Assessment of the cognitive effects of inhalational induction with sevoflurane associated or not with nitrous oxide: a comparative study in adult volunteers
http://dx.doi.org/10.1590/S0034-70942007000300002
Avaliação dos efeitos cognitivos da indução inalatória com sevoflurano com ou sem associação com óxido nitroso. Estudo comparativo em adultos voluntários*
Evaluación de los efectos cognitivos de la inducción inhalatoria con sevoflurano con o sin la asociación con el óxido nitroso. Estudio comparativo en adultos voluntarios
Cláudia Regina Fernandes, TSAI; Josenília Maria Alves Gomes, TSAII; Raulysson Almeida do Amaral CordeiroIII; Kayline de Souza PereiraIII
IDoutora em Anestesiologia pela Universidade de São Paulo; Responsável pelo CET/SBA Hospital Universitário Walter Cantídio da UFC
IIDoutora em Clínica Cirúrgica pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, SP; Chefe do Serviço de Anestesiologia do Hospital Universitário Walter Cantídio da UFC; Co-Responsável pelo CET/SBA Hospital Universitário Walter Cantídio da UFC
IIIME2 CET/SBA Hospital Universitário Walter Cantídio da UFC
JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A indução com agentes inalatórios via máscara facial vem sendo alvo de crescente interesse desde a introdução do sevoflurano. Ao mesmo tempo a influência da adição de óxido nitroso merece atenção no que diz respeito ao padrão da indução e da recuperação, sobretudo, à completa recuperação da função cognitiva. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos cognitivos da indução anestésica inalatória com sevoflurano de modo isolado ou associado ao óxido nitroso em adultos.
MÉTODO: Foram estudados 20 voluntários adultos, estado físico ASA I, sem doença psiquiátrica ou utilização prévia de benzodiazepínicos. Após terem sido submetidos ao questionário Mini Exame do Estado Mental (MEEM), o Grupo I recebeu sevoflurano na concentração de 5% até que fosse atingido o índice bispectral (BIS) de 60. O Grupo II recebeu óxido nitroso em concentrações crescentes com incremento de 10 até 50% quando então foi administrado o sevoflurano até que fosse atingido o BIS de 60. Foram anotados valores de pressão arterial, freqüência cardíaca, oximetria de pulso, SEF 95% (Spectral Edge Frequency), tempo de indução e o tempo de recuperação anestésica.
RESULTADOS: Não houve diferença entre o tempo de indução nos dois grupos. O Grupo II apresentou maior estabilidade hemodinâmica e menor valor do SEF 95% no momento BIS = 60. O tempo para recuperação da função cognitiva foi igual nos dois grupos, assim como a incidência de náuseas e vômitos. Não foi verificada ocorrência de apnéia. O Grupo II apresentou maior incidência de agitação psicomotora durante a indução.
CONCLUSÕES: O sevoflurano isoladamente ou em associação com óxido nitroso constituiu opção adequada para indução inalatória ou sedação ambulatorial em adultos, com manutenção da ventilação espontânea, proporcionando rápida recuperação da função cognitiva.
Unitermos: ANESTESIA, Geral: inalatória; ANESTÉSICOS, Gasoso, Volátil: óxido nitroso, sevoflurano; SEDAÇÃO: inalatória; SISTEMA NERVOSO CENTRAL: cognição.
JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: La inducción con agentes inhalatorios vía máscara facial ha venido siendo objeto de un creciente interés desde la introducción del sevoflurano. Al mismo tiempo el influjo de la adición de óxido nitroso merece gran atención en lo que se refiere al estándar de la inducción y de la recuperación, sobre todo, a la completa recuperación de la función cognitiva. El objetivo de este estudio fue el de evaluar los efectos cognitivos de la inducción anestésica inhalatoria con sevoflurano de modo aislado o asociado al óxido nitroso en adultos.
MÉTODO: Se estudiaron 20 voluntarios adultos, estado físico ASA I, sin enfermedades psiquiátricas o previa utilización de benzodiazepínicos. Después de haber sido sometidos al cuestionario Mini Examen del Estado Mental (MEEM), el Grupo I recibió sevoflurano en la concentración de 5% hasta que fuese alcanzado el índice bispectral (BIS) de 60. El Grupo II recibió óxido nitroso en concentraciones crecientes con incremento de 10% hasta 50% cuando se le administró entonces el sevoflurano hasta que fuese alcanzado el BIS de 60. Fueron anotados valores de presión arterial, frecuencia cardiaca, oximetría de pulso, SEF 95% (Spectral Edge Frequency), tiempo de inducción y el tiempo de recuperación anestésica.
RESULTADOS: No hubo diferencia entre el tiempo de inducción en los dos grupos. El Grupo II presentó una estabilidad hemodinámica mayor y un menor valor del SEF 95% al momento del BIS = 60. El tiempo para la recuperación de la función cognitiva fue igual en los dos grupos, como también lo fue la incidencia de náuseas y vómitos. No se verificó la incidencia de apnea. El Grupo II presentó mayor incidencia de agitación psicomotora durante la inducción.
CONCLUSIONES: El sevoflurano aisladamente o en asociación con el óxido nitroso constituyó la opción adecuada para la inducción inhalatoria o la sedación ambulatorial en adultos, con el mantenimiento de la ventilación espontánea, proporcionando una rápida recuperación de la función cognitiva.
A indução venosa é atualmente a forma mais comumente utilizada para indução anestésica, contudo, a indução com agentes inalatórios, via máscara facial, vem sendo alvo de crescente interesse. Este renovado interesse é atribuído primariamente ao surgimento do sevoflurano. O sevoflurano é agente halogenado cujo odor é agradável e que permite a indução inalatória com rápido aumento na concentração alveolar anestésica devido ao seu baixo coeficiente de lipossolubilidade sangüínea. Outra característica importante é a rápida recuperação devido à sua baixa metabolização (2% a 3%) 1. Além disso, a indução inalatória com sevoflurano é rápida e está associada à segurança da manutenção da ventilação espontânea com baixo risco de agitação associada ao estágio 2, segundo demonstraram alguns estudos clínicos 2,3. Tais características, associadas à pequena produção de salivação, fundamentam a aplicabilidade da técnica inalatória com sevoflurano para laringoscopia de comprovação de vias aéreas supostamente difíceis pelo exame físico 4,5.
O óxido nitroso (N2O) é comumente utilizado como agente anestésico adjuvante em anestesia geral e em sedação para procedimentos médicos e odontológicos. Apresenta importante componente analgésico quando administrado em concentrações acima de 30% 6.
O índice bispectral (BIS) 7 quantifica a relação entre as várias bandas de freqüência do eletroencefalograma (EEG). Essa forma de monitorização foi validada como medida quantificável do efeito hipnótico de agentes anestésicos 8,9. O SEF 95% (Spectral Edge Frequency) é uma derivada da monitorização eletroencefalográfica que reflete a freqüência do poder espectral predominante 10.
Recobrar completamente a consciência de um procedimento anestésico significa recuperar a capacidade cognitiva que envolve funções comportamentais, tais como habilidade física, percepção e aquisição de fatos. Os efeitos dos anestésicos sobre a função cognitiva podem ser responsáveis pelo retardo do paciente às suas funções habituais.
O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos cognitivos da indução anestésica inalatória com sevoflurano de modo isolado ou associado ao óxido nitroso em adultos.
O protocolo de estudo foi submetido e aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital Universitário Walter Cantídio. A amostra consistiu em 20 voluntários com idade entre 18 e 30 anos, de ambos os sexos, classificados como estado físico ASA I que concordaram com a assinatura do termo de consentimento pós-informação. Os critérios de exclusão foram índice de massa corpórea menor do que 21 e maior do que 25, uso prévio de benzodiazepínicos, drogas psicoativas, doença psiquiátrica e tabagismo.
Todos os voluntários foram admitidos no dia do procedimento e nenhuma medicação pré-anestésica foi administrada. A avaliação da função cognitiva foi feita através do Mini Exame do Estado Mental (MEEM) 11-12. A profundidade da hipnose foi monitorizada pelo BIS. A verificação do grau de sedação foi realizada utilizando a escala de sedação de Ramsey 13 .
Os eletrodos do BIS foram posicionados na região frontal. A leitura foi iniciada após realização de teste de impedância, quando a mesma se apresentava abaixo de 2 kW. O índice bispectral (BIS) e as ondas dos dois canais de BIS foram registrados a partir de "épocas" sucessivas de dois segundos de duração e atualizadas a cada cinco segundos pelo monitor BIS (BIS XP, Aspect Medical System, USA). A banda de freqüência selecionada estava entre 0,5 e 30 Hertz (Hz). A impedância foi verificada antes de cada aferição e manteve-se sempre inferior a 800 ohms. Foi utilizado o sistema automático de detecção e rejeição de artefatos disponível no próprio monitor. O valor basal do BIS foi obtido antes da indução anestésica 14.
Os demais parâmetros de monitorização — pressão arterial não invasiva, cardioscópio em DII e V5, além de oxímetro de pulso e análise de gases inspirados e expirados — foram anotados com auxílio do monitor multiparamétrico.
Após aplicação do teste cognitivo (MEEM) os voluntários foram posicionados em decúbito dorsal horizontal e convidados a permanecer com os olhos fechados, respirando lentamente para que fosse realizada a anotação dos parâmetros hemodinâmicos e do BIS em repouso. Procedeu-se, em seguida, a indução inalatória utilizando máscara facial com dispositivo especial para evitar vazamentos conectada a um sistema circular com absorvedor de CO2, que permitia ventilação pulmonar espontânea. A primeira etapa da indução consistiu na desnitrogenização com 3 litros de oxigênio durante 5 minutos. Posteriormente, iniciou-se a oferta do agente inalatório de acordo com o protocolo do grupo no qual o paciente fora aleatoriamente alocado. A mesma técnica de administração dos inalatórios foi utilizada nos dois grupos, em que os pacientes eram convidados a respirar profunda e lentamente o gás até perderem a consciência.
Os voluntários foram aleatoriamente alocados em dois grupos: Grupo I — SEVO indução inalatória com sevoflurano; Grupo II — SEVO + N2O — indução inalatória com sevoflurano precedido da administração de N2O 50%.
No grupo SEVO, os voluntários receberam sevoflurano na concentração inspirada de 5%, que foi mantida até que se atingisse o valor BIS de 60. Neste momento, a administração de sevoflurano foi interrompida permanecendo oferta de oxigênio a 100% até o momento em que o voluntário respondesse ao comando verbal de seu nome (escore 3 na escala de Ramsey) e mantivesse parâmetros hemodinâmicos e ventilatórios dentro de limites de normalidade.
No grupo SEVO + N2O, os voluntários receberam inicialmente óxido nitroso em concentrações crescentes com incrementos de 10% até que a concentração expirada de óxido nitroso atingisse 50%. Neste momento, mantendo-se o óxido nitroso, foi adicionado sevoflurano, na concentração inspirada constante de 5%, que foi mantida até que se atingisse valor 60 de BIS. Neste momento, a administração dos agentes inalatórios foi interrompida permanecendo oferta de oxigênio a 100% até que o voluntário respondesse ao comando verbal de seu nome (escore 3 na escala de Ramsey) e mantivesse parâmetros hemodinâmicos e ventilatórios dentro de limites normais.
A coleta de dados ocorreu em três momentos distintos: M1 — Momento inicial, variáveis anotadas antes da administração dos agentes em estudo; M2 — Momento em que se atingiu o valor de BIS = 60 em ambos os grupos; M3 — Despertar, com escore 3 na escala de Ramsey.
Os parâmetros estudados em cada um dos momentos foram os seguintes: a) Eletroencefalográfico — BIS e SEF 95%; b) Hemodinâmicos — pressão arterial sistêmica e freqüência cardíaca.
Quando bem acordados, imediatamente após alcançar o escore 2 na escala de Ramsey (tranqüilo, cooperativo, orientado), os voluntários foram submetidos novamente ao questionário MEEM.
Foram ainda anotados: o tempo de indução (intervalo de tempo desde a introdução do sevoflurano até que fosse atingido BIS 60) e o tempo de recuperação — considerado o tempo decorrido desde o despertar (Ramsey 3) até a obtenção do valor do questionário MEEM similar ao da pré-indução, tendo sido concedida alta da sala de recuperação neste momento.
Os dados foram apresentados como média e erro padrão da média. A Análise de Variância e o teste de Tukey foram utilizados para comparação entre as variáveis nos momentos M1, M2 e M3. Para análise dos valores do MEEM e dos tempos de indução e recuperação nos dois grupos, assim como da avaliação dos dados demográficos (idade, peso e estatura), foi utilizado teste t. Valores de p < 0,05 foram considerados significativos.
Foram estudados 20 voluntários. No grupo do sevoflurano, um paciente não concluiu o estudo por apresentar pico hipertensivo antes do início da administração do sevoflurano. No grupo que recebeu óxido nitroso, o procedimento foi interrompido em três pacientes antes que fosse atingida a concentração expirada de N2O de 50% por intensa agitação psicomotora.
A ocorrência de vômitos após o despertar foi igual, 20% nos dois grupos. Nenhum paciente apresentou apnéia. Não houve alteração dos valores de oximetria de pulso nos momentos estudados. Não houve diferença com relação à idade, peso ou estatura entre os grupos.
A análise da pressão arterial sistólica (PAS) revelou redução significativa no grupo do sevoflurano isolado no momento M2 (p < 0,001), ou seja, quando o BIS atingiu o valor 60, sendo que esta redução se manteve até o momento M3, quando o BIS já se encontrava com os valores de repouso. No grupo que utilizou a combinação óxido nitroso e sevoflurano não houve alteração significativa na PAS nos momentos avaliados (Figura 1).
A freqüência cardíaca não apresentou variação significativa nos dois grupos (p = 0,8051).
O tempo de indução (intervalo de tempo desde a introdução do sevoflurano até que fosse atingido BIS = 60) foi igual nos dois grupos (Figura 2).
O SEF 95% foi significativamente menor no momento M2 no grupo sevoflurano associado ao óxido nitroso (Figura 3).
O tempo decorrido para totalização dos valores do questionário MEEM, aqui considerado o tempo de recuperação, não diferiu entre os dois grupos (Figura 4).
O presente estudo avaliou a indução inalatória em adultos jovens baseado no BIS comparando a qualidade da indução e recuperação, avaliando parâmetros hemodinâmicos e o SEF 95%, assim como o tempo necessário para o retorno da função cognitiva normal quando utilizado sevoflurano isoladamente ou associado ao óxido nitroso.
A avaliação da profundidade da hipnose é tradicionalmente realizada pela observação de parâmetros clínicos como resposta verbal e alterações hemodinâmicas. Esses parâmetros são qualitativos, portanto, dependem da interpretação do observador, podendo apresentar maior risco de falha na avaliação. Além disso, as alterações hemodinâmicas podem ocorrer sem que exista uma relação absolutamente direta com a profundidade da hipnose. Assim, o BIS oferece a vantagem de prescindir da estimulação do paciente além de fornecer uma medida quantitativa através de valor numérico, um índice 8. Apesar da ampla utilização do BIS como indicador de profundidade de sedação, esse tipo de monitoração vem sendo questionado ultimamente, baseado em evidências recentes, que demonstraram variabilidade nos escores do BIS em diversos níveis de profundidade anestésica, além da possibilidade de variação dos valores de BIS de acordo com o fármaco que estiver sendo utilizado 15. Entretanto, Ellerkmann e col. 16, avaliando os efeitos encefalográficos do sevoflurano por meio da comparação de dois métodos, BIS e entropia, concluíram que ambos são úteis na detecção da variação da profundidade da hipnose em função da concentração de sevoflurano.
O efeito comum dos anestésicos voláteis potentes é a diminuição da pressão arterial relacionada à dose 17. O mecanismo primário pelo qual o sevoflurano atua na redução da pressão arterial com o aumento da dose está relacionado ao seu potente efeito na resistência vascular sistêmica e regional. Este efeito de diminuição da pressão arterial pôde ser visto de forma significativa no presente estudo, sendo mais intensa no momento da hipnose e se perpetua até a fase de despertar. Em relação à freqüência cardíaca, não foram observadas alterações importantes em relação à medida basal, corroborando com o estudo de Malan e col. 18 realizado em voluntários, em que foi demonstrado que o sevoflurano, utilizado acima de 1 CAM, resulta em mínima ou nenhuma alteração na freqüência cardíaca basal.
O óxido nitroso é comumente combinado com anestésicos voláteis potentes para manutenção da anestesia geral 19. Ele tem ações cardiovasculares únicas, promove aumento na atividade do sistema nervoso simpático e na resistência vascular periférica quando administrado em concentrações acima de 40% 20. O presente estudo demonstrou maior estabilidade hemodinâmica, com manutenção da pressão arterial, quando da associação do sevoflurano ao óxido nitroso na ausência de estímulo cirúrgico. Quando o óxido nitroso é combinado com anestésicos voláteis em concentrações equipotentes às do inalatório isoladamente, persiste a ativação do sistema nervoso simpático com aumento da resistência vascular sistêmica e aumento da pressão arterial, contrabalanceando os efeitos hipotensores dos halogenados. Contudo não se pode afastar a possibilidade de que parte desses efeitos se deva ao próprio óxido nitroso, ou simplesmente ao decréscimo na concentração do anestésico volátil potente co-administrado 21.
Uma das vantagens descritas da associação do óxido nitroso aos halogenados é abreviar o tempo de indução inalatória. Videira e col. 22 descreveram que o tempo de indução, avaliado por meio de parâmetros clínicos e da incidência de complicações tais como excitação, tosse e movimento, diminui significativamente quando se realiza indução inalatória rápida em adultos, associando halotano a 4% com óxido nitroso a 66% e oxigênio a 33%. Este estudo não evidenciou a diminuição no tempo de indução anestésica, avaliada pelo BIS, quando se realizou a indução com sevoflurano a 5% combinado com óxido nitroso a 50% e oxigênio. Observou-se, ainda neste grupo, maior incidência de agitação psicomotora, como tosse, intensa movimentação e risos. Essa observação foi condizente com os resultados apresentados por Tardelli e col. que não verificaram diferenças nos tempos de indução ou recuperação quando utilizaram a associação óxido nitroso e sevoflurano na anestesia inalatória em pacientes pediátricos 23.
Os dados apresentados demonstram que o SEF 95% apresentou valor significativamente menor no grupo em que se associou óxido nitroso. O SEF 95% aponta a freqüência abaixo da qual estão concentradas 95% do poder espectral do EEG. Dessa forma, o SEF representa de forma percentual a passagem das altas freqüências presentes no estado de vigília para as freqüências menores da hipnose. A monitorização do SEF é útil na detecção de isquemia encefálica e profundidade anestésica 24. Estudos recentes apontaram estreita relação entre valores de SEF 95% e analgesia. Gurman e col. 25, avaliando pacientes obesos mórbidos submetidos à gastroplastia, evidenciaram que a dor pós-operatória foi menos intensa nos pacientes que foram mantidos durante o intra-operatório com valores de SEF 95% entre 8 e 12. O que demonstrou a importância da monitoração dessa variável derivada do EEG para manter bloqueio das vias nociceptivas no intra-operatório, o que talvez possa influenciar de forma decisiva o controle da dor no pós-operatório. Dessa forma, uma maior redução do SEF 95% que atingiu níveis em torno de 8 na presença do óxido nitroso sugere uma possível vantagem da associação no que diz respeito a proporcionar analgesia e conseqüentemente, no momento da indução, promover maior proteção contra o estímulo doloroso produzido pela laringoscopia. Este dado se torna ainda mais relevante quando se associa a informação de que nenhum dos voluntários desse grupo apresentou apnéia ou redução significativa da saturação de oxigênio pela oximetria de pulso. Isso sugere que esse tipo de indução inalatória, combinando sevoflurano e óxido nitroso, pode ser realmente útil na avaliação do paciente com via aérea supostamente difícil, proporcionando hipnose e analgesia, com a segurança da manutenção da ventilação espontânea. O óxido nitroso é um antagonista do receptor NMDA 26, outros estudos também já observaram o potente efeito analgésico desse gás, detectado por meio de parâmetros derivados do eletroencefalograma 14,27.
Sedação com sevoflurano é uma técnica relativamente nova e os primeiros relatos apontam para recuperação mais rápida da função cognitiva quando comparada com o midazolam 28. O prejuízo cognitivo com delírio e confusão é um problema significativo, principalmente em pacientes idosos no período pós-operatório imediato 29. A disfunção cognitiva no pós-operatório é uma condição caracterizada por prejuízo de memória e concentração. A incidência é extremamente freqüente em idosos submetidos a procedimentos cirúrgicos de grande porte. A patogênese da disfunção cognitiva pós-operatória não é clara; entretanto, idade, abuso de álcool, cognição basal baixa, hipóxia e hipotensão arterial são fatores que contribuem para ocorrência desse tipo de problema 30. A escolha do anestésico pode também afetar a cognição pós-operatória, uma vez que o nível residual de anestésicos voláteis pode produzir mudanças na atividade do sistema nervoso central 31. Entretanto, o uso de anestésicos com rápida depuração e metabolismo neglicenciável pode oferecer vantagens. O sevoflurano possui baixo coeficiente de partição sangue-gás, contribuindo para uma rápida recuperação da anestesia comparada com anestésicos voláteis tradicionais 32. Como a disfunção cognitiva é mais freqüente, intensa e duradoura em pacientes idosos, o sevoflurano é o agente mais indicado nessa população 33.
Ainda não foi padronizada a ferramenta clínica ideal para medir a função cognitiva após a anestesia, e o momento para a realização dessa medida tem variado entre os estudos 34,35. No presente estudo, o MEEM foi selecionado porque combina alta validade, confiabilidade e fácil aplicação 36. Este teste se concentra no aspecto cognitivo da função mental e exclui questões que envolvem humor e experiências mentais anormais. O MEEM consiste em 11 questões que abordam orientação no tempo e espaço, registro, atenção, cálculo, memória recente, linguagem e habilidade de construção. A pontuação máxima é 30, e menos de 23 pontos indica cognição prejudicada. De acordo com Antony e col. 37, o MEEM foi 87% sensível e 82% específico em detectar demência e delírio. Um estudo utilizando anestésicos de curta duração concluiu que pacientes idosos tiveram função cognitiva alterada apenas no primeiro dia pós-operatório 11.
Os dados aqui apresentados demonstraram rápido retorno das funções cognitivas, em torno de quatro minutos. Entretanto, deve-se levar em consideração que o tempo de duração da inalação do sevoflurano foi curto, assim como a população estudada era formada por indivíduos jovens, o que apresenta baixo risco para disfunção cognitiva grave. Contudo, foi possível observar que em adultos jovens o sevoflurano, quando administrado isoladamente ou associado ao óxido nitroso, promoveu rápida indução da hipnose, com manutenção de ventilação espontânea e breve retorno das funções cognitivas. Deve-se ressaltar que a adição de óxido nitroso, apesar da agitação psicomotora, não alterou o retorno da função cognitiva na população avaliada, não aumentou incidência de náuseas ou vômitos, proporcionou maior estabilidade hemodinâmica e os menores valores do SEF 95%.
Assim, pode-se concluir que a utilização de sevoflurano isoladamente ou associado ao óxido nitroso constitui uma opção adequada para indução anestésica inalatória ou sedação ambulatorial em adultos, com manutenção da ventilação espontânea e rápida recuperação das funções cognitivas.
Agradecemos ao Laboratório Cristália pelo financiamento parcial deste projeto de pesquisa.
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Dra. Cláudia Regina Fernandez
Rua Marcelino Lopes, 4520, casa 09 Edson Queiroz
* Recebido do Hospital Universitário Walter Cantídio da Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza, CE