UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA
ESPECIALIZAÇÃO EM FISIOTERAPIA EM TERAPIA INTENSIVA
JOSÉ GOMES BONFIM FILHO
MENSURAÇÃO DO FORNECIMENTO DE OXIGÊNIO DO SISTEMA
DE VENTURI UMIDIFICADO COMPARADO A VALORES PRÉDETERMINADO PELO FABRICANTE.
Brasília
2013
JOSÉ GOMES BONFIM FILHO
MENSURAÇÃO DO FORNECIMENTO DE OXIGÊNIO DO SISTEMA
DE VENTURI UMIDIFICADO COMPARADO A VALORES PRÉDETERMINADO PELO FABRICANTE.
Artigo apresentado ao curso de Especialização em
Fisioterapia em Terapia Intensiva da Pró-Reitoria de Pósgraduação e Pesquisa Stricto Senso da Universidade
Católica de Brasília.
Orientador: Prof. Gilmara Hussey Carrara.
Brasília
2013
RESUMO
MENSURAÇÃO DO FORNECIMENTO DE OXIGÊNIO DO SISTEMA DE VENTURI
UMIDIFICADO COMPARADO À VALORES PRÉ-DETERMINADO PELO
FABRICANTE.
Introdução: A utilização do sistema de Venturi nas Unidades de Terapia Intensiva é muito
comum, devido à necessidade da utilização de oxigênio de alto fluxo em pacientes mais
complexos. Ainda existe divergência quanto à titulação ou não de umidificação nessa
modalidade terapêutica. Objetivo: Verificar se existe diferença na oferta final de oxigênio ao
umidificar o sistema de Venturi comparado ao valor obtido por cada difusor do sistema
segundo o fabricante. Métodos: Trata-se de um estudo experimental, descritivo e
quantitativo, realizado na engenharia clínica do Hospital Brasília. Foram selecionados 3
difusores do sistema Venturi de cada classe de forma aleatória, que foram submetidos a
análise do seu fornecimento de oxigênio(O2) através de uma célula leitora de O2, estando
conectado a um cilindro de oxigênio umidificado com 100ml de água destilada. Resultados:
Houve diminuição significativa na oferta final quando foi umidificada a fonte fornecedora de
oxigênio em quase todas as classes (p < 0,05). Conclusão: Sugere-se que é necessário seguir
as orientações do fornecedor do sistema de Venturi devido a importante queda da
concentração do oxigênio quando umidificado.
Palavras-chave: 0xigenoterapia e umidificação.
INTRODUÇÃO
A administração de oxigênio tem como principal objetivo corrigir a hipóxia
mantendo a oxigenação tecidual adequada e ao mesmo tempo também tem a finalidade de
diminuir o trabalho cardiopulmonar.
Deve ser enfocado com é feito ao se prescrever qualquer outra droga, isto é,
considerando suas indicações e contraindicações, seus efeitos colaterais, modo de
administração e segurança. Embora devam ser considerados aspectos clínicos, de um modo
geral o objetivo é alcançar uma saturação arterial de oxigênio (SaO2) de 92% ou uma PaO2 de
60 à 70mmHg¹.
A hipoxemia manifesta-se clinicamente por sinais e sintomas cardiovasculares,
neurológicos, cianose de disfunção orgânica¹. A hipoxemia ocorre por diversos motivos, um
deles é por hipoventilação, que raramente é severo sendo facilmente revertido com o
enriquecimento de oxigênio no gás inalado².
O sistema cardiopulmonar, por exemplo, compensa a hipoxemia aumentando a
ventilação e o débito cardíaco. Nos casos de hipoxemia aguda, o oxigênio suplementar pode
reduzir a demanda do coração e dos pulmões. Os pacientes hipoxemicos respirando ar podem
conseguir uma oxigenação arterial aceitável apenas com o aumento da ventilação. O aumento
da demanda ventilatória aumenta o trabalho respiratório. Nesses casos, a oxigenoterapia pode
reduzir tanto a demanda ventilatória elevada quanto o trabalho respiratório.
Da mesma forma, os pacientes com hipoxemia arterial podem manter uma
oxigenação tecidual aceitável apenas com o aumento do seu débito cardíaco. Como a
oxigenoterapia aumenta o conteúdo de oxigênio no sangue, o coração não necessita bombear
tanto sangue por minuto para responder às demandas teciduais. Essa redução de carga de
trabalho é particularmente importante quando o coração já se encontra estressado por uma
patologia, como infarto agudo do miocárdio4.
Devemos lembrar também as contraindicações do oxigênio devido a sua toxicidade.
A utilização de altas concentrações de oxigênio durante longos períodos lesam o pulmão.
Indivíduos normais queixam-se de desconforto subesternal após respirarem oxigênio a 100%
por 24horas. Após 48 horas, ocorrem alterações no endotélio capilar que fica edemaciado.
Alterações também podem ocorrer nas junções intracelulares endoteliais e há permeabilidade
aumentada que leva edema intersticial e alveolar. Além disso, o epitélio alveolar pode se
tornar completamente desnudado e substituído por fileiras epiteliais do tipo 2. Mais tarde
ocorre organização com fibrose intersticial².
Ao respirar uma alta concentração de oxigênio o paciente terá o processo de
atelectasia de absorção bastante acelerado. O motivo dessa ocorrência é porque a inalação de
altas concentrações de oxigênio irá, então, reduzir a quantidade de nitrogênio nos alvéolos e
este gás normalmente retarda o processo de absorção por causa da sua baixa solubilidade.
Quando se substitui o nitrogênio por qualquer outro gás que seja rapidamente absorvido,
também se predispõe ao colapso².
A titulação de oxigênio é feita através de dois métodos, alto e baixo fluxo. Eles se
diferem devido a sua fidedignidade na oferta de oxigênio ao paciente.
Os sistemas de fluxo baixo típicos fornecem oxigênio suplementar às vias aéreas
diretamente com fluxos de 8 litros por minutos (l/min) ou menos. Como o fluxo inspiratório
do adulto normal é superior à 8l/min, o oxigênio fornecido por um dispositivo de fluxo baixo
é sempre diluído com ar resultando em uma Fração inspirada de Oxigênio (FiO 2) baixa e
variável³.
Dentre os dispositivos de baixo fluxo mais utilizados nas Unidades de Terapia
Intensiva temos o cateter nasal e cânula nasal. Esses dois recursos tem limitação, pois fluxos
acima de 4l/min, acarretam lesão na mucosa nasal, podendo levar a sangramento e formação
de coágulos o que dificulta ainda mais a inspiração do paciente.
Os sistemas de alto fluxo fornecem uma determinada concentração de oxigênio em
fluxos iguais ou superiores ao fluxo inspiratório máximo do paciente. Isso pode ser
conseguido com um sistema de arrastamento de ar ou de mistura. Enquanto o fluxo liberado
for superior ao fluxo do paciente, ambos os sistemas podem assegurar uma FiO2 fixa³.
Os sistemas de arrastamento de ar dirigem uma fonte de oxigênio de alta pressão
através de um pequeno bocal ou jato circundado por portas de arrastamento de ar. A
quantidade de ar arrastado por essas portas varia diretamente com o seu tamanho e com sua
velocidade³.
Um fator importante que determina a concentração de oxigênio fornecida por um
dispositivo de arrastamento é a resistência a jusante ao fluxo. Na presença de resistência ao
fluxo distal ao jato, o volume de ar arrastado sempre diminuirá. Com menos ar sendo
arrastado, o débito total do fluxo diminuí e a concentração de oxigênio liberada aumenta³.
É comum nas Unidades de Terapia Intensiva umidificar a fonte fornecedora de O2
nos sistemas de Venturi, visando a umidificação das vias aéreas superiores e inferiores para
prevenir ressecamento das mucosas.
O principal objetivo da umidificação é a manutenção das condições fisiológicas
normais das vias aéreas. Níveis adequados de calor e umidade auxiliam a manter o
funcionamento normal do sistema de transporte mucociliar.
A administração de gases medicinais secos em fluxos superiores a 4l/min causa uma
perda imediata de calor e de água nas vias aéreas superiores e, se prolongada produz dano
estrutural. Quando as vias aéreas são expostas a um ar relativamente frio e seco, a motilidade
ciliar é reduzida e elas se tornam mais irritáveis, a produção de muco aumenta e as secreções
pulmonares se tornam espessas³.
Enquanto a umidade é simplesmente água na fase gasosa, um aerossol neutro é
constituído por partículas líquidas suspensas num gás. A aerossolterapia neutro envolve a
liberação de aerossóis de água estéril ou de solução salina hipo, iso ou hipertônica. A
administração de um aerossol neutro pode ser acompanhada pela oxigenoterapia.
Os equipamentos necessários para a aerossolterapia neutra incluem um gerador de
aerossol e um sistema de liberação. Os dispositivos utilizados para gerar os aerossóis neutros
incluem os nebulizadores com jato de grande volume e os nebulizadores ultrassônicos. Os
sistemas de liberação incluem uma variedade de dispositivos utilizados diretamente sobre as
vias aéreas e as tendas de névoa.
Sendo assim, esse estudo visa constatar se existe diferença na oferta final de oxigênio
seguindo as orientações dos fornecedores do sistema de Venturi e umidificando a fonte
fornecedora de oxigênio.
CASUÍSTICA E MÉTODOS
Trata-se de um estudo experimental, descritivo e quantitativo, realizado na
engenharia clínica do Hospital Brasília no mês de Setembro de 2013, sob condições ideais de
temperatura (23ºC) e umidade (47%), mensurado pelo relógio termo – higrômetro da marca
Minipa MT 242.
Segundo o fabricante dos difusores de Venturi da marca HUDSON RCI, o modo
correto para utilização desse sistema, é conectar o difusor da Venturi ao látex proveniente da
fonte de oxigênio sem umidificação, colocar o nebulizador junto ao difusor e umidificá-lo
com ar comprimido com a menor quantidade de litros por minuto para formação de névoa.
Seguindo essas orientações foram selecionadas três peças de cada difusor de 50%, 40%, 35%,
31%, 28% e 24% de forma aleatória para ser submetido às mensurações. Foi utilizado a célula
leitora de oxigênio da marca 605 Takaoka, para mensuração da FiO2 de todas as peças. A
célula leitora de O2 Takaoka 605 é calibrada à 21% ao ar ambiente e lê através do seu sensor
tudo que é fornecido acima de 21%, quando conectado a uma fonte rica em oxigênio.
Protocolo dos Procedimentos:
O sistema de Venturi foi conectado de acordo com as instruções do fornecedor.
Porém foi utilizado junto ao copo de umidificação de oxigênio 100ml de água destilada,
associado ao conector para ar comprimido umidificado com 300ml de água destilada à 3l/min.
Um único cilindro de oxigênio foi utilizado como fornecedor do fluxo de O2 para evitar
variações susceptíveis na rede hospitalar.
A mensuração começou dos sistemas de 50% até os sistemas de 24%. Cada classe foi
divida em A, B e C para melhor visualização do estudo.
Os difusores de 50% foi titulado à 15 l/min no fluxômetro, os de 40% 15 l/min, os 35% 12
l/min, os de 31% 8l/min, os de 28% 6l/min e os de 24% 3l/min , como solicitado em cada
dispositivo, segundo a orientação do fabricante. Também foi protocolado que a esfera do
fluxômetro ficaria situada no centro da marca desejada.
Dessa forma a saída do sistema de Venturi foi acoplado à célula leitora de oxigênio
calibrada à 21% previamente e ao final do 2º min foi coletado o valor encontrado nesse exato
momento. De uma coleta para outra foi protocolado um intervalo de 2 minutos para
recalibração da célula leitora de O2 e em seguida foi mensurado a quantidade de água
destilada depositada no umidificador através de um copo milimetrado. Esse procedimento se
repetiu por todo estudo classe por classe, difusor por difusor. A significância foi calculada
através do teste T, considerando-se significativos dados com valores de p<0,05.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Quando submetemos o difusor de Venturi de 50% ao teste, a média das peças A, B e
C foi de 44.7 com desvio padrão de 0,6 e quando comparado a pré-determinação do
fabricante, o valor de p = 0,01.
Em todos os difusores nessa classe de 50%, os valores encontrados quando
umidificamos a rede de oxigênio foram abaixo do valor pré-determinado pelo fabricante
fazendo com que a utilização do oxigênio se torne de baixo fluxo, não sendo fidedigno, e
ainda não supra a necessidade do fluxo do paciente. Um ajuste inadequado da FiO2 pode
causar hipóxia ou hiperóxia, e consequentemente, efeitos nocivos ao organismo5,6. Algumas
das alterações da hipóxia tecidual são alterações celulares e aumento de metabolismo
anaeróbico7.
O difusor de 40% quando analisado apresentou média de 36.7, com desvio padrão de
0,6 e valor de p = 0,00. Mais uma vez observa-se a não fidedignidade do sistema de Venturi
quando umidificado. Quando o indivíduo se encontra em situações de hipoxemia aguda pode
ocorrer o aumento do estímulo dos quimiorreceptores periféricos, e consequentemente do
drive respiratório. Esse é definido como menor estímulo central capaz de gerar resposta
motora dos músculos inspiratórios8.
A administração do oxigênio de forma excessiva no recém-nascido pode acarretar em
muitos problemas ao longo do seu crescimento.
Assim, em casos de dificuldade nas trocas gasosas de ordem pulmonar, pode-se
utilizar a terapia com O2 para tratamento da dificuldade respiratória. No entanto, deve-se
considerar que complicações por alteração nas concentrações de O2 administrado ao recémnascido podem causar seqüelas irreversíveis em algum período da infância, tal como alteração
ocular podendo evoluir para cegueira9.
O difusor de 35% apresentou média das peças A, B e C de 33,33, com desvio padrão
de 0,6 e valor de p = 0,01.
Analisando os valores encontrados no estudo do difusor de 35%, constatamos mais
uma vez alteração nos valores pré-determinado pelo fabricante, assim como alteração quando
umidificamos o sistema.
Para o uso da oxigenioterapia deve-se estabelecer alguns critérios, como avaliação da
monitorização da concentração de O2 administrado e a saturação sangüínea de O2, evitando-se
a administração desnecessária ou concentrações elevadas desse gás, que poderão trazer efeitos
tóxicos ao recém-nascido. Um cuidado que deve ser dispensado a todo recém-nascido que
estiver em tratamento de O2 é mantê-lo conectado ao oxímetro de pulso, avaliando
periodicamente a gasometria arterial ou capilar, para verificação dos níveis de O2 sangüíneo10.
Descobriu-se que o uso de altas concentrações de oxigênio no tratamento de crianças
prematuras, especialmente na prematuridade extrema, pode levar a cegueira. A razão disto é
que oxigênio demais faz cessar o crescimento de novos vasos sanguíneos na retina. Muitas
vezes essas complicações se instalam de modo sutil exigindo uma equipe experiente e bem
preparada, para intervir precocemente, evitando complicações decorrentes desse processo11.
O difusor de 28% quando analisado encontrou uma média de 27,3, com desvio
padrão de 0,6 com valor de p = 0,12.
Comparando os valores encontrados com os pré-determinado pelo fabricante não
encontramos relevância científica nas alterações das frações de oxigênio. Neste caso, o
sistema de Venturi à 28%, torna-se fidedigno, não acarretando complicações quando bem
indicado ao paciente.
A administração inadequada do oxigênio poderá ser iatrogênica para o recémnascido, podendo resultar em lesões cerebrais, pulmonares, oculares e até mesmo a morte.
Então, o cuidado com a oxigenioterapia é fundamental, pois a mesma consiste no
estabelecimento das trocas gasosas pulmonares com o objetivo de manter o metabolismo
celular adequado, assegurando a oxigenação do sangue arterial e garantindo a eliminação do
dióxido de carbono12.
Na análise do difusor de 24% encontramos uma média de 25,3 com desvio padrão de
0,6 com valor de p = 0,12
A toxicidade do O2 é atribuída às reações de radicais livres de O2 nos componentes
celulares, mesmo que estes tenham papéis fundamentais no desenvolvimento normal dos
processos biológicos e nas reações de oxidação e redução ao nível celular. Essas reações
podem romper a membrana lipoprotéica, destruindo as funções enzimáticas celulares,
mudando o DNA e levando a morte celular. A definição de radical livre é quando há um ou
mais elétrons não pareados na órbita externa, tornando-se extremamente reativos, pois quando
um radical livre reage com um radical não livre, o produto é outro radical livre, produzindo
reações em cadeia. Essa cadeia termina quando ocorre o encontro entre dois radicais livres
que produzem uma ligação entre dois elétrons, ou com o encontro com uma substância
antioxidante13.
CONCLUSÃO
Os
sistemas
de
arrastamento
de
ar
umidificados
oferecem
uma
FiO2
significativamente menor em todas as peças analisadas (Venturi de 50%, Venturi de 40%,
Venturi 35%), sendo a Venturi de 28% sem significância estatística quanto comparada as
orientações do fabricante e a Venturi de 24% também. Os sistemas de arrastamento de ar
umidificados apesar de serem considerados de alto fluxo por serem fidedignos, podem
fornecer uma FiO2 muito menor que a preconizada pelo fabricante, podendo levar a várias
complicações sistêmicas decorrentes da hipoxemia. É importante seguir as orientações dos
fornecedores e não umidificar o sistema de arrastamento de ar.
AGRADECIMENTOS
Agradeço em primeiro lugar a Deus, que sempre iluminou meu caminho me dando
muita fé e coragem para seguir em frente, a toda a minha família, em especial a minha mãe,
que é um exemplo de dedicação e amor. Agradeço também a minha esposa Vera Lúcia e meu
filho Davi Tierling, que me serviram de inspiração e que agregaram muito valor a minha
formação profissional e pessoal. Não posso esquecer da professora Gilmara Hussey Carrara
pela compreensão das dificuldades, flexibilidade e apoio e também de todos os amigos que
sempre me incentivaram na minha vida profissional.
REFERÊNCIAS
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Janeiro: Revinter, 2001. cap. 17, p. 205-216
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Oxigenoterapia. São Paulo: Atheneu, 2006. cap. 7, p. 69-78.
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Gasoterapia Medicinal. São Paulo: Manole, 2000. São Paulo: Manole, cap. 44, p. 761-796.
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Umidificação e Aerossolterapia Neutra. São Paulo: Manole, 2000. São Paulo: Manole, cap.
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5. Crapo, JD. Morphologic changes in pulmonary oxygen toxicity. Annu Rev Physiol.
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cytokines and Bcl-2 family proteins. Am J Respir Cell Mol Biol. 2000;22(5):517-9.
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Transfus Apher Sci. 2004;31(1):45-54.
8. Treacher DF, Leach RM. Oxygen transport-1. Basic principles.MJ.1998;317(7168):1302-6.
9. Freddi NA.; Tannuri U. Toxicidade do oxigênio e displasia broncopulmonar. In: GARIJO,
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10. Tamez, RN; Silva M J. Enfermagem na UTI neonatal: assistência ao recém-nascido de
alto risco. 1ª ed., Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1999.
11. Guyton AC.; Hall, JE. Tratado de fisiologia médica. 9 ed., Rio de Janeiro, Guanabara
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12. Rechert MC.; Fogliano RR. Assistência de enfermagem ao recém-nascido em
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13. Rodrigues FP. Importância dos radicais livres de oxigênio no período neonatal. Jornal de
Pediatria, Rio de Janeiro, 74, p. 97-98 mar./abr. 1998.
ABSTRACT
MEASUREMENT OF OXYGEN SUPPLY SYSTEM VENTURI HUMIDIFIED
VALUES COMPARED TO PRE - DETERMINED BY THE MANUFACTURER.
Introduction: The use of Venturi system in intensive care units is very common , due to the
necessity of the use of high flow oxygen in more complex patients. There is still disagreement
on the titration humidification or not this therapeutic modality. Objective: To investigate
whether there are differences in the final oxygen supply to humidify the Venturi system
compared to the value obtained for each diffuser system according to the manufacturer.
Methods: This was an experimental, descriptive and quantitative study conducted at the
Brasilia Hospital. Three diffusers Venturi system each class were randomly selected, who
underwent analysis of their supply of oxygen (O2) through a reader cell O2, being connected
to a cylinder of humidified oxygen with 100ml of distilled water. Results: There was a
significant decrease in final offer when the supplier was humidified oxygen source in almost
all classes (p < 0,05). Conclusion: It is suggested that you must follow the guidelines of the
Venturi system supplier due to significant fall in the concentration of oxygen when humidified.
Keywords: Oxygen therapy and humidification.
Pesquisadores:
José Gomes Bonfim Filho
Fisioterapeuta
Gilmara Hussey Carrara
Fisioterapeuta, Coordenadora da pós-graduação de fisioterapia em terapia intensiva da
Universidade Católica de Brasília.
ANEXO 01
TABELA DE COLETA DOS DADOS
VENTURI 50%
A ao 2º min
B ao 2º min
C ao 2º min
VENTURI 40%
VENTURI 35%
VENTURI 28%
VENTURI 24%