Oferta de oxigênio, remoção de dióxido de carbono, transferência de energia aos pulmões e comportamento da hipertensão pulmonar durante o suporte com oxigenação por membrana extracorpórea: um modelo matemático

OBJETIVO: Descrever a transferencia de energia do ventilador mecânico para os pulmoes; o acoplamento entre a transferencia de oxigenio por oxigenacao por membrana extracorporea venovenosa (ECMO-VV) e o consumo de oxigenio do paciente; a remocao de dioxido de carbono com ECMO; e o efeito potencial da oxigenacao venosa sistemica na pressao arterial pulmonar. METODOS: Modelo matematico com cenarios hipoteticos e utilizacao de simulacoes matematicas por computador. RESULTADOS: A transicao de ventilacao protetora para ventilacao ultraprotetora em um paciente com sindrome da angustia respiratoria aguda grave e complacencia respiratoria estatica de 20mL/cmH2O reduziu a transferencia de energia do ventilador para os pulmoes de 35,3 para 2,6 joules por minuto. Em um paciente hipotetico, hiperdinâmico e ligeiramente anemico com consumo de oxigenio de 200mL/minuto, e possivel atingir saturacao arterial de oxigenio de 80%, ao mesmo tempo em que se mantem o equilibrio entre a transferencia de oxigenio pela ECMO e o consumo de oxigenio do paciente. O dioxido de carbono e facilmente removido e a pressao parcial de dioxido de carbono normal e facilmente obtida. A oxigenacao do sangue venoso, por meio do circuito da ECMO, pode direcionar o estimulo da pressao parcial de oxigenio na vasoconstricao pulmonar por hipoxia para valores normais. CONCLUSAO: A ventilacao ultraprotetora reduz amplamente a transferencia de energia do ventilador para os pulmoes. A hipoxemia grave no suporte com ECMO-VV pode ocorrer, a despeito do acoplamento entre a transferencia de oxigenio, por meio da ECMO, e o consumo de oxigenio do paciente. A faixa normal de pressao parcial de dioxido de carbono e facil de atingir. O suporte com ECMO-VV potencialmente alivia a vasoconstricao pulmonar hipoxica.