THE CLOSE RELATIONSHIP BETWEEN HYPEROXEMIA AND INCREASED MORTALITY IN CRITICALLY ILL PATIENTS: A REVIEW STUDY
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.8330082
Júlia de Lima Cavalcanti Rocha¹; Mayza Régis de Queiroz¹; Raquel Gabriela de Araújo Dantas¹; Matheus Barbosa Vieira¹; João Lucas da Silva Tenório¹; Karinna Ferreira Silva¹; Maria Edinalva Alves Sata¹; Maria Eduarda Dias Blandino¹; Fábio Henrique de Siqueira Morais¹; Francisco Fernandes de Oliveira Neto¹; Milena Nunes Nocrato¹; Teresa Micaelle Lima dos Santos¹
RESUMO
INTRODUÇÃO: A falta de manejo atento do oxigênio pode expor os pacientes desnecessariamente à possíveis danos iatrogênicos. A toxicidade atribuível ao oxigênio suplementar pode ser categorizada em efeitos locais e sistêmicos. Apesar das inúmeras sugestões de danos potenciais da hiperóxia, tanto as diretrizes de tratamento quanto o comportamento clínico padrão promovem a administração imediata e descontrolada de oxigenoterapia de alto fluxo e alta concentração a pacientes doentes, com valores supranormais de Pao2 sendo frequentemente alcançados, o que tem contribuído para uma maior mortalidade em pacientes críticos. OBJETIVO: Analisar a relação entre a hiperoxemia e o aumento da mortalidade em pacientes críticos. MÉTODOS: Trata-se de uma revisão integrativa da literatura. RESULTADOS: Foram identificadas 137 produções primárias e incluídos 9 artigos segundo critérios de inclusão. CONCLUSÃO: A exposição excessiva ao oxigênio em altas concentrações está associada a diversos danos lesivos e menor sobrevida. Para estabelecer a mudança de prática, estudos envolvendo educação e orientação de toda a equipe de saúde envolvida no gerenciamento do oxigênio se faz fundamental.
PALAVRAS-CHAVE: Hiperoxia. Mortalidade. Morbidade. Cuidados críticos.
ABSTRACT
INTRODUCTION: Lack of careful oxygen management may unnecessarily expose patients to potential iatrogenic harm. Toxicity attributable to supplemental oxygen can be categorized into local and systemic effects. Despite numerous suggestions of potential harm from hyperoxia, both treatment guidelines and standard clinical behavior promote the immediate and uncontrolled administration of high-flow, high-concentration oxygen therapy to sick patients, with supranormal PaO2 values often being achieved, which has contributed to higher mortality in critically ill patients. OBJECTIVE: To analyze the relationship between hyperoxemia and increased mortality in critically ill patients. METHODS: This is an integrative literature review. RESULTS: 137 primary productions were identified and 9 articles were included according to inclusion criteria. CONCLUSION: Excessive exposure to oxygen at high concentrations is associated with various harmful damages and shorter survival. To establish a change in practice, studies involving education and guidance for the entire health team involved in oxygen management are essential.
KEYWORDS: Hyperoxia. Mortality. Morbidity. Critical care
1.INTRODUÇÃO
A hipoxemia aguda ocorre frequentemente em pacientes hospitalizados e geralmente é combatida pela suplementação de oxigênio no gás inspirado. Embora essa estratégia seja consistentemente endossada por diretrizes para o manejo de pacientes críticos, valores-alvo explícitos para saturações de Pao2 ou oxihemoglobina arterial (Sao2) não são fornecidos (MARTIN & GROCOTT, 2013).
A toxicidade do oxigênio foi reconhecida clinicamente pela primeira vez em um surto de hiperplasia da retina em bebês prematuros, levando à cegueira infantil na década de 1940 (GIRARDIS et al., 2016). Relatos de pneumonite por oxigênio foram descritos pela primeira vez na década de 1970, quando os achados da autópsia demonstraram lesão pulmonar em pacientes expostos a concentrações de oxigênio superiores a 0,60 por pelo menos 3 dias de ventilação mecânica (GIRARDIS et al., 2016).
A falta de manejo atento do oxigênio pode expor os pacientes desnecessariamente à possíveis danos iatrogênicos (MUNSHI & FERGUSON, 2020). A toxicidade atribuível ao oxigênio suplementar pode ser categorizada em efeitos locais e sistêmicos. Os efeitos locais incluem atelectasia absortiva resultante do deslocamento do nitrogênio alveolar, a hiperóxia leva ao excesso de espécies reativas de oxigênio (ROS), que por sua vez causam lesão oxidativa levando a uma depuração mucociliar deficiente, comprometimento do surfactante, irritação das vias aéreas e alterações na flora microbiana das vias aéreas (MUNSHI & FERGUSON, 2020).
Os efeitos sistêmicos normalmente não são descritos até que a pressão parcial do oxigênio arterial (PaO2) excedem 100 mm Hg, ponto em que a saturação da oxi-hemoglobina está quase completa e o oxigênio dissolvido aumenta. As ROS são um subproduto normal do metabolismo aeróbico e têm um papel essencial na defesa e sinalização do hospedeiro (MUNSHI & FERGUSON, 2020).
Normalmente, os antioxidantes impedem o acúmulo excessivo de ROS, no entanto, no cenário de aumento da tensão de oxigênio ou de um estímulo exógeno (toxinas ou estresse fisiológico), a produção aumenta e supera a capacidade antioxidante. Isso leva ao estresse oxidativo, inflamação, dano celular e morte celular. Além disso, os ânions superóxido ROS podem inativar o óxido nítrico quando PaO2 excede 150mmHg e pode induzir vasoconstrição, que tem sido descrita nos leitos vasculares coronários, retinianos e cerebrais (MUNSHI & FERGUSON, 2020).
Apesar das inúmeras sugestões de danos potenciais da hiperóxia, tanto as diretrizes de tratamento quanto o comportamento clínico padrão promovem a administração imediata e descontrolada de oxigenoterapia de alto fluxo e alta concentração a pacientes doentes, com valores supranormais de Pao2 sendo frequentemente alcançados (SUZUKI et al., 2013). Estudos observacionais recentes destacam que os pacientes da unidade de terapia intensiva (UTI) são frequentemente tratados com um excesso de Fio2 e são hiperoxêmicos por períodos substanciais (GRAAFF et al., 2011). Neste sentido, este estudo objetivou analisar a relação entre a hiperoxemia e o aumento da mortalidade em pacientes críticos.
2. METODOLOGIA
O trabalho desenvolvido seguiu os preceitos do estudo de revisão descritiva exploratória. Trata-se de uma revisão integrativa da literatura. Esse método viabiliza a análise de pesquisas científicas de modo sistemático e amplo e favorece a caracterização e a divulgação do conhecimento produzido (SOUZA, SILVA & LANCET, 2011).
No que se referem às bases de dados, foram consultadas: Medline (Medical Literature Analysis and Retrieval Sistem on-line), PEDro (Base de Dados de Fisioterapia) e SciELO (Scientific Electronic Library Online).
Os descritores utilizados para busca foram selecionados a partir do vocabulário estruturado Descritores em Ciências da Saúde (DeCS), em português, inglês: “Hiperoxia”, “Hyperoxia”, “Mortalidade”, “Mortality”, “Morbidade”, “Morbidity”, “Cuidados Críticos”, “Critical Care”.
Para a seleção dos artigos foram aplicados os seguintes critérios de inclusão: ano de publicação (2017 a 2023), idioma (português e inglês), tipo de publicação (artigos originais), textos disponíveis (na íntegra).
Foram excluídos: dissertações e teses, trabalhos duplicados, portarias, editoriais, artigos de opinião, bem como aqueles que se apresentavam repetidos nas diferentes fontes de dados ou que não abordassem à questão de interesse.
3.RESULTADOS
O processo de seleção dos artigos que compuseram o corpus dessa revisão integrativa está descrito na Figura 1, com base no Preferred Re-porting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) (MOHER et al., 2009). Os artigos selecionados estão descritos no Quadro 1.
Figura 1. Seleção dos Artigos da Revisão Integrativa, Recife, PE, Brasil, 2023.
Fonte: Adaptação do Flow Diagram (MOHER et al., 2009).
Quadro 1. Caracterização dos estudos sobre a mortalidade na hiperoxemia (n=8), 2023.
| AUTOR/ ANO | TIPO DE ESTUDO | OBJETIVO | DESFECHOS SIGNIFICATIVOS |
| Helmerhors H. et al., 2017 | Estudo de coorte observacional. | Avaliar a associação da hiperoxia com desfechos clínicos em diferentes subgrupos na UTI. | O tempo gasto em hiperóxia mostrou uma relação linear com a mortalidade hospitalar. |
| Chu D. et al., 2018 | Revisão Sistemática e Meta Análise. | Revisar a eficácia e a segurança da oxigenoterapia liberal versus conservadora em adultos agudamente doentes. | A oxigenoterapia liberal aumentou o risco relativo de mortalidade hospitalar e mortalidade em 30 dias, sem melhora em outros desfechos importantes para o paciente. |
| Ruggiu M .et al., 2018 | Estudo de coorte pragmático retrospectivo. | Avaliar a associação entre hiperóxia, em qualquer momento da internação na UTI, e mortalidade na UTI, independentemente da causa de internação do paciente. | A hiperóxia em qualquer momento da permanência na UTI diminui significativamente a sobrevida global. |
| Kim T. et al., 2018 | Estudo observacional. | Avaliar se a hiperóxia precoce afeta negativamente os desfechos em pacientes hospitalizados com lesão miocárdica. | A hiperóxia durante as primeiras 24 horas está associada a um aumento da taxa de mortalidade intra-hospitalar de 28 dias e aos riscos de coagulação e disfunção hepática em pacientes com lesão miocárdica. |
| Page D. et al., 2018 | Estudo de coorte. | Avaliar o impacto da exposição isolada à hiperóxia precoce no pronto-socorro. | A exposição pré-UTI à hiperóxia foi associada a uma taxa de mortalidade maior do que em pacientes nos grupos hipóxia e normóxia. |
| Palmer E. et al., 2019 | Estudo de Coorte Observacional Multicêntrico. | Examinar a associação entre exposição à hiperoxemia e mortalidade em pacientes internados em UTIs de cinco hospitais do Reino Unido. | Uma associação consistente foi encontrada em qualquer exposição à hiperoxemia por até 7 dias após a admissão e a mortalidade na UTI. |
| Schjorring O. et al., 2020 | Estudo de coorte retrospectivo, multicêntrico e observacional. | Avaliar a relação entre o grau de hiperoxia e a mortalidade em pacientes ventilados mecanicamente. | A hiperoxemia foi comum e associada ao aumento da mortalidade na UTI nesses pacientes. |
| Gresemann J. et al., 2022 | Estudo de coorte retrospectivo unicêntrico. | Estudar os efeitos sobre a mortalidade em 30 dias, evolução favorável na alta e aos 3 meses e isquemia cerebral tardia. | Foi encontrado associação dose-dependente entre hiperóxia sustentada e uma maior mortalidade em 30 dias, bem como redução do desfecho funcional favorável aos 3 meses. |
| Via L. et al., 2022 | Revisão Sistemática e Metanálise. | Avaliar os efeitos da hiperoxemia grave de acordo com a gasometria arterial sobre o desfecho neurológico e a mortalidade em pacientes ressuscitados de parada cardíaca e internados em UTI. | A hiperoxemia grave está associada a pior desfecho neurológico e menor sobrevida nesses pacientes. |
4.DISCUSSÃO
Embora o oxigênio seja identificado como tóxico em altas frações inspiradas, nos últimos anos tem-se revelado seu efeito potencialmente fatal, com uma relação dose-dependente (SERVENT et al., 2019). No estudo de Helmerhors et al.(2017)a hiperóxia arterial, bem como o seu tempo de exposição foi associado a desfechos desfavoráveis em pacientes de UTI. Essa associação, foi encontrada tanto dentro quanto após o primeiro dia de internação. Situação esta, que também foi mencionada em estudo de Chu et al. (2018), onde pacientes tratados liberalmente com oxigênio tiveram um risco aumentado dependente da dose, de mortalidade a curto e longo prazo.
De acordo com Ruggiu et al. (2018),ao realizar um estudo observacional em UTI, (62%) dos pacientes apresentaram pelo menos um episódio de hiperóxia, a sobrevida global (SG) foi significativamente menor nesses pacientes. Sendo assim, a hiperóxia foi um fator de risco para mortalidade.
A administração suplementar de oxigênio tem sido considerada uma terapia fundamental para pacientes com lesão miocárdica e é amplamente administrada a pacientes no contexto de síndrome coronariana aguda. Kim et al. (2018), em seu estudo observacional retrospectivo unicêntrico, avaliaram a associação entre a hiperóxia precoce após a apresentação no pronto-socorro. Durante as primeiras 24 horas foi significativamente associada a desfechos desfavoráveis, incluindo a taxa de mortalidade intra-hospitalar de 28 dias e a ocorrência de coagulação e disfunção hepática. Embora outras medidas de desfecho secundário, incluindo disfunções cardiovasculares, renais e respiratórias, não tenham alcançado significância estatística, elas mostraram tendências de associação semelhantes RUGGIU et al., 2018).
Segundo Schjorring et al. (2020),em seu estudo observacional retrospectivo de 4998 pacientes de UTI, a hiperoxia foi frequente e, embora uma alta proporção de análises de gasometria arterial hiperoxêmicas tenha levado a uma redução no Fio2, a maioria das análises de gasometria com Fio2 <0,40 não. Este, observado ainda, associação entre hiperoxemia e aumento da mortalidade (SCHOJORRING et al., 2020).
Em Estudo de Coorte Observacional Multicêntrico em cinco hospitais do Reino Unido uma associação consistente foi encontrada em todos os modelos entre qualquer exposição à hiperoxemia por até 7 dias após a admissão na UTI e a mortalidade na UTI (PALMER et al., 2019).
Para Page et al.(2018), o departamento de emergência (DE) pode ser um local que fornece dados impactantes e escaláveis para estudar os efeitos da hiperóxia. Em toda a coorte esses pacientes apresentaram maior mortalidade hospitalar (29,7%), quando comparados àqueles com normóxia (19,4%) e hipóxia (13,2%).
Em revisão sistemática e metanálise de Via et al. (2022), episódios de hiperoxemia grave após a admissão na unidade de terapia intensiva ocorrem com frequência (até 60%), e estes têm sido associados a menor sobrevida e pior desfecho neurológico em pacientes ressuscitados de parada cardíaca internados em unidade de terapia intensiva.
Fisiologicamente, por causa de sua curva de ligação sigmoidal, a hemoglobina se liga apenas a pouco oxigênio adicional acima de um paO2 de 80 mm Hg, correspondendo a uma saturação de oxigênio (SO2) de aproximadamente 96%, enquanto a formação de EROs pode aumentar. Finalmente dados recentes de pacientes com hemorragia subaracnóide (HAS) indicam que a exposição do tecido a pressões parciais supranormais de oxigênio, nas primeiras 24 horas após a admissão aumenta a mortalidade em 30 dias (GRENSEMANN et al., 2022). Tais resultados corroboram com a ideia de que, metas de oxigenação mais baixas podem ser aceitáveis e possivelmente mais benéficas.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A exposição excessiva ao oxigênio em altas concentrações está associada a diversos danos lesivos e menor sobrevida. Para pacientes criticamente enfermos ventilados, a hiperóxia tem sido associada à mortalidade e à diminuição dos dias livres de ventilação mecânica. Em pacientes pós parada cardíaca, há aumento da lesão miocárdica como resultado de vasoconstrição coronariana e estresse oxidativo. Em pacientes neurológicos, a hiperoxemia esteve associada a piores desfechos e maior mortalidade. Nesse sentido, o uso de lembretes periódicos e suporte à decisão podem facilitar a uma titulação de oxigênio mais benéfica à beira-leito. Para estabelecer a mudança de prática, estudos envolvendo educação e orientação de toda a equipe de saúde envolvida no gerenciamento do oxigênio se faz fundamental.
REFERÊNCIAS
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¹Graduada em Fisioterapia pela Escola Superior de Saúde de Arcoverde. Email: julia_limaw@hotmail.com