Distúrbios da parede torácica – George E Tzelepis F Dennis McCool

George E. Tzelepis, MD

Associate Professor of Medicine, University of Athens Medical School, Atenas, Grécia

F. Dennis McCool, MD

Professor of Medicine, Alpert Medical School of Brown University, Providence, RI; Chief, Pulmonary Critical Care, Memorial Hospital of Rhode Island, Pawtucket, RI

A parede torácica abrange a caixa torácica óssea, os músculos da caixa torácica, o diafragma e o abdome. A integridade estrutural e funcional destes componentes musculares e não musculares da parede torácica também é importante para a função respiratória normal. Os distúrbios que afetam qualquer componente isolado da parede torácica ou quaisquer combinações destas estruturas podem comprometer a respiração sem envolver diretamente o próprio pulmão. Existem dois mecanismos principais pelos quais estes distúrbios comprometem a função respiratória e levam ao desenvolvimento de insuficiência respiratória. O primeiro consiste na imposição de grandes cargas mecânicas, que devem ser superadas pelos músculos respiratórios para que os pulmões sejam inflados. Estas cargas aumentam o trabalho da respiração. O segundo mecanismo atua enfraquecendo os músculos respiratórios e, assim, diminui a sua capacidade de trabalho. A história natural destes distúrbios apresenta considerável variabilidade. A insuficiência respiratória pode demorar anos para se desenvolver em indivíduos com cifoescoliose ou pode se manifestar de maneira aguda em indivíduos com tórax instável, miastenia grave (MG) ou síndrome de Guillain-Barré (SGB).¹ Outros distúrbios, como a espondilite anquilosante, peito escavado ou paralisia diafragmática unilateral, exercem impacto mínimo sobre a função respiratória.

Insuficiência respiratória nos distúrbios da parede torácica

Geralmente, a insuficiência respiratória é causada por um desequilíbrio das cargas mecânicas impostas sobre os músculos respiratórios e a capacidade dos músculos de gerar pressão suficiente para superar estas cargas e manter a ventilação alveolar.² Os distúrbios que afetam a caixa torácica óssea (cifoescoliose) ou os tecidos moles do abdome (obesidade) são cargas mecânicas que podem resultar numa disfunção respiratória leve ou severa. Estas cargas mecânicas tornam a caixa torácica e o abdome menos distensíveis e aumentam o trabalho necessário para inflar os pulmões. O enfraquecimento dos músculos respiratórios, seja diretamente relacionado a um processo miopático (como doença neuromuscular) ou a um acoplamento ineficiente entre os músculos respiratórios e a parede torácica (como tórax instável), exerce papel central na patogênese da insuficiência respiratória nestes pacientes. Os fatores adicionais que contribuem para a insuficiência respiratória incluem as alterações das propriedades mecânicas do pulmão atribuíveis ao desenvolvimento de microatelectasias, obstrução da tosse decorrente do enfraquecimento da musculatura respiratória e depressão do impulso respiratório, que se manifesta sobretudo durante o sono. A respiração desordenada durante o sono ocorre com frequência nestes indivíduos e acarreta hipercapnia e hipoxemia noturna. Em indivíduos com enfraquecimento severo da musculatura respiratória, a hipoventilação noturna muitas vezes precede o desenvolvimento de hipercapnia e hipoxemia durante o dia. A tosse inefetiva impede a depuração das secreções bronquiais e pode levar ao desenvolvimento de infecções broncopulmonares frequentes, bem como de atelectasia recorrente.

Quando os distúrbios neuromusculares da parede torácica resultam numa restrição leve a moderada (capacidade pulmonar total [CPT] igual a 50 a 80% da capacidade prevista), os pacientes tipicamente mantêm normais as tensões de oxigênio arterial (PaO₂) e de gás carbônico arterial (PaCO₂). Quando cargas mecânicas mais pronunciadas causam restrição respiratória severa (CPT < 50% da capacidade prevista) e há enfraquecimento concomitante da musculatura respiratória (as pressões inspiratórias estáticas máximas são inferiores a 50% do previsto), os indivíduos tendem mais a desenvolver hipercapnia durante o dia. Adicionalmente, estes indivíduos adotarão um padrão de respiração rápida e superficial, consistente com a diminuição do volume corrente (Vc), encurtamento do tempo de inspiração e aumento da frequência respiratória.² Este padrão de respirações menores e mais breves reduz o trabalho necessário para cada respiração corrente, minimiza a dispneia e diminui o risco de desenvolvimento de fadiga muscular respiratória, porém compromete as trocas gasosas. A respiração com pequenos volumes correntes aumenta a fração de perda ventilatória a cada respiração (maior proporção da porção do espaço morto do volume corrente [V_M] em relação ao V_T) e isto pode levar ao desenvolvimento de hipercapnia [Tabela 1]. Mesmo assim, o aumento da taxa respiratória compensa o reduzido volume corrente para manter a ventilação de minuto geral (V_E) em níveis quase normais, bem como para manter a Pao₂ e a PaCO₂ normais. A doença pulmonar concomitante p. ex., atelectasia, pneumonia) piora as anormalidades de troca gasosa relacionadas ao padrão de respiração rápida e superficial. Os distúrbios específicos da parede torácica, que serão discutidos neste capítulo, são classificados como distúrbios que afetam componentes (1) não musculares e (2) musculares da parede torácica.

Tabela 1. Relações entre volume corrente, frequência respiratória e tensões de oxigênio arterial e alveolar.

A-aDo₂ = gradiente de oxigênio alveolo-arterial; f = frequência respiratória; PaCO₂ = tensão de dióxido de carbono arterial; PaO₂ = tensão de oxigênio arterial; V_A = porção alveolar do volume corrente; V^?_A = ventilação alveolar (fxV_A); V_M = porção de espaço morto do volume corrente; V_M/V_C = proporção de espaço morto funcional em relação ao volume corrente, ou taxa de perda ventilatória; V_C = volume corrente.

Esta tabela demonstra como os distúrbios restritivos do sistema respiratório resultantes de doença neuromuscular ou doença da parede torácica podem produzir hipercapnia e hipoxemia, ao diminuírem a quantidade de ventilação por respiração.

*A elevada PaCO₂ resulta em hipóxia alveolar e arterial. Entretanto, na ausência de atelectasia ou de outra doença concomitante que aumente a incompatibilidade de ventilação-perfusão, o A-aDO₂ permanece normal.

Distúrbios de parede torácica não musculares

Obesidade

A disfunção respiratória atribuída à obesidade está primariamente relacionada (1) à carga em massa de tecido adiposo existente na parede torácica; e (2) às alterações no controle da respiração. A possível associação da obesidade com a asma e baixos níveis de adiponectina é discutida em outra seção. Dispneia e intolerância ao exercício são as queixas mais frequentes dos indivíduos obesos.³ Entretanto, a severidade do comprometimento respiratório pode não estar correlacionada com o grau de obesidade determinado pelo índice de massa corporal (IMC; proporção do peso corporal expresso em quilos em relação à altura expressa em metros).⁴ Exemplificando, alguns indivíduos obesos podem apresentar níveis altos de PaCO₂, enquanto outros que possuem o mesmo IMC podem apresentar eucapnia.⁵ O nível de PaCO₂ pode ser utilizado para classificar indivíduos obesos como aqueles que apresentam apenas obesidade simples (indivíduos com eucapnia) e aqueles com síndrome da hipoventilação da obesidade (indivíduos com hipercapnia).⁶

A obesidade pode ser acompanhada por alterações na função pulmonar, pois caracteristicamente provoca reduções da capacidade residual funcional (CRF) e do volume de reserva expiratório (VRE). A CPT e a capacidade vital (CV) podem estar normais ou apenas levemente diminuídas, exceto nos casos mais severos de obesidade mórbida.⁷ Na obesidade simples, a hipoxemia é leve ou inexistente. Quando presente, a hipoxemia pode ser atribuída à atelectasia de regiões pulmonares. Em contraste, a hipoxemia geralmente é observada em indivíduos com síndrome da hipoventilação da obesidade.⁸ Diante desta síndrome, hipoxemia e hipercapnia advêm da ocorrência de interações complexas entre o controle anormal da ventilação e a mecânica respiratória desordenada [Figura 1].⁹

 

Figura 1. Patogênese da síndrome da hipoventilação da obesidade.

Os efeitos mecânicos da obesidade estão relacionados ao efeito direto da massa adiposa sobre a parede torácica (tornando a parede torácica mais rígida e menos complacente) e aos seus efeitos indiretos sobre o pulmão. A obesidade diminui a complacência do pulmão¹⁰ e aumenta a resistência das vias aéreas e do sistema respiratório total, impedindo o fluxo de ar durante a inspiração.^11,12 A transição da posição vertical para a posição em supino pode aumentar ainda mais a resistência respiratória nos casos de obesidade severa e, com isso, piorar a hipoxemia. Isto pode ser preocupante durante a indução da anestesia.¹³ Indivíduos com obesidade simples podem se adaptar às cargas elástica e resistiva adicionais alterando o padrão de respiração para um que seja compatível com volumes correntes pequenos e frequência respiratória elevada. Em contraste, indivíduos com hipoventilação associada à obesidade talvez não exibam um aumento compensatório da frequência respiratória.¹⁴

A perda de peso constitui a terapia ideal. Recentemente, foram publicadas diretrizes para o tratamento de perda de peso que enfatizam a dieta, aumento da atividade física e terapia comportamental como tratamentos iniciais destinados a todos os indivíduos obesos, independentemente da severidade da obesidade.¹⁵ A farmacoterapia ou a cirurgia bariátrica devem ser consideradas em casos de indivíduos obesos que não conseguem controlar o peso por meio da terapia convencional.¹⁵ Embora o VRE e a CRF possam melhorar com a perda de peso, não existe nenhuma correlação entre a magnitude da perda de peso e o grau de melhora dos volumes pulmonares.^16,17

Cifoescoliose

O termo cifoescoliose refere-se a um grupo de deformidades esqueléticas caracterizadas por uma curvatura espinal excessiva no plano coronal (escoliose) e no plano sagital (cifose), bem como pela rotação do eixo espinal.¹⁸ A cifoescoliose é classificada como idiopática, secundária (paralítica; i. e., associada a doenças neuromusculares, como distrofia muscular, neurofibromatose ou poliomielite) ou congênita (associada à malformação vertebral presente ao nascimento). A cifoescoliose idiopática representa a forma mais comum, sendo responsável por cerca de 80% de todos casos. Esta condição usualmente se manifesta no final da infância ou no início da adolescência, e afeta as meninas mais frequentemente do que os meninos, numa proporção de 4:1.¹⁹

A cifoescoliose pode produzir o comprometimento restritivo mais grave de todas as doenças não musculares que afetam a parede torácica.¹ A CPT e a CV podem ser reduzidas a até 30% dos valores previstos.²⁰ O comprometimento ventilatório é amplamente dependente do grau de severidade da deformação espinal e do grau de enfraquecimento neuromuscular. ^21,22 A severidade da deformação pode ser determinada medindo-se o ângulo de Cobb [Figura 2], enquanto o grau de enfraquecimento da musculatura respiratória pode ser avaliado por meio da determinação da pressão inspiratória estática máxima (PImáx). Quanto maior for o ângulo de Cobb, mais severo será o comprometimento respiratório. Ângulos maiores do que 100° geralmente estão associados a sintomas respiratórios (como dispneia ao esforço). Os fatores associados à progressão da deformidade espinal incluem uma ampla curvatura no momento da apresentação, imaturidade esquelética e localização torácica no ápice da curvatura.²² O enfraquecimento muscular inspiratório concomitante, doença neuromuscular subjacente e respiração desordenada durante o sono ou compressão pulmonar atribuída à deformidade torácica também podem contribuir para a insuficiência respiratória. ^19,20,22 Estes fatores devem ser considerados ao avaliar os pacientes com escoliose idiopática apresentando ângulos de curvatura inferiores a 100°, que desenvolvem insuficiência respiratória. Em contraste com a cifoescoliose idiopática, os indivíduos com cifoescoliose secundária à doença neuromuscular podem desenvolver insuficiência respiratória quando apresentam ângulos de curvatura inferiores a 100°. De uma forma geral, a cifoescoliose idiopática apresenta um curso mais benigno em comparação à cifoescoliose secundária.¹⁹ O sintoma inicial costuma ser a dispneia ao esforço que, por sua vez, pode evoluir para dispneia em repouso. À medida que a deformação progride com o avanço da idade, o paciente pode desenvolver hipercapnia e insuficiência respiratória.

 

Pacientes adultos com cifoescoliose idiopática não requerem tratamento especial para prevenção da insuficiência respiratória. Por outro lado, os pacientes de meia-idade com cifoescoliose grave e ângulos escolióticos de aproximadamente 100° (ou maiores) devem ser monitorados atentamente quanto ao desenvolvimento de complicações respiratórias.^20,23 Infecções respiratórias ou agentes depressores do sistema nervoso central podem precipitar uma franca insuficiência respiratória nestes pacientes. As medidas de suporte gerais incluem imunizações contra influenza e pneumococos, suspensão do tabagismo, manutenção de um peso corporal normal e tratamento imediato das infecções. A hipoventilação noturna tipicamente precede os achados diurnos de hipercapnia e hipoxemia. A Tabela 2 mostra as indicações para tratamento da hipoventilação noturna por meio de ventilação mecânica não invasiva.²⁴ Os ventiladores com pressão ou volume preestabelecidos são igualmente efetivos.²⁵ O paciente necessitará de oxigênio suplementar se a hipoxemia persistir mesmo com o tratamento da hipoventilação à base de ventilação de pressão positiva não invasiva. A ventilação não invasiva melhora as trocas gasosas, parâmetros hemodinâmicos, arquitetura do sono e qualidade de vida. Os benefícios adicionais incluem a redução do número e da duração das internações.²⁶ A traqueostomia é reservada para pacientes incapazes de cuidar de suas secreções bronquiais excessivas e para aqueles que não respondem ou não toleram a ventilação não invasiva.

Tabela 2. Indicações para a instituição da ventilação não invasiva prolongada em casos de distúrbio da parede torácica e distúrbio neuromuscular.

CVF = capacidade vital forçada; PaCO₂ = tensão de dióxido de carbono arterial; PImáx = pressão inspiratória estática máxima.

Espondilite anquilosante

A espondilite anquilosante é um distúrbio inflamatório crônico com etiologia desconhecida, caracterizado pela inflamação do esqueleto axial.²⁷ A principal característica do envolvimento respiratório consiste na restrição da caixa torácica resultante da inflamação e fissão das articulações costovertebral e esternoclavicular.^28,29 Isto resulta no comprometimento mínimo do sistema respiratório, caracterizado pela ocorrência de leves diminuições da complacência do sistema respiratório total e da parede torácica. A complacência do pulmão geralmente permanece normal. Como a expansão da caixa torácica é limitada, a maior parte da alteração do volume pulmonar durante a respiração tranquila ou exercício é exercida pelo diafragma, que desloca os conteúdos abdominais caudalmente e expande a parede abdominal.²⁸ A CPT e a CV podem sofrer uma pequena redução, enquanto as trocas gasosas e a força da musculatura respiratória geralmente são preservadas.³⁰ Considerando que a carga elástica imposta pela parede torácica é pequena e a força da musculatura torácica não é comprometida, a incapacitação respiratória associada à espondilite anquilosante em geral não é severa o bastante para causar sintomas, nem levar ao desenvolvimento de insuficiência respiratória.

Pectus excavatum

O peito escavado (pectus excavatum) consiste numa deformação da parede abdominal caracterizada por uma depressão excessiva do esterno.³¹ Esta deformidade é observada em menos de 0,5% da população em geral, sendo mais comum em pacientes que apresentam evidências de distúrbios do tecido conectivo, como a síndrome de Marfan. Sua etiologia é desconhecida e a condição causa comprometimento respiratório mínimo ou inexistente.^31,32

As queixas mais frequentes dos adolescentes com peito escavado são de caráter estético. Apesar das limitações do paciente, o teste de exercício cardiopulmonar geralmente resulta normal.³² Os indivíduos que apresentam deformidades mais graves podem exibir uma leve redução da taxa de trabalho máxima e do consumo de oxigênio. Ainda que não seja amplamente aceita, a compressão ventricular direita pelo esterno deprimido pode ser responsável pela limitação do exercício observada em alguns pacientes.³³

O grau de deformação da parede torácica é avaliado por radiografia, medindo-se a proporção entre os diâmetros transversal e anteroposterior da caixa torácica ao nível da depressão esternal mais profunda observada por tomografia computadorizada (TC) do tórax [Figura 3]. A correção cirúrgica do peito escavado usualmente é indicada para pacientes que apresentam um índice de TC superior a 3,5, aliado a sintomas ou evidência laboratorial de comprometimento cardíaco ou pulmonar.³¹ A correção cirúrgica da deformidade do peito em indivíduos ainda jovens resulta numa severa disfunção respiratória restritiva durante a fase adulta. Sendo assim, a correção com o uso de técnicas invasivas deve ser realizada nas fases mais tardias da adolescência. Técnicas cirúrgicas novas e menos invasivas envolvem a instalação de uma haste metálica curvada através de pequenas incisões produzidas em cada lado da caixa torácica, bem como a estabilização do esterno em sua posição original.³¹ Não há evidências convincentes de que a correção da deformidade melhore a função cardiopulmonar ou a capacidade de exercício.³⁴

 

Figura 3. Tomografia computadorizada do tórax de um paciente com peito escavado, mostrando um diâmetro ântero-posterior (AP) reduzido em relação ao diâmetro transversal (Tr) da caixa torácica.

Tórax instável

O tórax instável ocorre quando as fraturas de costela produzem um segmento de caixa torácica que se deforma acentuadamente durante a respiração. A parte solta da caixa torácica é movida para dentro durante a inspiração e para fora durante a expiração, comprometendo assim a ventilação.^35,36 O movimento para dentro durante a inspiração limita o volume de ar que pode ser inalado, podendo causar uma severa restrição respiratória. Em geral, fraturas duplas com envolvimento de três ou mais costelas em sequência, ou fraturas combinadas de costela e esterno, são necessárias para causar tórax instável.^35,36 O traumatismo torácico fechado resultante de acidentes automobilísticos ou quedas é responsável pela maioria dos casos de tórax instável. As lesões metastáticas em costelas (como as oriundas do mieloma múltiplo) e o traumatismo associado à ressuscitação cardiopulmonar constituem causas raras de tórax instável.³⁵

A movimentação paradoxal do segmento instável é uma consequência da pressão intratorácica negativa desenvolvida durante a inspiração. Normalmente, esta pressão subatmosférica consiste numa força negativa que atua sobre a caixa torácica e é contraposta pelas forças geradas pela musculatura da caixa torácica. No tórax instável, um segmento da caixa torácica está desacoplado das forças que promovem expansão da parede torácica e, assim, torna-se vulnerável às alterações subatmosféricas de pressão intrapleural que ocorrem durante a inspiração.³⁷ Uma contusão pulmonar concomitante amplifica a movimentação paradoxal, à medida que são necessárias pressões intrapleurais mais negativas para inflar o pulmão.³⁸ A insuficiência respiratória com hipercapnia pode demorar horas ou dias para se desenvolver. A patogênese da insuficiência respiratória é complexa [Figura 4]. Evidências concomitantes sugerem que o segmento instável da parede torácica e a dor associada resultam no comprometimento da tosse, atelectasia regional e alterações no padrão de ativação e recrutamento da musculatura respiratória.¹

 

Figura 4. Patogênese da insuficiência respiratória no tórax instável.

O tratamento do tórax instável sofreu modificações significativas ao longo das últimas duas décadas. A restauração da integridade anatômica e funcional pode ser alcançada com tratamento conservador (com ou sem ventilação mecânica) ou intervenção cirúrgica. Uma analgesia adequada, limpeza das secreções bronquiais e assistência ventilatória mecânica, quando necessária, compõem a base do tratamento conservador. A ventilação mecânica empregada unicamente com o propósito de estabilizar a parede torácica não é mais recomendada, pois está associada a uma taxa aumentada de complicações. A fixação cirúrgica tem sido empregada para diminuir a morbidade e mortalidade associadas ao ventilador.^39,40 Embora as indicações para realização da fixação operatória ainda não estejam totalmente definidas, a cirurgia deve ser indicada para pacientes cuja instabilidade da parede torácica interfere no desmame da ventilação mecânica, ou para aqueles submetidos à toracotomia em decorrência de lesões concomitantes.^36,41

Distúrbios neuromusculares de parede torácica

A “bomba” respiratória abrange os centros de controle respiratórios localizados no tronco encefálico, medula espinal, nervos periféricos, junção neuromuscular, músculos expiratórios, diafragma e outros músculos respiratórios. Os distúrbios neuromusculares levam ao desenvolvimento de insuficiência respiratória por comprometerem a função normal de um ou mais componentes da bomba respiratória. A Tabela 3 lista as doenças neuromusculares mais comuns, classificadas de acordo com o nível de comprometimento.

Tabela 3. Síndromes neuromusculares associadas à insuficiência respiratória de acordo com o nível de comprometimento.

Patofisiologia

A insuficiência respiratória em indivíduos com distúrbios neuromusculares se desenvolve primariamente a partir do enfraquecimento dos músculos inspiratórios, que pode ser atribuído à doença muscular intrínseca ou às doenças envolvendo a medula espinal, nervos periféricos ou junção neuromuscular. Nestes indivíduos, as anormalidades de controle da respiração contribuem em menor grau para a insuficiência respiratória. A hipercapnia relacionada à hipoventilação alveolar pode se desenvolver progressivamente, ao longo de meses ou anos, mas também de forma aguda, como ocorre na MG e na SGB. O enfraquecimento da musculatura inspiratória leva à insuflação subótima do pulmão, com consequente desenvolvimento de microatelectasia regional, disfunção da ventilação-perfusão e desenvolvimento de hipoxemia.⁴² Quando isto ocorre, a hipoxemia é tipicamente desproporcional ao grau de hipoventilação. A respiração com volumes correntes pequenos intensifica ainda mais o desenvolvimento de microatelectasia e diminui a complacência pulmonar. Nestes indivíduos, o trabalho da respiração é aumentado pela redução da complacência do pulmão e da parede pulmonar. A morbidade atribuída ao enfraquecimento da musculatura expiratória pode ser tão profunda quanto àquela atribuída ao enfraquecimento da musculatura inspiratória, pois o comprometimento da musculatura expiratória compromete a efetividade da tosse e a remoção das secreções presentes nas vias aéreas, predispondo estes indivíduos à aspiração e aquisição de infecções.

A diminuição do volume pulmonar que tipicamente acompanha as doenças neuromusculares crônicas é causada primariamente pelo enfraquecimento do diafragma e de outros músculos inspiratórios. Entretanto, as alterações secundárias ocorridas nas propriedades mecânicas do pulmão e da parede torácica também contribuem para as reduções da CV e da CPT.⁴³ Apesar de a diminuição da CV geralmente ocorrer em paralelo com a progressão da doença neuromuscular subjacente,⁴⁴ esta geralmente é desproporcional à perda de força muscular atribuída às alterações das propriedades mecânicas do pulmão e da parede torácica.^43,45 Estas duas estruturas tornam-se rígidas e menos distensíveis, por serem inadequadamente “estiradas” durante a respiração típica.

Avaliação clínica

Nos estágios iniciais da doença neuromuscular, os pacientes podem ser totalmente assintomáticos ou queixarem-se de dispneia ao esforço. Conforme a doença evolui, pode-se desenvolver dispneia em repouso. A hipersonolência durante o dia atribuída à hipoventilação noturna e as infecções respiratórias frequentes devidas à tosse inefetiva também podem ocorrer no início do curso das doenças neuromusculares. Com o severo enfraquecimento da musculatura respiratória, pode haver desenvolvimento de uma insuficiência respiratória manifesta. Neste caso, pode ser necessário instituir uma ventilação mecânica invasiva ou não invasiva, com o intuito de manter a ventilação alveolar adequada.

Quando o enfraquecimento da musculatura respiratória é leve, o exame físico pode resultar normal. Porém, à medida que atinge um estágio mais avançado, os achados físicos podem incluir movimentação paradoxal da parede torácica para dentro durante a inspiração, conforme a caixa torácica se expande; taquipneia; utilização de músculos acessórios; e tosse fraca. A força da musculatura respiratória pode ser avaliada medindo-se as pressões expiratória e inspiratória estática máxima [Figura 5]. O enfraquecimento da musculatura inspiratória pode ser confirmado pela detecção de valores baixos de PImáx e pressão nasal ao fungar, enquanto o enfraquecimento da musculatura expiratória pode ser ratificado por valores baixos de pressão expiratória estática máxima (PEmáx).^46,47 Com o enfraquecimento mínimo da musculatura inspiratória, pode haver pouca ou nenhuma redução da CV. Portanto, as medidas da PImáx são mais convenientes para o acompanhamento dos estágios iniciais das doenças neuromusculares. Quando a força da musculatura inspiratória sofre uma redução de 50% ou mais, a CV diminui e continua a cair à medida que o enfraquecimento muscular evolui. Considerando que a CV é um teste mais reproduzível do que as medidas de PImáx, a determinação da CV representa um meio mais adequado de avaliar a força da musculatura inspiratória nos estágios tardios da doença neuromuscular.⁴⁷ Uma queda de 25% ou mais da CV entre o posicionamento vertical e a supinação constitui um indicador mais sensível de enfraquecimento do diafragma do que a medida da CV em posição vertical. Testes específicos, como a determinação da pressão transdiafragmática (Pdi), estimulação do nervo frênico com determinação da Pdi de espasmo ou o tempo de condução no nervo frênico, podem fornecer informação acurada sobre o nível de disfunção da bomba respiratória.⁴⁷ A ocorrência de dessaturação da oxi-hemoglobina durante a noite sustenta ainda mais o diagnóstico de enfraquecimento da musculatura respiratória.

 

Distúrbios da medula espinal

Lesão da medula espinal

O comprometimento respiratório varia com o nível de lesão da medula espinal (LME).⁴⁸ As raízes do nervo frênico originam-se da medula espinal, junto aos níveis de C3, C4 e C5. As lesões cervicais que ocorrem acima de C3 causam uma insuficiência respiratória atribuída à paralisia dos músculos do diafragma, escaleno, intercostal e abdominal. Estes pacientes necessitam de suporte ventilatório prolongado ou podem ser candidatos ao uso de marca-passo no nervo frênico. No caso das lesões que ocorrem na região cervical inferior (C6 ou C8) ou na região torácica superior (T1 a T6), a função diafragmática permanece intacta. Entretanto, a paralisia dos músculos abdominais resulta no profundo enfraquecimento da musculatura expiratória. Nas lesões medulares localizadas na região cervical intermediária (C3 a C5), o diafragma pode ser enfraquecido e alguns (mas nem todos) pacientes podem necessitar de suporte ventilatório crônico.

As alterações patofisiológicas do sistema respiratório que ocorrem na LME também dependem do nível da lesão, sendo mais pronunciadas no caso das lesões medulares cervicais superiores.^48-50 Reduções profundas da CV e da CPT ocorrem tipicamente após a lesão aguda à medula cervical. A CV e a PImáx geralmente melhoram nos primeiros 6 a 9 meses subsequentes à aquisição da LME, sem contudo retornar aos valores basais.^50,51 Os maiores níveis de lesão estão associados a diminuições mais significativas da força da musculatura respiratória e a reduções dos volumes pulmonares. Todos os níveis de lesão estão associados ao enfraquecimento da musculatura expiratória. Os músculos expiratórios são tipicamente mais enfraquecidos do que a musculatura inspiratória (a PEmáx sofre reduções maiores do que a PImáx).⁵¹ Em termos de perspectiva respiratória, estes indivíduos toleram a posição supina melhor do que a posição vertical. Quando o paciente assume a posição supina, tanto a PImáx como a CV aumentam. Isto é atribuído aos efeitos hidrostáticos dos conteúdos abdominais sobre o diafragma.^48,52 O diafragma, ao ser deslocado na direção da cabeça no posicionamento em supino, é alongado e sua capacidade de criar pressão é intensificada.^48,52 Os pacientes com LME que dispensam a assistência ventilatória geralmente apresentam normocapnia e podem desenvolver uma leve hipoxemia atribuída às regiões parcialmente atelectásicas do pulmão, causadoras de disfunção de ventilação-perfusão.

Doses elevadas de esteroides são utilizadas de modo rotineiro durante a fase aguda, com o objetivo de diminuir o edema e prevenir novos danos a nervos. As ações preventivas e de suporte incluem o tratamento imediato das infecções respiratórias, mudanças frequentes da posição do corpo durante o repouso no leito, exercícios de respiração profunda e tosse auxiliada. O uso de marca-passo no nervo frênico pode ser considerado para casos de LME acima do nível de C3, quando os neurônios motores frênicos e seus corpos celulares permanecem intactos. ⁵³

Esclerose lateral amiotrófica

A esclerose lateral amiotrófica (ELA) caracteriza-se pela destruição progressiva dos neurônios motores espinais inferiores e superiores. A doença provoca enfraquecimento muscular, atrofia e fasciculações.⁵⁴ Os indivíduos afetados usualmente desenvolvem um enfraquecimento assimétrico que progride gradualmente. A insuficiência respiratória constitui a principal causa de morte. Embora o enfraquecimento da musculatura respiratória seja tipicamente observado nos casos avançados, também pode ocorrer no início do curso da doença. Ocasionalmente, a disfunção do diafragma e a insuficiência respiratória podem ser as manifestações iniciais da ELA. Além do envolvimento dos músculos inspiratórios, a ELA afeta (1) os músculos das vias aéreas superiores e (2) os músculos expiratórios. O enfraquecimento destes grupos musculares resulta em anormalidades de deglutição, aspiração e tosse inadequada. Como consequência, a pneumonia por aspiração constitui uma complicação frequente da ELA. O monitoramento da função pulmonar no contexto ambulatorial é importante, porque há necessidade de instituir o tratamento com ventilação mecânica não invasiva quando a CV está abaixo de 50% do previsto.²⁴ Na ausência de disfunção bulbar, a ventilação não invasiva está associada à melhora da sobrevida e da qualidade de vida.^55,56

Poliomielite

A infecção pelo poliovírus envolve os neurônios motores junto aos cornos anteriores da medula espinal, provocando paralisia muscular. Sendo uma causa extremamente comum de insuficiência respiratória no passado, a poliomielite (ou pólio) hoje é relatada apenas esporadicamente, entre indivíduos não vacinados.⁵⁷ Esta doença continua sendo endêmica em algumas partes da África e da Ásia Central. A insuficiência respiratória foi uma das principais causas de morte durante a epidemia de pólio ocorrida nas décadas de 1940 e 1950. As síndromes pós-pólio referem-se aos pacientes que desenvolvem enfraquecimento muscular após um período de muitos anos, subsequentemente à infecção inicial pelo poliovírus.⁵⁸ Acredita-se que esta síndrome seja causada pela degeneração da unidade motora em nervos previamente afetados pelo poliovírus. Ocorre uma perda progressiva da função neuronal motora, que resulta no enfraquecimento muscular.⁵⁹ Conforme estes pacientes envelhecem, qualquer enfraquecimento inerente dos músculos respiratórios pode ser amplificado. O tempo médio decorrido desde o momento da infecção inicial até o desenvolvimento da síndrome pós-pólio é de 35 anos, com variação de 8 a 71 anos. O enfraquecimento do diafragma aliado à existência de uma cifoescoliose subjacente irá resultar em uma disfunção restritiva caracterizada por uma diminuição da CPT e da CV. Pode haver hipoventilação noturna, especialmente durante o sono de movimentos oculares rápidos (REM, rapid eye movement).⁵⁹ Estes indivíduos podem ser beneficiados pela ventilação noturna com pressão positiva não invasiva, e talvez necessitem de suporte ventilatório contínuo durante as infecções pulmonares agudas. A respiração desordenada durante o sono (p. ex., apneia do sono obstrutiva) também pode ocorrer em indivíduos com síndrome pós-pólio.^58,60

Atrofia muscular espinal

A atrofia muscular espinal (AME) refere-se a um grupo de doenças hereditárias que envolve primariamente os neurônios motores espinais. Divide-se em vários subgrupos, sendo que a AME de tipo I (doença de Werdnig-Hoffmann) é a condição mais severa. A insuficiência respiratória pode ocorrer precocemente na infância, ou tardiamente na fase adulta.⁶¹

Distúrbios dos nervos periféricos

Síndrome de Guillain-Barré

A SGB consiste em uma polineuropatia aguda adquirida, que se caracteriza pelo enfraquecimento rapidamente progressivo dos membros, diminuição ou ausência dos reflexos e distribuição simétrica.⁶² A insuficiência respiratória aguda atribuída ao envolvimento do nervo frênico tipicamente segue-se à paralisia dos grupos musculares esqueléticos distais (membros superiores ou inferiores). Os indivíduos afetados com frequência recuperam a força muscular. No entanto, até 1/4 dos pacientes com SGB pode necessitar de suporte ventilatório por 2 a 30 meses.⁶³ Também pode haver um envolvimento bulbar que leva à aspiração pulmonar. As determinações da CV, PImáx e PEmáx são rotineiramente empregadas no seguimento da progressão do enfraquecimento da musculatura respiratória. Uma CV de 15 cc/kg é indicativa de progressão iminente para insuficiência respiratória. A mortalidade geral da SGB é de 4 a 15%, sendo que a maioria dos sobreviventes se recupera completamente.⁶⁴ A plasmaférese ou a administração de imunoglobulinas por via endovenosa, quando instituídas no início do curso da doença, estão associadas a uma menor duração da ventilação mecânica e a uma recuperação motora mais rápida.⁶⁵

Paralisia do diafragma

A paralisia de um ou de ambos os hemidiafragmas pode advir de várias causas, entre as quais uma cirurgia cardíaca, traumatismo, infecção (p. ex., herpes-zóster), tumores broncogênicos ou mediastínicos, amiotrofia neurálgica (síndrome de Parsonage-Turner ou neuropatia do plexo braquial) ou neuropatia diabética.⁶⁶

A paralisia diafragmática bilateral (PDB) manifesta-se clinicamente com dispneia ao esforço, ortopneia acentuada, ou dispneia durante a inclinação ou quando o nível de água ultrapassa a cintura do paciente.^67,68 A insuficiência respiratória ocorre comumente com a PDB. Entretanto, alguns indivíduos continuam deambulantes. A ocorrência de movimentos paradoxos da caixa torácica e do abdome durante a inspiração constitui a principal característica ao exame físico. Este padrão contrasta com aquele observado na tetraplegia, no qual observa-se a movimentação do abdome para fora e a movimentação da porção superior da caixa torácica durante a inspiração [Figura 6]. Os distúrbios do sono com hipoxemia e hipercapnia são comuns na PDB e podem acarretar sonolência durante o dia, bem como cefaléia matinal. Os exames laboratoriais revelam a existência de um severo comprometimento restritivo e da diminuição dos índices de força da musculatura respiratória.⁶⁹ As determinações da CV com o paciente em posição vertical resultam em valores tipicamente abaixo de 60% do previsto, sendo que estes valores sofrem uma queda de mais de 25% quando o paciente assume a posição supinada.⁶⁹ Testes mais específicos com medida das pressões diafragmáticas, avaliações da condução no nervo frênico e ultrassonografia do diafragma podem ser necessários em casos de diagnóstico incerto.^70,71 O tratamento da PDB envolve suporte ventilatório, que pode ser invasivo (traqueostomia) ou não invasivo (máscara facial ou nasal). Mais de 50% destes indivíduos podem apresentar recuperação espontânea. Entretanto, esta recuperação geralmente demora cerca de 1,5 anos, podendo demorar até 3 anos para ser alcançada.⁷¹ A suavização cirúrgica pode ser oferecida aos pacientes que não apresentam recuperação da função diafragmática após terem recebido suporte ventilatório por tempo prolongado.⁷²

A paralisia diafragmática unilateral (PDU) é amplamente assintomática e usualmente suspeita a partir da elevação do hemodiafragma observada em uma radiografia torácica.⁷³ Uma pequena parte dos pacientes com PDU pode se queixar de dispneia leve ao esforço, ou de dispneia quando se deitam em supinação ou ao se deitarem com o lado paralisado do corpo voltado para baixo. As comorbidades, como a obesidade ou o enfraquecimento de outros grupos musculares, podem piorar a dispneia, especialmente na posição em supino. O exame físico pode apontar uma diminuição dos sons respiratórios e um aumento do toque maciço à percussão na base do pulmão do afetado. O comprometimento respiratório é menos pronunciado na PDU do que na PDB.^66,74 O defeito restritivo na PDU é mínimo ou bastante leve.^66,74 Contrastando como a PDB, a redução da CV em posição de supino é inferior a 25% da CV em posição vertical. Mesmo assim, estes indivíduos podem sofrer uma redução da CV em posição vertical para 50% do previsto, caso apresentem comorbidades (p. ex., obesidade) ou se estiverem debilitados de uma forma geral.

 

Polineuropatia do doente crítico

A causa mais comum de fraqueza na unidade de terapia intensiva (UTI) consiste em uma combinação de miopatia e neuropatia do doente crítico. Estas duas condições são referidas como polineuropatia do doente crítico (PDC). A PDC é uma das principais causas de morbidade entre pacientes de UTI que sobreviveram à sepse. Estes pacientes tipicamente exibem uma disfunção muscular que varia do enfraquecimento leve à paralisia severa com ausência dos reflexos tendíneos.⁷⁵ A maioria dos indivíduos afetados apresentará neuropatia e miopatia. A causa do processo patológico é desconhecida, mas a patologia muscular já foi descrita. Esta miopatia consiste na atrofia de miócitos de tipo II, com destruição de filamentos espessos (miosina) e necrose de miócitos amplamente disseminada, com vacuolização intracelular e fagocitose das fibras musculares. Os exames de eletromiografia sugerem primariamente a ocorrência de um dano axonal ao nervo, em vez de um processo desmielinizante.⁷⁵ Entre os fatores de risco para o desenvolvimento da PDC, estão a síndrome da resposta inflamatória sistêmica (SRIS) e o uso de agentes bloqueadores neuromusculares.⁷⁵ A PDC está associada ao aumento da mortalidade, além do prolongamento da ventilação mecânica e da reabilitação. O tratamento é apenas de suporte e o tempo de recuperação pode ser prolongado.⁷⁶

Distúrbios da junção neuromuscular

Miastenia grave

A MG é uma doença autoimune na qual anticorpos dirigidos contra o receptor da acetilcolina interferem na transmissão neuromuscular.⁷⁷ A insuficiência respiratória aguda ocorre com maior frequência durante as crises miastênica ou colinérgica, decorrente do excesso de medicação anticolinesterásica.^78,79 O envolvimento bulbar durante a crise miastênica também pode acarretar aspiração e pneumonia recorrente. Os pacientes em crise miastênica e com insuficiência respiratória usualmente requerem suporte ventilatório^80,81 e respondem ao tratamento combinado com altas doses de esteroides e plasmaférese ou administração de imunoglobulinas por via endovenosa.⁸² A MG pode ocorrer sob a forma de síndrome paraneoplásica associada a um timoma. Cerca de 15% de todos os pacientes com timoma apresentam MG. Em alguns casos, a remoção do timoma melhora os sintomas de miastenia.

Síndrome de Eaton-Lambert

A síndrome de Eaton-Lambert consiste num raro distúrbio miastênico, no qual anticorpos contra os canais de cálcio controlados por voltagem pré-sinápticos causam diminuição da liberação de neurotransmissores.⁸³ Em metade dos casos, a síndrome está associada ao carcinoma de pequenas células do pulmão. Embora o enfraquecimento do diafragma seja detectado com frequência, a insuficiência respiratória manifesta é menos frequente.⁸⁴ Este distúrbio deve ser considerado em indivíduos com enfraquecimento neuromuscular inexplicável.

Paralisia muscular induzida por fármacos

Vários fármacos podem interferir na transmissão neuromuscular e causar insuficiência respiratória. Entre os antibióticos, os aminoglicosídeos e a polimixina são os que mais comumente bloqueiam a transmissão neuromuscular e produzem sintomas como diplopia, disartria ou fala indistinta.⁸⁵ Os pacientes afetados por estes fármacos muitas vezes apresentam miastenia leve ou anormalidades eletrolíticas concomitantes (p. ex., hipocalemia, hipocalcemia ou hipomagnesemia). Nos casos graves, o paciente pode desenvolver insuficiência respiratória. A remoção do fármaco e a correção das anormalidades eletrolíticas geralmente resultam em pronta recuperação. Os fármacos adicionais que similarmente podem comprometer a transmissão neuromuscular normal e causar enfraquecimento da musculatura inspiratória, ainda que em nível subclínico, são os bloqueadores de canais de cálcio, betabloqueadores e diuréticos.⁸⁵

Botulismo

O botulismo é uma síndrome neuroparalítica causada pela toxina de Clostridium botulinum. Pode ser adquirida através da ingesta de alimentos contaminados com a toxina pré-formada, ingesta de esporos de Clostridium ou toxinas produzidas por bactérias que crescem em feridas. A toxina impede a transmissão neuromuscular da acetilcolina.⁸⁶ Clinicamente, observa-se uma paralisia progressiva com envolvimento inicial dos nervos cranianos, seguida de enfraquecimento da musculatura descendente abrangendo as vias aéreas superiores, diafragma e músculos intercostais. O C. botulinum produz certo número de toxinas. O enfraquecimento dos músculos respiratórios com necessidade de ventilação de suporte é uma consequência comum, especialmente quando a condição é causada pela toxina botulínica de tipo A.

Distúrbios musculares

A insuficiência respiratória pode complicar o curso de vários distúrbios musculares herdados e miopatias adquiridas. As distrofias musculares de Duchenne e de Becker são distúrbios miopáticos progressivos causados por mutações no gene codificador da distrofina, localizado no cromossomo Xp21. A distrofia muscular de Duchenne costuma se manifestar em torno dos 2 a 3 anos de idade, enquanto a distrofia muscular de Becker manifesta-se em fases mais tardias da infância.⁸⁷ Indivíduos com distrofia muscular de Becker podem com frequência permanecer deambulantes na vida adulta. Indivíduos com distrofia muscular talvez não se queixem de dispneia ao esforço, por apresentarem deambulação limitada. Entretanto, o enfraquecimento severo da musculatura inspiratória (PImáx < 50% do previsto) resultará na diminuição dos volumes pulmonares. Este processo restritivo é agravado pelo desenvolvimento de escoliose e cifose associado ao envelhecimento. A combinação de um déficit pulmonar restritivo com o enfraquecimento da musculatura expiratória predispõe estes indivíduos ao desenvolvimento de complicações respiratórias, como atelectasia e pneumonia.⁸⁸ Na distrofia muscular de Duchenne, o progressivo enfraquecimento da musculatura respiratória leva ao desenvolvimento de insuficiência respiratória e à morte da maioria dos pacientes ao redor dos 30 anos de idade.⁸⁹ A ventilação não invasiva constitui uma intervenção terapêutica que tende a melhorar a qualidade de vida, atividade física e hemodinâmica, além de normalizar os níveis de gases no sangue.⁵⁶

A distrofia miotônica é a forma mais comum de distrofia muscular hereditária entre adultos.⁹⁰ A miotonia dos músculos respiratórios contribui para um aumento de esforço respiratório e expõe estes pacientes ao risco de desenvolvimento de insuficiência respiratória com a administração de anestesia geral ou sedativos. As complicações respiratórias são menos frequentes na distrofia fascioescapuloumeral ou na distrofia do cíngulo dos membros.

As miopatias inflamatórias também podem afetar a função respiratória. A dermatomiosite/polimiosite (DM/PM) e a miosite por corpúsculos de inclusão (MCI) são doenças inflamatórias sistêmicas de etiologia desconhecida, que causam um profundo enfraquecimento da musculatura esquelética.⁹¹ A DM pode ser observada em crianças e adultos, enquanto a PM e a MCI atingem somente adultos. O aparecimento dos sintomas de MCI costuma ocorrer após os 50 anos de idade.⁹¹ As miopatias inflamatórias podem envolver os músculos respiratórios; no entanto, outros grupos musculares periféricos usualmente são afetados de forma mais severa. Sendo assim, os sintomas relacionados ao enfraquecimento da musculatura respiratória geralmente não são os mesmos apresentados pelos pacientes. Contudo, o enfraquecimento da musculatura respiratória pode ser detectado em até 75% destes indivíduos, quando a função desta musculatura é cuidadosamente avaliada.⁹² A doença pulmonar intersticial atinge até 70% dos pacientes com DM/PM, que podem apresentar tosse inefetiva. É raro haver desenvolvimento de insuficiência respiratória. A maioria dos pacientes com DM/PM responde ao tratamento imunossupressor, porém a MCI geralmente é resistente a todas as terapias.⁹³

Alguns processos metabólicos podem resultar em miopatia. As deficiências enzimáticas que levam à desorganização do metabolismo do glicogênio são mais propensas a exercer impacto sobre o sistema respiratório.⁹⁴ Tais condições incluem a deficiência de maltase ácida (tipo II, doença de Pompe) e a deficiência da enzima desramificadora (tipo III, doença de Forbes-Cori). Estes distúrbios usualmente se manifestam na infância, porém alguns (p. ex., doença de Pompe) apresentam formas isoladas que se manifestam na fase adulta. Os defeitos do metabolismo de lipídios (deficiência de carnitina, palmitoil transferase) ou os distúrbios que envolvem diretamente a mitocôndria (deficiências de enzimas que atuam em complexos da cadeia respiratória mitocondrial) e os defeitos de acoplamento da respiração-fosforilação mitocondrial podem envolver a musculatura respiratória, mas em geral não causam incapacitação respiratória. Diversas endocrinopatias (hiper- ou hipotireoidismo e síndrome de Cushing) podem causar enfraquecimento dos músculos respiratórios, mas raramente estão associados à insuficiência respiratória.

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