ANATOMIA E  FISIOLOGIARESPIRATÓRIAS EM PEDIATRIA

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Antonio Roberto  Carraretto,  TSA-­‐SBA,  MSc,  PhDResponsável  CET  Integrado  HUCAM-­‐HAFPES

Professor  Anestesiologia UFESMembro  CNT-­‐SBA,  2015

09:50-­‐10:30  – 21  AGO  – Sexta

NÃO  POSSUO  CONFLITO  DE  INTERESSESResolução CFM  1974/2011

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OBJETIVOS

Considerações sobre a  anatomia e  a  fisiologiarespiratórias aplicadas na anestesia de  pacientes

pediátricos.

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Anestesia Pediátrica

67%33%

Parada CardíacaRESPIRATÓRIA Outras

75%

25%

Incidentes  CríticosRESPIRATÓRIO Outros

Paediatr Anaesth 2001;  11:  711–718. Anesth Analg 2007;  105:  344–350.5

DIFERENÇAS  ENTRE:CRIANÇAS  X  ADULTOS

ANATÔMICASFISIOLÓGICAS

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Zeltner TB,  Burri PH:  The  postnatal  development   and  growth  of  the  human  lung.  II.  morphology,   Respir Physiol 67:269,  1987 7

Particularidades  da  criança

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Via  Aérea Faríngea

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Copyright © 2015 American Society of Anesthesiologists. All rights reserved.

Effect  of  Combined  Mouth  Closure  and  Chin  Lift  on  Upper  Airway  Dimensions  during  Routine  Magnetic  Resonance  Imaging  in  Pediatric  Patients  Sedated  with  Propofol

Anesthesiology.  1999;90(6):1617-­‐1623..  

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Cânula OrofaríngeaTamanho e  posicionamento

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Epiglote

• Mais  flácida (mole)• Forma  de  “U”• Angulada fora  do  eixo da  traquéia

• Mais difícil de  ser desviada• Menor resistência ao fluxonasal

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Anesthesiology,   V  118  •  No  3,  500  March  2013 13

Posicionamento para  Intubação

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Caixa Torácica

§ Caixa torácica de  forma  cilíndrica.§ Costelas horizontalizadas:  Menor angulação.§ Gradil costal  maleável.

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Caixa TorácicaRESULTADO:

LIMITAÇÕES  DO  FOLE  TORÁCICO§ Contração muscular  menos efetiva.§ Tendência do  movimento costal  para  dentro.§ Estabilidade do  gradil costal  dependente da  musculatura intercostal.

§ Menor capacidade de  aumentar o  VT.

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Tórax

§ Muito  complacente  e  deformável.§ Diminuição da  CT com  o  avanço da  idade.§ EstresseRespiratório =  movimento respiratório paradoxal =  perda da  energia diafragmática namusculatura torácica (distorção torácica):• intercostal• esternal• supraclavicular

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Músculos Respiratórios

§ Diafragma e  mm.  intercostaiscom  pouca massa muscular.

§ Baixo percentual fibras tipo I  :• Contração lenta e  alto  metabolismo oxidativo

RESULTADO:  Fadiga.

J  Appl Physiol 1978;  44:909-­‐913.18

Característica Tipo   I Tipo    IIa Tipo IIb

ResistênciaFADIGA Alta Intermediária/baixa Baixa

Resistência nas Vias Aéreas

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Poiseuille

R  =  8nl/πr4

Se  R/2  =  R  aumenta 16  X

Complacência nas Vias  Aéreas

§ Alta complacência e  compressibilidade:• Colapso expiratório por pressão intratorácicaelevada.

• Aumento da  resistência nas vias aéreas.• Aumento do  trabalho respiratório.

PEEP  melhora o  quadro

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FISIOLOGIA

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Sistema  em Desenvolvimento

Adaptado de  Motoyama EK.  Fisiologia Respiratória na Infância.  Em:  Motoyama EK,  Davis  PJ.  AnestesiaPediátrica,  5ª  ed,  São  Paulo,  1991;  pp.  3-­‐73.  Compilado de  diversos autores (3).  � Capacidade vital  chorando;    ()  entre  parêntesis =  valores interpolados;    ¥  respiração nasal;  sem=semana

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DIFERENÇAS*entre*valores*normais*de*RN*e*adultos*METABÓLICAS+ RN* Adulto*

Consumo*de*O2*(mL.kg@1.min)* 6*@*8* 4*Ventilação*alveolar*(mL.kg@1.min)* 100@150* 70*Frequência*respiratória*(rpm)* 40@60* 12@20*Relação*VA/CRF* 5/1* 1,5/1*

FÍSICAS+ * *Cpulm*(mL.cmH2O@1)* 2,5* 100*R*via*aérea**(cmH2O.L@1.s)* 25@30* 1,6*

POUCAS+ALTERAÇÕES+ * *Volume*corrente*(mL)* 15@20* 500@700*Volume*minuto*(L)* 1* 6,6*Capacidade*pulmonar*total*(mL.kg@1)* 63* 82*

Carraretto  AR,  Val  HR.  

VOLUME  CORRENTE:Prematuro =  4  -­‐ 6  mL/kgRN  =   6  -­‐ 8  mL/kg

CONTROLE  DA  RESPIRAÇÃODESENVOLVIMENTO

§ Começa no  início da  gravidez e  continua  a  suamaturação por semanas  ou meses após o  nascimento.

§ Imaturidade:• Ritmogênese• Quimiorreceptores centrais e  periféricos• Outras partes da  cadeia

§ Padrão Respiratório:• Frequentemente irregular  e  periódico• Apneias graves  e  ameaçadoras à vida

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CONTROLE  DA  RESPIRAÇÃOHIPOXEMIA    -­‐ HIPERCARBIA

§ Aumentao  VT e  a  FR  em RN  termo e  crianças.§ Anestésicos inalatórios inibem a  resposta.§ RN  pré-­‐termo -­‐ respostas comprometidas:• Resposta bifásica à hipoxemia• Aumento da  ventilação por ±1  min  seguida de  diminuição ou apneia

• Resposta atenuada a  hipercarbia

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CONTROLE  DA  RESPIRAÇÃOAPNEIA

§ Ausência de  fluxo aéreo >  20  s.§ Central  – estímulo central  – imaturidade.§ Obstrutiva – tônus muscular  (faringe).§ Geralmente são mistas.

• CPAP• IOT  com  VCM

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CONTROLE  DA  RESPIRAÇÃOAPNEIA

§ Mecanismos  de  apneia:• Resposta inibitória à estimulação laríngea• Insuflação pulmonar excessiva (Hering-­‐Breuer)  –mais sensível no  RN  pré-­‐termo

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Surfactante

§ Produção  começa  23/24  semanas  até  alcançar  um  nível  suficiente nas 35  semanas.

§ Deficiência surfactante:• Complacência baixa• Volume  reduzido• Atelectasia disseminada• Alteração ventilação /  perfusão• Hipóxia

§ PEEP.

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Pulmões e  Tórax

§ Alveolorização:• crescimento e  desenvolvimento do  alvéolo.• continua  pela  infância e  adolescência.

§ Ausência de  comunicações interalveolaresacessórias:• Poros de  Kohn  -­‐ conexões colaterais entre  osalvéolos.

• Canais de  Lambert  -­‐ só após alguns anos.

Risco de  ATELECTASIA  em regiões dependentes

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Bronquíoloterminal

Bronquíolorespiratório

Ducto  transicionalSáculos

Sáculos terminais

Ducto  alveolar

Saco  alveolar

RN 6  m 1  a 3  a 5  a 9  a 12  a Adt.

No.  Sáculos X 106 30 112 129 257 280 300

Capacidade  Residual  Funcional  e  Anestesia

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CRF CPulm Raw

Capacidade Residual  Funcional do  RN

§ Dependente da  estabilidade da  caixa torácica.§ Tecido pulmonar 4X  mais denso que o  adulto.§ Diafragma elevado pelas visceras abdominaisproporcionalmente maiores.

§ Pulmões com  pouca elasticidade.RESULTADO:§ Volume  de  oclusão dentro do  volume  corrente.

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Volume  de  fechamento acima da  CRF  dentro do  volume  corrente

§ Atividade intercostal  e  diafragmática pós-­‐inspiratória (auto-­‐recrutamento)

§ FR  alta com  Tempo  expiratório curto(auto-­‐PEEP  ou hiperinsuflação dinâmica)

§ Adução laríngea na expiração para  aumentar a  resistência expiratória das  vias aéreas(PEEP  funcional)

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Volume  de  fechamento acima da  CRF  dentro do  volume  corrente

Smith  CA,  Nelson  NM  [eds]:  The  Physiology  of  the  Newborn  Infant,  1976,  p  207.34

Manutenção da  CRF

§ Atividade  tônicamantida da  mm.  inspiratóriadurante todo o  ciclo.

§ Freio expiratório com  diminuição contínua da  atividade diafragmática.

§ Estreitamentoda  glote durante a  expiração.§ Inspiração iniciada no  meio da  expiração.*§ FR  alta em relação a  constante tempo  exp.*

*  Cria  uma  PEEP  e  Auto-­‐PEEP

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CRF  e  Homogeneidade  Ventilatória• BNM• Propofol• Midazolam• Opióides• Ag.  Inalatórios• Halotano mm  intercostal

– Movimentos paradoxais• Desflurano

– aumento resistência viasaéreas (laringo e  broncoespasmo)

• Relaxamento  muscular• Efeito  inibitório na

atividade muscular• Diminuição da  resposta

ao O2 e  CO2

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Diafragma

§ Crianças e  adultos o  músculo maisimportante da  ventilação.

§ RN  =  perda da  importância pela  horizontalização das  costelas.

§ Mais fibras musculares tipo I  =  maissusceptivel a  fadiga.

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METABOLISMOPediátricos X Adultos

ConsumoO2 ped. =  2X  (6-­‐8 para  4  mL.kg.min-­‐1)

VA pediátrico =  2X(100-­‐150 para  70  mL.kg.min-­‐1)

VT e  VD equivalentes

Aumento  da  FR e  não do  VT(40-­‐60    para    12-­‐20  rpm)

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COMPLACÊNCIA    -­‐ RESISTÊNCIAPediátricos X Adultos

Complacência pulmonar(2,5 para  100  mL.cmH2O-­‐1)

Resistência via  aérea(25-­‐30 para  1,5  cmH2O.L-­‐1.s)

Relação VA /  CRF(5/1      para      1,5/1)

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VOLUMESPediátricos X Adultos

Volume Corrente(15-­‐20 para  500-­‐700  mL)

Volume Minuto(1 para  6,6  L)

Capacidade Pulmonar  Total(63      para      82 mL.kg-­‐1)

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Current  Opinion   in  Anaesthesiology 2008,  21:332–339

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ResumindoDIFERENÇAS ALTERAÇÕES  ANATOMOFISIOLÓGICASDessaturação rápida Alto  consumo  O2

Baixa  reserva  de  O2

Aumento  do  risco  de  apneia

Controle  respiratório imaturo

Aumento  da  resistência via  aérea

Pequeno  calibreAumento  da  tendência de  colapsoAumento da  Complacência ???

Perda  da  CRF Recolhimento  elástico reduzidoPressão de  fechamento perto ou abaixo da  CRFElevação da  CRF  ativamente (dinâmica)

Redução da  eficiência dos  músculos respiratórios

Menos  fibras  tipo  IAlta  complacência parede torácicaCostelas alinhadasmais horizontalmente

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Ventilação em Pediatria:NÃO  SE  ESQUEÇA

• Desenvolvimento  constante

• Prematuridade• Cabeça grande• Respirador nasal• Língua grande• Epiglote• Traquéia• Caixa torácica

• Musculos respiratórios• Resistência VA• Complacência• Volumes  pulmonares• CRF• Capacidade de  fechamento

• Consumo de  O2

• Sensibilidade O2

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CONCLUSÕES

§ Ser  em  constante  desenvolvimento.§ Diferenças anatômicas importantes.§ Diferenças fisiológicas importantes.§ Sensibilidade e  Margem de  Erros.§ Monitorar adequadamente.

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Muito Obrigado

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