pela queda nos níveis de
T3, aparentemente relacionadas à redução da conversão periférica e/ou aumento do turnover
hormonal. A manutenção dos níveis normais de TSH pode se dever à alteração na regulação
dos mecanismos de retroalimentação, envolvendo a expressão gênica de TRH. Há evidências
que citocinas como o TNF-alfa, IL-1, IL-6, atuem como mediadores da síndrome do T3 baixo.
Contribuem, ainda, a presença de moléculas análogas ao T3 e o aumento nas concentrações
de ácido graxo livre e bilirrubinas, gerando competição do hormônio tireóideo na ligação a
proteínas. No trauma prolongado, embora se mantenha um ambiente de hipotireoidismo, há
sugestão de envolvimento neuroendócrino, manifesto pela redução significativa na produção
de TSH relacionada aos níveis baixos de T3. Na sua origem, é sugerido o envolvimento de
corticosteróides e de dopamina endógena ou exógena. Este estado de hipotireoidismo pode
contribuir para o rebaixamento do nível de consciência, disfunção biliar, intolerância a glicose
e resistência insulínica, hiponatremia, anemia, hipertrigliceridemia, exibidos pelo paciente
submetido a grandes intervenções. A administração de TRH, concomitante a GH, pode reativar
a função tireóidea em pacientes graves.
Observa-se redução nos níveis circulantes de testosterona após trauma, na presença
de níveis normais ou elevados de LH e FSH. Há sugestão de envolvimento de IL-2 na supressão
direta das células de Leydig. Com o prolongamento da condição de gravidade, instala-se um
cenário de hipogonadismo, com redução nos níveis de LH e FSH. Entretanto, ainda não há
evidência de benefícios com o uso terapêutico da reposição de andrógenos em pacientes
submetidos a traumas extensos.
Dotada de propriedades imunoestimuladoras, a prolactina exibe elevados níveis após
agressões de diversas naturezas. Há evidências do envolvimento de VIP, ocitocina, dopamina e
citocinas em sua estimulação. Além de ter seus efeitos terapêuticos dependentes dos estoques
pré-sinápticos de neurotransmissores e de promover efeitos indesejáveis sobre a função
tireóidea, o uso terapêutico de dopamina parece estar relacionado à redução nos níveis
circulantes de PRL, acarretando em disfunção das células T e comprometimento quimiotáctico
de neutrófilos, virtualmente comprometendo mecanismos da resposta inata.
Alterações hemodinâmicas
Observa-se inicialmente no pós-operatório que pode haver a ocorrência de
hematomas e hemorragias, em conseqüência de lesão dos vasos.
A formação de edema, que está intimamente ligado com um seqüestro hídrico do
espaço extracelular funcional, faz com que substâncias vasoativas sejam liberadas e interfiram
na função cardíaca, podendo ocorrer insuficiência funcional do coração. A vasoconstrição
periférica também pode ocorrer, a fim de que, como o volume sanguíneo está reduzido, haja a
redistribuição de sangue para órgãos prioritários como cérebro e coração, em detrimento de
outros como pele, rins e músculos.
É extremamente importante observar essas alterações hemodinâmicas, pois elas
indicam a necessidade, ou não, de reposição volêmica. No estado pós-cirúrgico o paciente tem
uma grande tendência em reter sódio e água (em consequência da ação do ADH e da
aldosterona), isso significa que apesar de hipovolêmico ele pode ter uma boa quantidade de
água no organismo, mas que foi deslocada para a região do trauma sendo necessário atentar-
se para calcular a quantidade certa para reposição de volemia.
Infecções
As infecções aparecem em decorrência da lesão de tecidos protetores, como a pele,
que constituem a nossa primeira linha de defesa. A presença de hematomas, tecidos
desvitalizados, queda da perfusão tecidual em locais específicos e a própria debilidade
imunológica também favorecem o surgimento de infecções. Podem causar repercussões no
funcionamento de cérebro, pulmões, fígado, rins, podendo levar a choque séptico e falência
múltipla de órgãos.
Falência de múltiplos órgãos e sistemas
São afetados principalmente os pulmões e os rins no pós-operatório. Inúmeras as
circunstâncias levam a essas falência. Os pulmões, por exemplo, podem entrar em falência por
trauma ou cirurgia sobre o tórax, lesão direta do SNC, anestesias, etc. Já a atividade renal pode
ser prejudicada por estimulação endócrina, redistribuição do fluxo sanguíneo com prejuízo à
perfusão renal ou mesmo a ação deletéria de substâncias.
Componentes associados
Não são decorrentes da agressão em si, mas eles são bastante influentes na resposta
do organismo ao trauma. São exemplos a influência das alterações no ritmo alimentar, da
imobilização prolongada, das perdas hidroeletrolíticas extra-renais e ainda das doenças
intercorrentes.
Alterações no ritmo alimentar
De acordo com o tipo cirúrgico pode ocorrer intervenção total ou parcial da
alimentação, com duração variável. No início do jejum do pós-trauma, em decorrência de
diversas ações que ocorrem no nosso organismo, o equilíbrio pré-existente é deslocado para o
lado do catabolismo e para o corpo obter a energia necessária a fim de restabelecer o
equilíbrio e se recuperar desse estágio pós-traumático. O organismo lança mão da
gliconeogênese através da proteólise e da lipólise, já que não possui um estoque de glicose a
sua disposição prontamente. Assim a liberação de aminoácidos através do músculo
esquelético se eleva. A insulina baixa e o glucagon elevado estimulam a gliconeogênese
hepática, mas essa fornece apenas um estoque limitado para a manutenção da glicose
sistêmica. Então, como a gordura constitui grande parte das calorias disponíveis, ocorre a
lipólise e a liberação de ácidos graxos livres também em consequência dos baixos níveis de
insulina.
Em tecidos periféricos durante o jejum, aumenta a utilização de ácidos graxos e corpos
cetônicos livres para a produção de ATP, enquanto que a oxidação da glicose é inibida. A
gliconeogênese no fígado e nos rins é ativada. No fígado, a proteólise acelerada induzida pelo
jejum ocorre principalmente nos lisossomos. Entretanto, no tecido muscular a ativação da via
proteolítica é dependente da ubiquitina-ATP e é principalmente responsável pela elevação da
degradação protéica no jejum.
Imobilização prolongada
A imobilização prolongada conduz a atrofia muscular, levando a um catabolismo
protéico, além de que a imobilidade favorece o acúmulo de secreções e o aparecimento de
infecções. A mobilização precoce do paciente previne essas complicações.
Perdas hidroeletrolíticas extra-renais
As perdas hidroeletrolíticas podem estar relacionadas com grandes queimados,
traqueostomias, sendo comum na presença de sondas, fístulas, drenos e ainda a ocorrência de
vômitos e diarréia. No período pós-agressivo, é necessário controlar as perdas e, através de
cálculos e dosagens laboratoriais, realizar balanços hidroeletrolíticos para que se possa repor
as perdas significativas que ocorrem neste período.
Doenças intercorrentes
No quadro geral da resposta orgânica pós-agressiva, deve-se considerar a presença de
doenças preexistentes nos pacientes, como as cardiopatias, pneumopatias, nefropatias, dentre
outras, as quais são consideradas como pertinentes e participantes dessa resposta.
FASES DA RESPOSTA METABÓLICA AO TRAUMA
O paciente apresenta quatro fases principais na convalescença (mais aparentes nas
cirurgias de médio e grande porte), tendendo a recompor seu estado de homeostase, alterado
pela cirurgia. A duração das fases depende da gravidade do estado orgânico e da intensidade e
duração do trauma cirúrgico.
Fase catabólica do pós-operatório
Engloba todas as alterações orgânicas do pós-operatório imediato: endócrinas,
bioquímicas e metabólicas em geral. Clinicamente o paciente apresenta-se inapetente, com
adinamia intensa, peristaltismo intestinal diminuído, pulso acelerado, sonolência, agitação
quando apresenta dores, febre, desejo de não ser importunado, etc. O quadro tende a regredir
progressivamente do 2o ao 5o dia, dependendo do grau do traumatismo cirúrgico, com
desaparecimento da febre, normalização do pulso, melhoria do estado geral e do apetite.
O catabolismo orgânico predomina com balanço nitrogenado negativo, excreção de
nitrogênio pela urina, hiperglicemia, intolerância à glicose, aumento da produção de água
endógena pela utilização das proteínas e gorduras orgânicas, diminuindo a osmolaridade dos
líquidos orgânicos com queda da concentração de sódio. Os rins aumentam a reabsorção do
sódio e a excreção de potássio. O potássio aumenta por destruição tecidual, com tendência a
se elevar no plasma. A fase catabólica pode ultrapassar o tempo normal de duração por
persistência de fatores agravantes: infecção, doenças não corrigidas, hemorragias, perdas
extra-renais e hipovolemias persistentes.
Fase de equilíbrio
Nela ocorre a supressão da atividade corticosteróide. A melhoria clínica que o paciente
começou a apresentar no final da fase anterior se acentua. As alterações verificadas se tornam
regressivas, diminuindo, inicialmente, a retenção de sódio, depois o balanço negativo de
potássio e por ultimo começa a reter nitrogênio com tendência à recuperação de peso. A
diurese se torna profusa por eliminação do sódio retido e da água reabsorvida das áreas de
edema traumático, com desaparecimento de hiperglicemia pela diminuição da ação das
catecolaminas e dos corticosteróides.
Fase de anabolismo protéico
Ocorre a reabilitação orgânica progressiva com o aumento da força muscular, melhoria
do estado geral, bom apetite, boa absorção intestinal, estabilização ou leve perda de peso por
eliminação de água e sódio. O metabolismo do nitrogênio se completa nessa fase, parecendo
haver estímulo do hormônio do crescimento e da insulina nessa fase, promovendo substratos
para síntese da actina e miosina nos músculos, mantendo glicemia normal apesar do aumento
de ingestão de calorias, com perda mínima de uréia pela urina. O balanço nitrogenado é
positivo até que se recuperem as perdas iniciais. A presença e persistência de complicações
locais ou gerais e a manutenção de processos mórbidos podem diminuir ou inibir o anabolismo
nitrogenado normal.
Fase de anabolismo lipídico
Inicia quando a ingestão calórica ultrapassa os gastos calóricos orgânicos após
normalização do metabolismo do nitrogênio, retornando o paciente ao seu peso habitual ou
adequado.
CONCLUSÃO
Os estudos envolvidos na reposta ao trauma tem promovido importante evolução no
entendimento do ambiente metabólico a que estão submetidos os pacientes em pós-
operatório. A natureza restauradora desses processos fundamenta as noções de que
intervenções terapêuticas neste período deverão ser pontuais e cuidadosamente
administradas. Há evidências que algumas das intervenções tomadas geram um impacto
positivo sobre a evolução clínica em cenários específicos. Sendo assim, o tema aqui abordado é
de suma importância para a clínica cirúrgica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GOFFI, F.S. Técnica Cirúrgica - Bases Anatômicas, Fisiopatológicas e Técnicas de Cirurgia . Ed.
Atheneu, São Paulo, 2004.
MARQUES, R.G. Técnica Operatória e Cirurgia Experimental. Guanabara Koogan, 2005.