REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7478010
Paula Souza Lage1
Fábio Júnior Modesto e Silva 1
Fabrício Alves de Oliveira Campos 2
RESUMO
A respiração fisiológica consiste na realização de inspirações e expirações ritmadas e harmônicas.
No entanto, alguns distúrbios que acometem o sistema respiratório podem alterar as características fisiológicas da respiração e promover a instalação de alterações do ritmo respiratório que fogem do padrão normal. São alterações do ritmo respiratório: respiração de Cheyne-stokes, respiração de Biot, respiração de Kussmaul, e respiração Suspirosa. Inúmeras patologias podem levar às alterações fisiológicas. O objetivo desse trabalho foi descrever os padrões respiratórios anormais, sua fisiopatologia e patologias associadas. Assim, foi realizada uma revisão integrativa da literatura, no qual foram usados os seguintes descritores: fisiologia respiratória, padrões respiratórios patológicos, “Kussmaul respiration”, “Cheyne-Stokes respiration”,“sighing respiration”, “Biot respiration” and “Abnormal Respirations”. Todos os artigos tiveram acesso livre de revistas indexadas. Foram descritos padrão respiratório de Cheyne-Stokes, ligado a insuficiência cardíaca e acidente vascular cerebral, respiração de Biot relacionada com doença neurológica aguda, ainda foi descrito a respeito da respiração de Kussmaul associada acidose diabética e por fim a respiração Suspirosa, esta ligada ao estresse e ansiedade. O conhecimento desses padrões possibilita uma melhor tomada de decisão para equipe médica trazendo benefícios aos pacientes como melhor prognóstico e qualidade de vida.
Palavras chave: Respiração de Cheyne-Stokes, Respiração de Biot, Respiração de Kussmaul e Repiração Suspirosa.
1. Introdução
O sistema respiratório tem como principal função a promoção das trocas gasosas, sendo responsável pela extração de oxigênio do ambiente e por seu transporte para os pulmões, além da troca por dióxido de carbono nos alvéolos e da devolução deste para o ambiente (PRADO et al., 2019).
A função primordial do Sistema Respiratório é possibilitar a movimentação do oxigênio (O2) para a circulação e do dióxido de carbono (CO2) para o meio externo. O ar do meio ambiente rico em O2 adentra as vias aéreas pulmonares e sofre a troca gasosa com a corrente sanguínea, até então pobre em O2 e rica em CO2. Posteriormente, com o esvaziamento do pulmão, ocorre a mobilização do ar para o ambiente externo e dessa forma o CO2 é eliminado. Além desse processo de enchimento e esvaziamento aéreo desempenhado pelos pulmões, eles também executam outros trabalhos, como a metabolização de alguns compostos e filtração de materiais tóxicos da circulação e, atuam como reservatório de sangue. Mas sua função principal, sem nenhuma dúvida é a troca gasosa (WEST, 2013). Essas reações liberam CO2 que, no sangue, reage com a água para formar ácido carbônico (H2CO3) e depois separa-se em H+ e HCO−3 , sendo H+ responsável por aumentar a acidez do sangue. Assim, os sistemas respiratório e circulatório (cardiovascular) são responsáveis por suprir o oxigênio necessário e eliminar o gás carbônico (LONGO F., 2020).
Neste sentido, o conjunto desses processos fisiológicos que permitem a troca gasosa entre o meio ambiente e os pulmões é denominado de Ventilação Pulmonar. Trata-se de um processo mecânico, automático, rítmico e regulado pelo Sistema Nervoso Central (SNC). No aparelho ventilatório, três partes devem ser consideradas, sendo elas a parede torácica pulmonar, a parede torácica abdominal e o abdome. É através da contração e do relaxamento dos músculos inspiratórios e expiratórios que acontece o deslocamento do ar para dentro e para fora das unidades terminais respiratórias do pulmão (PORTO, 2019). Na inspiração, a contração dos músculos inspiratórios promove uma determinada movimentação de volume de ar do meio ambiente para o interior dos alvéolos. E posteriormente, na expiração, a diminuição da atividade dos músculos inspiratórios e a energia acumulada pelas estruturas elásticas dos pulmões e caixa torácica promove uma redução do volume pulmonar (COSTA, 2020).
Os músculos responsáveis pela movimentação inspiratória são o diafragma e intercostais externos, e durante uma inspiração forçada participam aqueles conhecidos como acessórios, que são o esternocleidomastóideo, os escalenos (anterior, médio e posterior), o peitoral menor e o serrátil anterior (GUYTON & HALL, 2017). A contração do diafragma corresponde a cerca de dois terços do volume total de ar que penetra os pulmões durante uma respiração passiva. Este músculo apresenta-se em forma de cúpula separando as cavidades abdominal e torácica, e ao se contrair, movimenta-se no sentido caudal e favorece a expansão dos pulmões (PORTO, 2019).
O movimento expiratório em condições de repouso acontece de forma passiva, pois para realização deste movimento não tem atividade muscular. Isto ocorre devido à elasticidade do tecido pulmonar e o relaxamento da musculatura inspiratória, promovendo a saída do ar para o meio ambiente de forma gradual e suave, e então se restabelece o volume pulmonar original. Porém, se a expiração ocorrer de forma forçada é necessário o recrutamento dos músculos abdominais e intercostais internos (COSTA, 2020).
Abaixo podem ser observados padrões respiratórios “normais” e “anormais” (Figura 1). A respiração normal é o volume corrente padrão e a frequência respiratória de um indivíduo; apneia é quando a respiração é retida por um período; um suspiro profundo é uma inspiração profunda que acontece a qualquer momento durante a respiração; e hiperventilação é um aumento na frequência respiratória, no volume corrente ou em ambos.
Figura 1. Figura representativa mostrando os padrões respiratórios “normais” e os padrões respiratórios anormais” apresentados pelos indivíduos com disfunção respiratória
Fonte: Vidotto et al., 2019.
Durante a avaliação da respiração, deve-se avaliar a frequência, profundidade, ritmo e característica. Dentre as complicações mais encontradas no ciclo respiratório estão alteração do ritmo e profundidade. Normalmente, a inspiração dura quase o mesmo tempo da expiração, sucedendo-se os dois movimentos com a mesma amplitude, intercalados por leves pausas. Quando uma dessas características se modifica surgem os ritmos respiratórios anormais (padrões patológicos) (COSTA, 2020).
Diversas são as causas que podem desencadear esses fenômenos, como insuficiência cardíaca, obstrução das vias aéreas, paralisia diafragmática, infecção, insuficiência neuromuscular, trauma ou cirurgia (PRADO et al., 2019).
Neste contexto, o objetivo desse artigo é descrever os padrões anormais para facilitar o reconhecimento dos mesmos e promover um atendido de maneira integral e proporcionar aos pacientes uma melhor conduta, aumentando a expectativa e qualidade de vida.
2. Metodologia
Para a construção deste artigo, foi realizada uma revisão integrativa da literatura, no qual foram selecionados artigos publicados de revistas indexadas nas bases de dados Centro Latino-Americano e do Caribe de Informação em Ciências da Saúde (LILACS), Biblioteca Virtual de Saúde (BVS-BIREME), Scientific Electronic Library Online (SCIELO), National Library of Medicine/NLM (MEDLINE) e National Library of Medicine/NLM (PUBMED).
Quanto ao delineamento do estudo, este foi dividido em duas etapas: sendo a primeira, busca por artigos nacionais e internacionais, que foram avaliados por meio de seus títulos e resumos, tendo como base os critérios de inclusão e exclusão estabelecidos. Foram considerados como critério de exclusão trabalhos com mais de 10 anos de publicação, e inclusão os que apresentaram um ou mais descritores contemplados e nos idiomas português, inglês e espanhol, dentro do período de 2012 a 2022 e ainda os artigos deveriam ser de livre acesso. Uma única referência de 2007 foi utilizada por ser uma Nota Histórica. Foram utilizados os seguintes descritores: Fisiologia respiratória, padrões respiratórios patológicos, “Kussmaul respiration”, “Cheyne-Stokes respiration”, “sighing respiration”, “Biot respiration” and “Abnormal Respirations”. Em princípio, a pesquisa gerou 496 artigos que, após a aplicação dos critérios de exclusão, chegaram ao número de 14 trabalhos.
E na segunda etapa, os textos selecionados para a revisão foram lidos na íntegra, interpretados e elaborou-se uma síntese das informações.
3. Resultados e discussão
3.1. Padrões respiratórios patológicos
3.1.1- Respiração de Cheyne-Stokes
O padrão respiratório de Cheyne-Stokes (RCS) (Figura 2) é dado por intervalos de hiperventilação intercalados com intervalos de apneia (LONGO F., 2020). Embora descrito no início do século XIX por John Cheyne e William Stokes, esse distúrbio recebeu atenção considerável na última década devido à sua associação com insuficiência cardíaca e acidente vascular cerebral, duas das principais causas de mortalidade e morbidade em países desenvolvidos (RUDRAPPA et al. 2022).
Figura 2. Respiração de Cheyne-Stokes
Fonte: PORTO, 2019.
Ao contrário da apneia obstrutiva do sono (OSA), que pode ser a causa da insuficiência cardíaca, acredita-se que a respiração de Cheyne-Stokes seja resultado da insuficiência cardíaca. A presença de respiração de Cheyne-Stokes em pacientes com insuficiência cardíaca também prediz piores desfechos e aumenta o risco de morte súbita cardíaca. Apesar do crescente reconhecimento e crescente conhecimento, a respiração de Cheyne-Stokes permanece indescritível e os pacientes têm opções de tratamento muito limitadas (RUDRAPPA et al., 2022).
A verdadeira prevalência da respiração de Cheyne-Stokes na população em geral não é conhecida e é considerada rara. Devido às diversas definições e modalidades de detecção utilizadas, a incidência de respiração de Cheyne-Stokes em pacientes com insuficiência cardíaca varia de 25% a 50%. Isso significa que, de quase 5,7 milhões de pacientes com insuficiência cardíaca, espera-se que dois a três milhões tenham respiração Cheyne-Stokes. A incidência relatada é maior em pacientes com insuficiência cardíaca sistólica em comparação com insuficiência cardíaca diastólica, e a respiração de Cheyne-Stokes também é mais comum em pacientes idosos (RUDRAPPA et al., 2022).
A RCS é iniciada e mantida devido a mudanças no limiar de apneia e os níveis flutuantes de pressão parcial de CO2 (PaCO2) em pacientes com insuficiência cardíaca ou acidente vascular cerebral que apresentam um controle respiratório central instável. Em condições normais de vigília, a ventilação está sob controle cortical e metabólico. A respiração normal é mantida através do mecanismo de feedback negativo. Os quimiorreceptores periféricos e centrais detectarão os níveis de PaCO2 e dispararam sinais de feedback recíproco positivo com negativo. Os níveis normais de PaCO2 estão em torno de 45 milímetros de mercúrio. Os níveis mais altos de PaCO2 para suprimir a respiração, chamados de limiar de apnéia, geralmente são cerca de 4 mm a 6 mm mais baixos do que os níveis normais de PaCO2. O limiar da apneia do sono é igual ou marginalmente inferior aos níveis do limiar consciente. A diferença entre esses dois níveis é chamada de reserva de dióxido de carbono (RUDRAPPA et al. 2022). Então, inicia-se a hiperventilação, resultado do crescimento (hiperpneia) e decrescimento (hipopneia) da frequência e da intensidade dos movimentos respiratórios. A hiperventilação diminui a pressão parcial de O2, diminuindo a ventilação e acarretando apneia. A apneia aumenta a PaCO2, reiniciando a hiperventilação e, assim, sucessivamente. A instabilidade presente na RCS se deve a baixos níveis de O2, ao aumento de CO2 no sangue arterial, aumento no retardo entre o pulmão e os quimiorreceptores e aumento da sensibilidade dos quimiorreceptores (LONGO F., 2020).
Dessa maneira a função de ventilação controla os níveis dos gases no sangue arterial, respondendo a perturbações nos níveis de CO2 e O2. Assim, quando o retardo é muito grande, a resposta demora a acontecer, fazendo com que os níveis dos gases se alterem novamente devido a um grande intervalo de apneia. Surgindo, assim, os padrões oscilatórios.
3.1.2- Respiração de Biot
A respiração de Biot (Figura 3) – também conhecida como respiração atáxica, associada a uma lesão medular e pode ser um sinal de alerta de compressão do tronco cerebral, é um padrão respiratório em pacientes com doença neurológica aguda (GURI et al., 2018). Pode ser contrastado com Cheyne– Respiração de Stokes. Esse padrão pode ser um fenômeno raro ou simplesmente não notado. Foi descrito em 1875, por Camille Biot, médico francês, que estudava os padrões respiratórios e descreveu esse padrão após acompanhar um paciente com meningite tuberculosa (WIJDICKS EF. 2007; GURI et al., 2018).
Esse padrão de respiração apresenta-se com duas fases, sendo os períodos de apnéia se alternam irregularmente com séries de respirações de igual profundidade que terminam abruptamente, e é associada à meningite (COSTA, 2020).
Figura 3. Respiração de Biot
Fonte: PORTO, 2019.
É causada por dano à ponte devido a acidente vascular cerebral, trauma ou hérnia uncal. À medida que o insulto à ponte progride, o padrão torna-se irregular. Nesse ponto, o padrão se deteriora para respiração atáxica. O padrão respiratório Biot também pode ser induzido por intoxicação por opiáceos (WIJDICKS, 2007; WHITED L. ; GRAHAM D. D., 2022).
3.1.3. Respiração de Kussmaul
É um padrão respiratório que se caracteriza por inspirações profundas seguidas de um período de apneia e uma expiração rápida e breve, acompanhado por outro período de apneia. Resulta da estimulação do centro respiratório cerebral; ocorre nos casos de acidose diabética (PORTO, 2019).
A respiração de kussmaul (Figura 4) é composto por 4 fases (PORTO, 2019):
1) Inspirações ruidosas, gradativamente mais amplas, alternadas com inspirações rápidas e de pequena amplitude;
2) Apneia em inspiração;
3) Expirações ruidosas gradativamente mais profundas alternadas com inspirações rápidas e de pequena amplitude;
4) Apneia em expiração.
Figura 4. Respiração de Kussmaul
Fonte: PORTO, 2019.
As respirações de Kussmaul foram originalmente observadas e descritas pelo médico Adolf Kussmaul em 1874. Ele fez sua observação em pacientes com diabetes mellitus que estavam em coma e nos estágios finais da cetoacidose diabética (GALLO, 2019).
Esse padrão ocorre devido ao aumento do volume corrente com ou sem aumento da frequência respiratória. É uma forma de hiperventilação, resultante da estimulação do centro respiratório no tronco encefálico pelo baixo pH sérico. O efeito é a diminuição da pressão parcial de dióxido de carbono nos alvéolos, compensando assim a acidose metabólica. Inicialmente, na acidose, o padrão respiratório é rápido e superficial, mas à medida que a acidose progride, as inspirações tornam-se mais profundas. É apenas nos estágios posteriores que as verdadeiras respirações de Kussmaul são vistas. As respirações de Kussmaul podem ser observadas em qualquer distúrbio que cause acidose significativa. Ingestões tóxicas, particularmente álcoois, são outra causa comum de respiração de Kussmaul. A toxicidade do salicilato também é uma causa. Kussmaul também foi classicamente descrito em pacientes com uremia. Também pode ser observada em qualquer distúrbio que resulte em cetoacidose láctica ou cetoacidose (WHITED L.; GRAHAM D. D., 2022).
A acidose resulta do acúmulo anormal de cetonas, lactato, urato ou ácido exógeno no sangue. Uma queda no pH significativa o suficiente para induzir a respiração de Kussmaul é um sinal de descompensação. Conforme descrito pelo Dr. Kussmaul, esse padrão respiratório é um evento perimortem. A falha em reconhecer esse padrão respiratório pode resultar em atraso no reconhecimento e no tratamento da causa subjacente. Tais atrasos podem resultar em aumento da morbidade e até mesmo na mortalidade do paciente (GALLO, 2019).
3.1.4 Respiração Suspirosa
A dispneia suspirosa (Figura 5) também conhecida como síndrome de hiperventilação, consiste em uma respiração profunda que muitas vezes é vista como uma expressão de estresse, tristeza, exaustão ou alívio. No entanto, o os suspiros mais frequentes passam despercebidos e ocorrem espontaneamente a cada vários minutos, cerca de uma dúzia de vezes por hora. Este é definido como uma respiração variante tipo que tem duas a cinco vezes o volume de uma respiração normal.
Um típico suspiro tem uma inspiração bimodal em que a primeira inspiração é indistinguível de uma respiração normal (eupnéia) seguido por uma segunda inspiração maior (Figura 1). Essa morfologia aparece como uma respiração tomada em cima de um precedente respiração. Um suspiro é muitas vezes seguido por uma pausa respiratória chamada pós-suspiro apnéia (LI PENG, YACKLE KEVIN, 2017).
Figura 5. Respiração Suspirosa
Fonte: PORTO, 2019.
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com base nos dados expostos é possível concluir que a avaliação dos padrões respiratórios é mais uma ferramenta que o profissional pode lançar mão para ajudar no diagnóstico de afecções diversas, além de ser fundamental para que se possa compreender o estado fisiológico do paciente.
Padrões respiratórios anormais sugerem a possibilidade de uma lesão subjacente ou distúrbios metabólicos que refletem, direta ou indiretamente, nestes padrões. O reconhecimento recoce de padrões respiratórios anormais pode ajudar o clínico nas tomadas de decisão, que podem impactar diretamente em um melhor prognóstico.
REFERÊNCIAS
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13- WHITED L.; GRAHAM D. D. Abnormal Respirations. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan–.PMID: 29262235. Free Books & Documents. Disponível em https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470309/. Acesso em 14 de dez de 2022.
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1 Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
2 Hospital Governador Israel Pinheiro