THE IMPORTANCE OF UNDERSTANDING HYPERKALEMIA CAUSED BY THE USE OF BLOOD CARDIOPLEGIA IN CARDIAC SURGERY DURING EXTRACORPOREAL CIRCULATION.
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ar10202509251009
Daiana Militão da Silva
Rafaela Mourão Redon F. Casa Nova
Vera Lúcia Gomes Martins
Resumo
A hiperpotassemia caracteriza-se pela elevação dos níveis séricos de potássio, o que provoca importantes repercussões na atividade elétrica cardíaca, detectáveis inicialmente pelo eletrocardiograma (ECG). A primeira manifestação observada é o aumento da amplitude da onda T, que se apresenta alta, pontiaguda e simétrica. À medida que os níveis de potássio aumentam, essas alterações podem evoluir para padrões mais graves, semelhantes a bloqueios de ramo, extrassístoles ventriculares ou taquicardias, com risco de fusão entre QRS e onda T, configurando um traçado típico de aberração elétrica. O eletrocardiograma, nesse contexto, se consolida como ferramenta indispensável, visto que permite monitorar e registrar de forma rápida e não invasiva a atividade elétrica cardíaca. A cardioplegia, por sua vez, é uma técnica essencial em cirurgias cardíacas com circulação extracorpórea, utilizada para induzir a parada cardíaca controlada por meio da administração de solução cardioplégica rica em potássio. Essa solução reduz o consumo de oxigênio do miocárdio e protege contra lesões isquêmicas, permitindo ao cirurgião realizar o procedimento com segurança. Assim, compreender a relação entre hiperpotassemia, cardioplegia e alterações eletrocardiográficas é fundamental para garantir segurança durante cirurgias cardíacas, reforçando a importância da monitorização contínua e do manejo clínico adequado.
Palavras-chave: Cirurgia. Cardíaca. Hiperpotassemia.
Abstract
Hyperkalemia is characterized by elevated serum potassium levels, which results in significant repercussions on cardiac electrical activity, initially detectable on an electrocardiogram (ECG). The first symptom observed is an increase in the amplitude of the T wave, which appears tall, peaked, and symmetrical. As potassium levels increase, these changes can progress to more severe patterns, similar to bundle branch blocks, ventricular premature beats, or tachycardia, with a risk of fusion between the QRS and T wave, configuring a typical electrical aberration. In this context, the electrocardiogram has established itself as an indispensable tool, as it allows rapid and noninvasive monitoring and recording of cardiac electrical activity. Cardioplegia, in turn, is an essential technique in cardiac surgeries with extracorporeal circulation, used to induce controlled cardiac arrest through the administration of a potassium-rich cardioplegic solution. This solution reduces myocardial oxygen consumption and protects against ischemic injury, allowing the surgeon to perform the procedure safely. Therefore, understanding the relationship between hyperkalemia, cardioplegia, and electrocardiographic changes is essential to ensuring safety during cardiac surgeries, reinforcing the importance of continuous monitoring and appropriate clinical management.
Palavras-chave: Surgery. Cardiac. Hyperkalemia.
1 INTRODUÇÃO
As patologias cardiovasculares representam, nos últimos tempos, uma preocupação na vida de muitas famílias. Podendo ser citadas doenças tais como, angina instável, infarto agudo do miocárdio (IAM), e outras, estas significam uma das principais causas de óbito no Brasil, implicando em grandes gastos na assistência à saúde, verifica- se que cerca de 350.000 brasileiros são vítimas de doenças cardiovasculares a cada ano (Goldwasser, 2011).
Existem informações e técnicas diversas para a avaliação que permitem a prevenção de complicações decorrentes dessas doenças. A anamnese e o histórico de saúde do paciente acompanhado de um exame físico bem executado, muitas das vezes, previnem intercorrências que podem ocorrer com um paciente seja no ambiente hospitalar ou no próprio domicílio (Knobel, 2011).
A hipercalemia (HP), por exemplo, é definida como a presença de uma concentração de potássio no plasma superior a 5,5 mEq / L. O que constitui a uma alteração eletrolítica importante para sua gravidade potencial o que pode determinar alterações na condução cardíaca e arritmias potencialmente letais. É um problema prevalente na prática clínica e faz parte dos distúrbios do ambiente interno que é atendido com mais frequência nos serviços de emergência (Smeltzer, et al. , 2010).
A diminuição da excreção renal de potássio é a causa mais frequente desta alteração, geralmente secundária a lesão renal aguda, doença renal crónica ou bloqueio farmacológico do eixo renina-angiotensina-aldosterona. Pode, também, responder a uma alteração na distribuição corporal de potássio, pelo movimento do íon para espaço extracelular, situação que ainda pode ser vista com o potássio total corporal ter descido. Uma causa menos frequente é o aumento da ingestão de potássio na dieta ou em parenteral (Smeltzer, et al., 2010).
Valores elevados de potássio sérico causam alteração de atividade elétrica cardíaca (tanto na automaticidade do marca-passo como na eficiência de condução), mas não existe uma correlação linear entre os valores de HP e a gravidade dessas manifestações. A velocidade na qual está instalado HP afeta as manifestações que causa. Quando a instalação é lenta e progressiva, as manifestações eletrocardiográficas são menos marcadas, enquanto aumentos repentinos da calemia podem causar alterações eletrocardiográficas significativas com HP de menor hierarquia (Barone, et al. , 2007).
Sendo o eletrocardiograma (ECG) uma importante ferramenta na detecção das alterações cardíacas se faz necessário que o profissional detenha conhecimento prévio para que possa, de forma eficaz, garantir um bom prognóstico por meio da assistência prestada ao paciente que esteja sob seus cuidados, visto ser este o profissional responsável pelo atendimento holístico ao paciente.
Os objetivos deste artigo são analisar, com uma revisão bibliográfica, a importância da hiperpotassemia causado pelo uso da cardioplegia sanguínea na cirurgia cardíaca durante a circulação extracorpórea. A escolha deste tema justifica-se pela relevância clínica da hiperpotassemia induzida pelo uso da cardioplegia sanguínea em cirurgias cardíacas realizadas sob circulação extracorpórea. A cardioplegia é um método amplamente empregado para proteção miocárdica, porém, a sua composição rica em potássio pode gerar alterações eletrolíticas importantes, comprometendo a condução elétrica e a contratilidade do coração. Essas alterações, quando não identificadas e tratadas adequadamente, podem levar a complicações graves no intra e no pós-operatório, como arritmias e instabilidade hemodinâmica. Nesse contexto, compreender os mecanismos, a frequência e as consequências da hiperpotassemia associada à cardioplegia sanguínea, a partir de uma revisão da literatura, torna-se fundamental para subsidiar práticas clínicas mais seguras, orientar condutas anestésico-cirúrgicas e contribuir para a redução da morbimortalidade em procedimentos cardíacos complexos.
2 REVISÃO DA LITERATURA
Para o trabalho foi realizada uma revisão de literatura, usando textos científicos disponíveis em repositórios de artigos acadêmicos e, também, em artigos presentes em repositórios de faculdades. Dessa forma, foram elencados os seguintes textos: Circulação extracorpórea e sua importância na alta complexidade (Mota e Silva, 2024), Potassium and Cardiac Surgery (Kant et al. , 2021), Cardioplegia (Carvajal et al , 2023) e Eletrocardiograma: teste mais rápido para diagnosticar hiperpotassemia (Friedmann, 2018).
3 METODOLOGIA
A pesquisa buscou publicações que considerassem a importância do conhecimento do objetivo geral da pesquisa, que é a importância do conhecimento da hiperpotassemia causado pelo uso da cardioplegia sanguínea na cirurgia cardíaca durante a circulação extracorpórea. Para isso, houve uma avaliação sistemática dos textos acadêmicos explicitados acima, dessa forma, segundo Minayo (2007), a revisão bibliográfica usa de ideias precedentes visando construir uma nova teoria ou uma nova forma de exposição para um assunto já conhecido.
A verificação das bases de dados foi realizada no mês de agosto e setembro de 2025, considerando os trabalhos publicados nos anos de 2018 a 2024 em português e inglês com textos completos, priorizando sempre os dados mais recentes.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Definindo a hiperpotassemia
A hiperpotassemia caracteriza-se pela elevação dos índices de potássio, o que resulta em uma modificação no eletrocardiograma de pacientes, fazendo com que haja o aumento da amplitude da onda T, a onda T corresponde a repolarização ventricular, ou seja, ao processo de recuperação elétrica dos ventrículos após a contração, com isso, sua amplitude reflete a intensidade dessa repolarização.
Quando ocorre o aumento da amplitude da onda T, sendo ela pontiaguda, simétrica e com base estreita, mas inferior a 0,20 s. O aumento da amplitude da onda T é a primeira alteração que aparece no eletrocardiograma (ECG) quando os níveis de potássio no sangue começam a subir. Nessas condições, a onda T fica alta, pontiaguda, simétrica e com base estreita (duração menor que 0,20 s). Esse formato é chamado de padrão “em tenda”. Essa alteração ocorre porque a fase 3 do potencial de ação (repolarização ventricular) acontece mais rapidamente. Isso reduz o intervalo QT na fase inicial da hiperpotassemia, antes que o QRS comece a se alargar. No caso descrito, as ondas T apresentam leve assimetria, resultado do encurtamento do intervalo QT causado pelo excesso de potássio. Com a progressão da hiperpotassemia, o QRS começa a se alargar, o que pode se parecer com um bloqueio de ramo. Se o potássio continuar aumentando, o QRS se torna ainda mais largo e com aspecto anormal, semelhante aos complexos de origem ventricular (como extrassístoles e taquicardias ventriculares). Nessa fase, o QRS pode até se fundir com a onda T aumentada, formando um padrão de aberração característico (Friedmann, 2018).
4.2 O eletrocardiograma
O eletrocardiograma registra a atividade elétrica do coração em forma de ondas que mostram a despolarização (contração) e a repolarização (relaxamento). O ECG é um dispositivo fundamental de monitorização da atividade elétrica do coração, imprescindível no diagnóstico das desordens do ritmo, distúrbios eletrolíticos, eventos isquêmicos, e farmacológicos. É uma forma de registro da atividade elétrica do coração, refere-se ao órgão como um todo, assim como reflete os eventos elétricos (Lima, 2009).
Sabe-se através de registros históricos, que o primeiro traçado de eletrocardiograma (ECG) em humanos foi realizado em 1872, por Alexander Muirhead, engenheiro elétrico escocês especializado em telegrafia sem fio. Entretanto, o grande avanço foi quando Willem Einthoven (1860-1927), médico e fisiologista holandês, conseguiu criar um registro mais apurado do sistema mais prático e sensível para registrar a atividade elétrica cardíaca (Netinna, 2009).
De acordo com Kubo (2001), as doenças cardiovasculares significam uma preocupação social e previdenciária constante, pois, a cronicidade dos agravos danifica e diminui a qualidade de vida de inúmeras famílias e aposentadorias precoces. Os exemplos são: Acidente Vascular Cerebral (AVC), o Infarto Agudo do Miocárdio (IAM), angina instável, entre outras, o que resulta em grandes gastos para a assistência em saúde.
Conforme a Sociedade Brasileira de Cardiologia (2016), as arritmias cardíacas são distúrbios originados por alterações na condução ou formação do impulso elétrico por meio do tecido do miocárdio alterando, assim, a origem e ou a propagação fisiológica do estímulo elétrico do coração. Observa-se ainda que, as modificações na velocidade da propagação do estímulo elétrico, isoladamente, com bloqueios dos ramos ou fascículos, não podem ser consideradas arritmias cardíacas.
Durante uma contração cardíaca, o ECG mostra as mesmas por meio de ondas designadas P, Q, R, S, T, que se configuram se por meio de ondas complexas ou ainda segmentos. A onda P representa o impulso iniciado no nodo sinoatrial e se dissemina através dos átrios e representa a despolarização atrial. O complexo QRS significa a despolarização ventricular e a onda T representa a repolarização ventricular que sucede o complexo QRS e, em geral, tem a mesma direção do complexo. Temos também, o intervalo PR que é calculado desde início da onda P até o início do complexo QRS e significa o tempo necessário para estimulação do nodo sinusal, despolarização e condução por meio do nodo atrioventricular antes da despolarização ventricular. E ainda temos o segmento ST que representa a repolarização ventricular. Sendo este um registro gráfico da atividade elétrica do coração, o ECG, é um modo de diagnóstico universal utilizado para se avaliar o sistema cardiovascular. O procedimento é realizado com o posicionamento de eletrodos nos membros superiores e inferiores (D1 a D3; Avl, Avf, Avr) e na região torácica (V1 a V6) este método diagnóstico confirma a atividade do coração a partir de 12 incidências distintas. Devido a essas doze derivações este exame é utilizado para diagnosticar anormalidades de condução, disritmias, compartimentos cardíacos dilatados, isquemia ou IAM, níveis elevados ou baixos de cálcio e potássio (Barone, et al. , 2007).
4.2 Cardioplegia
A cardioplegia é uma técnica utilizada em cirurgias cardíacas para interromper temporáriamente a atividade elétrica e mecânica do coração, dessa forma, possibilitando a cirurgia cardíaca. Segundo Mota e Silva (2024), os componentes da máquina de circulação extracorpórea consistem em bomba rolete arterial, bomba rolete aspiradores, bomba de descompressão ventricular, bomba rolete cardioplegia e seus respectivos componentes são a canulação arterial, canulação venosa, oxigenador, reservatório venoso, filtro arterial, hemoconcentrador, permuta de calor, reservatório de cardioplegia, solução cardioplégica e tubuladuras.
Considerando o objetivo deste trabalho, nos concentraremos em analisar os reservatórios de cardioplegia e a solução cardioplégica a fim de evitar o quadro de hiperpotassemia de pacientes que passam por cirurgia cardíacas. Os objetivos do reservatório de cardioplegia consiste em fazer o armazenamento da solução cardioplégica que possui como composição básica altas concentrações de potássio; sódio, cálcio e magnésio; tampões, como o bicarbonato e alguns agentes adicionais, como a lidocaína, manitol e glicose. Dessa forma são:
agentes químicos que promovem a parada do coração, dividida em cardioplegia cristaloide (cloreto de potássio e o cloreto de magnésio diluídos em solução cristaloóides geladas) e cardioplegia sanguínea (o perfusato oxigenado é utilizado como diluente do cloreto de potássio). (Mota e Silva, 2020)
Como já dito anteriormente a hiperpotassemia se dá pela taxa elevada de potássio no sangue, dessa forma, como a cardioplegia é uma solução rica nesse componente, caso não haja o acompanhamento necessário do ECG, pode-se haver uma despolarização das células miocárdicas, impedindo sua repolarização e gerando uma parada cardíaca irreversível ao paciente (Carvajal et al, 2023).
Segundo Kant, Sellke e Feng (2022), soluções cardioplégicas hipercalêmicas, embora eficazes na indução da parada cardíaca, podem causar disfunção endotelial, caracterizada por inflamação, aumento da permeabilidade vascular, alterações na coagulação, estresse oxidativo e lesões microvasculares, mesmo em concentrações relativamente baixas de potássio (≥10 mM). Além disso, estão relacionadas a alterações estruturais, como vacuolização endotelial, fibrose adventicial e acúmulo lipídico em enxertos venosos, alterações que favorecem o desenvolvimento acelerado da aterosclerose. A exposição prolongada a essas soluções também pode ocasionar disfunção miocárdica pós-operatória, incluindo o fenômeno denominado myocardial stunning, caracterizado por disfunção ventricular esquerda transitória, mas sem necrose significativa. Dessa forma, é essencial que haja um reconhecimento precoce dos efeitos da hiperpotassemia para evitar problemas como os mencionados acima.
4.3 Alterações encontradas no ECG na hiperpotassemia
A hiperpotassemia pode estar associada a uma série de alterações no ECG. Estas alterações, se presentes, podem indicar o diagnóstico bem antes da confirmação laboratorial. Mesmo alterações bem discretas, como 5,5 mEq/L, podem ser observadas. Com o aumento da concentração de potássio extracelular, existe uma maior permeabilidade transmembrana, acarretando influxo do potássio para o interior do miócito. Ocorre então a diminuição do potencial de ação com o consequente atraso da condução entre os miócitos. A mais precoce manifestação eletrocardiográfica é uma onda T grande, em tenda, apiculada, de base estreita (alterações mais evidenciadas nas derivações DII, DIII e em V2- V4). Comumente vista com níveis séricos entre 5,5 e 6,5 mEq/L. As ondas T, alteradas pela hipertrofia ventricular, podem mostrar pseudo normalização com a hiperpotassemia. Níveis séricos mais elevados de potássio inibem a condução entre os miócitos (Knobel, 2011).
O tecido atrial é mais sensível a estas alterações e o achatamento da onda P, o aumento do segmento PR e até o desaparecimento da P, pode anteceder o alargamento do QRS. Em geral, estas modificações são observadas a partir de 6,5mEq/L. O aumento maior de potássio causa deleção da condução sinoatrial induzindo a um bloqueio, geralmente com batimentos de escape. Pode ainda ocorrer bloqueios intraventriculares com bloqueios de ramo e bloqueios fasciculares. Pois, curiosamente, as vias acessórias são altamente sensíveis a estes atrasos na condução, podendo acontecer normalização no ECG com pré-excitação – perda da onda delta em pacientes com síndrome de Wolf-Parkinson-White (Lima, 2009).
Segundo Lima (2009), com o potássio sérico muito aumentado há alargamento do QRS e pode ocorrer a fusão com a onda T ocasionando uma onda sinusoidal. É um pré-terminal caso não for tratado de imediato. O episódio fatal ou é uma assistolia, logo ocorrerá um bloqueio completo na condução ventricular, ou fibrilação ventricular.
Mesmo que a descrição das alterações progressivas do ECG seja clássica na hiperpotassemia, estas variações nem sempre acontecem. Por outro lado, a presença de alcalose, hipercalcemia ou hipernatremia, são capazes de antagonizar os efeitos da hiperpotassemia na membrana celular. Manifestações eletrocardiográficas são mais presumíveis com a elevação rápida dos níveis de potássio e na presença de acidose, hipocalcemia ou hiponatremia concomitante, o que pode gerar um padrão de Brugada tipo, com um pseudo Bloqueio de Ramo Direito e constante elevação do segmento ST em derivações precordiais direitas (Gonzalez, et al., 2013).
Esta alteração acontece em pacientes graves com o aumento significante do potássio (>7 mEq/L) e pode ser distinguida da síndrome de Brugada de procedência genética pela ausência de ondas P, caracterizado pelo alargamento do QRSe ou desvio do eixo do QRS. Hiperpotassemia pode ocorrer elevação do segmento ST em V1 e V2 mimetizando um Infarto Agudo do Miocárdio (IAM). Essa alteração é chamada de Corrente de Lesão Dialisável, devido ao fato de a diálise fazer sumir o supra desnível (Knobel, 2011).
Na figura abaixo mostra-se as alterações nas ondas do ECG de acordo com o nível de potássio sérico:
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Portanto, o presente estudo permitiu compreender a relação entre a hiperpotassemia, as alterações eletrocardiográficas e o uso da cardioplegia em cirurgias cardíacas com circulação extracorpórea. Como vimos, a hiperpotassemia caracteriza-se pela elevação anormal dos níveis séricos de potássio, provocando repercussões diretas na condução elétrica cardíaca. Essa condição se manifesta inicialmente no eletrocardiograma por meio do aumento da amplitude da onda T, que se torna alta, pontiaguda e simétrica. Essa alteração ocorre em razão da aceleração da fase de repolarização ventricular, reduzindo o intervalo QT e, em estágios mais avançados, resultando no alargamento do complexo QRS, podendo simular bloqueios de ramo ou até se fundir à onda T, configurando padrões de risco para arritmias graves e até parada cardíaca (Friedmann, 2018).
O ECG, nesse sentido, se apresenta como uma ferramenta indispensável, pois traduz em sinais gráficos as variações elétricas do miocárdio. Seu valor clínico é indiscutível, visto que possibilita o diagnóstico precoce de distúrbios como a hiperpotassemia. Dessa forma, em um cenário cirúrgico, em especial, a monitorização contínua do ECG é determinante para a detecção imediata das repercussões da solução cardioplégica sobre a fisiologia cardíaca. Justamente pela presença do potássio em concentrações elevadas, a cardioplegia está diretamente associada ao risco de hiperpotassemia. Caso não haja acompanhamento rigoroso do paciente, especialmente por meio do eletrocardiograma, a despolarização sustentada das células miocárdicas pode comprometer a repolarização e gerar complicações graves, inclusive a parada cardíaca irreversível.
Diante do exposto, conclui-se que o conhecimento aprofundado da hiperpotassemia e sua correlação com a cardioplegia é essencial para a segurança dos pacientes submetidos a cirurgias cardíacas. O eletrocardiograma, por sua capacidade de detecção precoce de alterações elétricas, desempenha papel crucial nesse processo, permitindo a intervenção imediata e evitando complicações graves. Assim, mais do que compreender os mecanismos fisiopatológicos envolvidos, cabe aos profissionais de saúde adotar protocolos de monitorização contínua e estratégias de prevenção, assegurando não apenas o sucesso cirúrgico, mas também a redução da morbimortalidade relacionada ao uso da solução cardioplégica.
REFERÊNCIAS
BARONE B, et al. ; Cetoacidose diabética em adultos: atualização de uma complicação antiga. ArqBrasEndocrinolMetabol. 2007; 51(9):1434-47. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/abem/v51n9/03.pdf. Acesso em: 03 de set. de 2025.
CARVAJAL, C, et al. Cardioplegia. In: StatPearls. Treasure Island, 2023
FRIEDMANN, Antônio. Eletrocardiograma: teste mais rápido para diagnosticar hiperpotassemia. Diagn Tratamento, v. 23, n. 2, p. 59-60, 2018. Disponível em: https://docs.bvsalud.org/biblioref/2018/06/904900/rdt_v23n2_59-60.pdf Acesso em 04 de set. de 2025.
GOLDWASSER, G. P. Eletrocardiograma orientado para o clínico. 2ª Ed. Rio de Janeiro: Revinter, 2002.
KANT, S., FRANK, W., FENG, J. Potassium and Cardiac Surgery. In: IntechOpen, 2022. DOI: 10.5772/intechopen.94820. Acesso em 04 de set. de 2025.
KNOBEL, E. Terapia Intensiva- Enfermagem. São Paulo: Atheneu, 2011.
KUBO, K., et al. Subsídios para a assistência de enfermagem a pacientes com valvopatia mitral. Revista Latino-Americana De Enfermagem, v. 9, n. 3, 33-42, 2001. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0104-11692001000300006. Acesso em: 02 de set. de 2025.
LIMA, S., et al. Educação Permanente em SBV e SAVC em Enfermagem. Arq. Bras. Cardiol., v. 93, n.6., p. 630-636, 2009. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0066-782X2009001200012&script=sci_abstract&tlng= pt. Acesso em: 06 de set. de 2025.
MINAYO, M. C. S.; et al. Pesquisa social, Teoria, método e criatividade. Ed. Vozes, Petrópolis, RJ, 2007.
MOTA, G., SILVA, J. Circulação extracorpórea e sua importância na alta complexidade. Monografia (Bacharel em Biomedicina) – Escola de Ciências Médicas e da Vida, Pontifícia Universidade Católica De Goiás. Goiania, 2024.
NETTINA, S. M. Prática de enfermagem. 12.ed. v.1 e 2 Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009.
SANTOS,E. et al. Manual de Eletrocardiografia: Cardiopapers. Rio de Janeiro: Atheneu, 2017.
SMELTZER, S. C.; et al.; Tratado de Enfermagem Médico-Cirúrgico. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 11ed., v. 2, 2009.
ZIMERMAN, L. et al. Sociedade Brasileira de Cardiologia. Diretrizes brasileiras de fibrilação atrial. Arq Bras Cardiol, 2016.