O2 - Egan - 2009 9ed

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Capítulo 38
Terapia com Gases Medicinais
ALBERT J. HEUER, CRAIG L. SCANLAN
SUMÁRIO DO CAPÍTULO
Terapia com Oxigênio
Objetivos Gerais e Objetivos Clínicos
Diretriz para Prática Clínica
Avaliação da Necessidade de Terapia com Oxigênio
Precauções e Riscos de Oxigênio Suplementar
Sistemas de Liberação de Oxigênio: Modelo e Desempenho
Escolha de uma Abordagem de Liberação
Terapia com Oxigênio com Base em Protocolo
Terapia Hiperbárica com Oxigênio
Efeitos Fisiológicos
Métodos de Administração
Indicações
Complicações e Riscos
Detecção de Problemas
Outras Terapias com Gases Medicinais
Terapia com Óxido Nítrico
Terapia com Hélio-Oxigênio
OBJETIVOS DO CAPÍTULO
Após a leitura deste capítulo, você será capaz de:
♦ Descrever quando a terapia com oxigênio é necessária.
♦ Avaliar a necessidade de terapia com oxigênio.
Asus
Caixa de texto
WILKINS Robert L., STOLLER James K.; KACKMAREK Robert M (editors). Egan, fundamentos da terapia respiratória. 9ed. 
Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. 1909-1966p.
♦ Descrever que precauções e complicações estão associadas à terapia com oxigênio.
♦ Selecionar um sistema de liberação de oxigênio apropriado para o plano de cuidado respiratório.
♦ Descrever como administrar oxigênio a adultos, crianças e bebês.
♦ Descrever como verificar a adequada função e identificar e corrigir defeitos dos sistemas de liberação
de oxigênio.
♦ Descrever como avaliar e monitorar uma resposta do paciente à terapia com oxigênio.
♦ Descrever como modificar ou recomendar modificações da terapia com oxigênio com base na
resposta do paciente.
♦ Descrever como programar a terapia com oxigênio baseada no protocolo.
♦ Identificar que indicações, complicações e riscos se aplicam à terapia hiperbárica com oxigênio.
♦ Identificar quando e como fornecer a terapia com óxido nítrico.
♦ Identificar quando e como administrar a terapia com hélio-oxigênio.
PALAVRAS-CHAVE
3′-5′-Monofosfato cíclico de guanosina (GMP cíclico ou GMPc)
ambiente térmico neutro (ATN)
broncopneumonia
crupe
displasia broncopulmonar
exsudativo
fixo
neovascularização
óxido nítrico (NO)
pressão atmosférica absoluta (PAA)
retinopatia de prematuridade (RP)
sistema com reservatório
sistema de alto fluxo
sistema de baixo fluxo
terapia com heliox
terapia hiperbárica com oxigênio (HBO)
variável
A terapia com gases é o modo mais comum de cuidado respiratório. As origens do
campo confrontam com a introdução do oxigênio como um tratamento médico. Desde
aquele tempo, a compreensão sobre os vários gases medicinais e métodos para liberá-
los tem mudado. De particular importância é o crescente conhecimento de que gases
medicinais são medicamentos. Como qualquer medicamento, os terapeutas
respiratórios (TRs) recomendam e administram uma dosagem, monitoram a resposta,
alteram a terapia adequadamente e relatam essas etapas em relação ao plano de
cuidado no registro do paciente. Neste contexto, os TRs devem ter mais do que um
conhecimento técnico do equipamento. Na consulta ao médico, um clínico experiente
deve ser capaz de avaliar a necessidade de terapia para o paciente, determinar os
objetivos desejados da terapia, escolher o modo de administração, monitorar a
resposta do paciente e recomendar e implementar as mudanças oportunas e
apropriadas.
TERAPIA COM OXIGÊNIO
Existe um consenso entre os clínicos sobre o uso adequado da terapia com oxigênio.1-4
Como o principal membro da equipe de cuidados de saúde responsável pela
administração de oxigênio, o TR deve ser bem versado nos objetivos e metas dessa
terapia e seu uso na prática clínica.
Objetivos Gerais e Objetivos Clínicos
O objetivo global da terapia com oxigênio é manter uma adequada oxigenação
tecidual enquanto minimiza o trabalho cardiopulmonar. Os objetivos clínicos
específicos da terapia com oxigênio são:
1. Corrigir a hipoxemia aguda documentada ou suspeitada.
2. Diminuir os sintomas associados à hipoxemia crônica.
3. Diminuir a hipoxemia de carga de trabalho imposta ao sistema cardiopulmonar.
Correção da Hipoxemia
A terapia com oxigênio corrige a hipoxemia por meio da elevação dos níveis alveolar
e sanguíneo de oxigênio. Este é o objetivo mais tangível da terapia com oxigênio, e o
mais fácil de ser medido e documentado.
Diminuição dos Sintomas da Hipoxemia
Além de realmente aliviar a hipoxemia, a terapia com oxigênio pode ajudar a aliviar
os sintomas associados a determinadas doenças pulmonares. Especificamente,
pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e algumas formas de
doença pulmonar intersticial relatam menos dispneia quando recebem oxigênio
suplementar.5 A terapia com oxigênio também pode melhorar a função mental entre
pacientes com hipoxemia crônica.6
Minimização da Carga de Trabalho Cardiopulmonar
O sistema cardiopulmonar compensa a hipoxemia por meio do aumento da ventilação
e do débito cardíaco. Em casos de hipoxemia aguda, o oxigênio suplementar pode
diminuir as demandas tanto do coração como dos pulmões. Por exemplo, pacientes
hipoxêmicos que respiram ar podem alcançar uma oxigenação arterial aceitável
apenas por meio do aumento da ventilação. A demanda ventilatória aumentada eleva
o trabalho de respiração. Nestes casos, a terapia com oxigênio pode reduzir tanto a
alta demanda ventilatória como o trabalho de respiração.
Da mesma forma, pacientes com hipoxemia arterial podem manter uma oxigenação
tecidual aceitável apenas por meio do aumento do débito cardíaco. Como a terapia
com oxigênio aumenta o conteúdo de oxigênio do sangue, o coração não tem de
bombear tanto sangue por minuto para atingir as demandas teciduais. Essa carga de
trabalho reduzida é particularmente importante quando o coração já está estressado
por doença ou lesão, como no infarto do miocárdio, na sepse ou em algum trauma.
A hipoxemia causa vasoconstrição pulmonar e hipertensão pulmonar. A
vasoconstrição pulmonar e a hipertensão aumentam a carga de trabalho do lado
direito do coração. Para pacientes com hipoxemia crônica, essa carga de trabalho
aumentada ao longo do tempo pode levar à insuficiência ventricular direita (cor
pulmonale). A terapia com oxigênio pode reverter a vasoconstrição pulmonar e
diminuir a carga de trabalho ventricular direita.7
Diretriz para Prática Clínica
Para orientar os clínicos no cuidado seguro e eficaz dos pacientes, a Associação
Americana de Cuidado Respiratório (American Association for Respiratory Care,
AARC) desenvolveu e publicou diretrizes para práticas clínicas usando a terapia com
oxigênio. Trechos da diretriz da AARC sobre a terapia com oxigênio em hospitais de
cuidados agudos aparecem na página 869.2 Diretrizes adicionais da AARC para a
terapia com oxigênio em domicílio ou em estabelecimentos de cuidados extensos3 e
para a seleção dos aparelhos de liberação de oxigênio para pacientes neonatais e
pediátricos4 são fornecidos nos Capítulos 48 e 51.
Avaliação da Necessidade de Terapia com Oxigênio
Existem três maneiras básicas de se determinar se um paciente necessita de terapia
com oxigênio. A primeira é o uso de medições laboratoriais para documentar a
hipoxemia. Segundo, a necessidade de terapia com oxigênio de um paciente pode ser
baseada no específico problema ou condição clínica. Por último, a hipoxemia tem
muitas manifestações, tais como taquipneia, taquicardia, cianose e aparência geral
aflita. Técnicas perspicazes de avaliação para esses e outros sintomas ao leito podem
ser usadas para determinar a necessidade de oxigênio suplementar.
Medições laboratoriais para a documentação da hipoxemia incluem a saturação de
hemoglobina e pressão parcial de oxigênio (PO2), conforme determinado por meios
invasivos ou não invasivos (Capítulo 18). Critérios limiares que definem a hipoxemia
com essas medições estão descritos na diretriz prática clínica da AARC (veja a página
869).2
Terapia com Oxigênio
Para ter acesso às diretrizes completas, consulte Oxygen therapy for adults in the acute care facility, Respir Care 2002;47(6):707-720, 2002
Revision & Update; e Selection of an oxygen delivery device for neonataland pediatric patients, Respir Care 2002;47(6):717-716, 2002 Revision
& Update.
Diretrizes de Prática Clínica da AARC (Extratos)*
 INDICAÇÕES
• Hipoxemia documentada, conforme evidenciada por:
• PaO2 menor que 60 mmHg ou uma SaO2 menor que 90% ao ar ambiente
• PaO2 ou SaO2 abaixo da faixa desejável para uma específica situação clínica
• Situações de cuidado agudo nas quais a hipoxemia é suspeitada
• Trauma severo
• Infarto agudo do miocárdio
• Terapia de curta duração (p. ex., recuperação pós-anestésica)
 CONTRAINDICAÇÕES
• Com poucas exceções, não existem contraindicações específicas para a terapia com oxigênio
quando as indicações estão presentes
• Entretanto, determinados aparelhos de liberação são contraindicados, tais como cânulas nasais e
cateteres nasofaríngeos em pacientes pediátricos e recém-nascidos com obstrução nasal
 PRECAUÇÕES E/OU POSSÍVEIS COMPLICAÇÕES
• Uma PaO2 maior que 60 mmHg pode deprimir a ventilação em alguns pacientes com hipercapnia
crônica
• Uma FIO2 maior que 0,5 pode causar atelectasia, toxicidade ao oxigênio e/ou depressão ciliar ou
leucocitária
• Em bebês prematuros, uma PaO2 maior que 80 mmHg pode contribuir para retinopatia de
prematuridade
• Em bebês com determinadas lesões cardíacas congênitas, tais como coração esquerdo hipoplásico,
uma alta PaO2 pode comprometer o equilíbrio entre os fluxos sanguíneos sistêmico e pulmonar
• Em bebês, o fluxo de oxigênio direcionado para a face pode estimular uma alteração no padrão
respiratório
• Uma FIO2 aumentada pode piorar a lesão pulmonar em pacientes com envenenamento por paraquat
ou em pacientes que receberam bleomicina
• Durante uma broncoscopia a laser ou traqueostomia, uma mínima FIO2 deve ser utilizada para
evitar uma inflamação intratraqueal
• O risco de incêndio é aumentado na presença de uma alta FIO2
• Pode ocorrer contaminação bacteriana quando nebulizadores ou umidificadores são usados
 AVALIAÇÃO DA NECESSIDADE
A necessidade é determinada por medição de inadequadas PaO2 e/ou SaO2, por métodos invasivos ou
não invasivos e/ou pela presença de indicadores clínicos
 AVALIAÇÃO DO RESULTADO
O resultado é determinado pela avaliação clínica e fisiológica para estabelecer a conveniência da
resposta do paciente à terapia
 MONITORAMENTO
• Paciente
• Avaliação clínica, incluindo o status cardíaco, pulmonar e neurológico
• Avaliação de parâmetros fisiológicos (PaO2, SaO2, SpO2) em conjunto com a iniciação da
terapia ou:
Dentro de 12 horas de iniciação com FIO2 menor que 0,40
Dentro de oito horas com FIO2 de 0,40 ou maior (incluindo recuperação pós-anestésica)
Dentro de 72 horas no infarto agudo do miocárdio
Dentro de duas horas para qualquer paciente com diagnóstico de DPOC a princípio
Dentro de uma hora para o recém-nascido
• Um protocolo de terapia com oxigênio é sugerido para diminuir o desgaste e assegurar a
terapia apropriada
• Equipamento
• Todos os sistemas de liberação devem ser checados pelo menos uma vez por dia
• Checagens mais frequentes são necessárias em sistemas:
Suscetíveis a variação na FIO2 (p. ex., tenda, sistemas de misturas de alto fluxo)
Aplicados a pacientes com vias aéreas artificiais
Que liberam uma mistura de gás aquecido
Aplicados a pacientes que estejam clinicamente instáveis ou que requeiram uma FIO2 maior que
0,50
Com equipamento que fornece oxigênio suplementar a bebês recém-nascidos ou prematuros
Pacientes com problemas clínicos ou doenças nas quais a hipoxemia é comum
necessitam de terapia com oxigênio. Bons exemplos são pacientes pós-operatórios e
aqueles com envenenamento por monóxido de carbono, envenenamento por
cianureto, choque, trauma, infarto agudo do miocárdio ou determinados bebês
prematuros.1,2,8
A cuidadosa avaliação física ao leito pode desvendar uma necessidade de terapia
com oxigênio para o paciente. A Tabela 38-1 resume os sinais respiratórios,
cardiovasculares e neurológicos comuns usados na detecção da hipóxia. O TR combina
essa informação com mais medidas quantitativas para confirmar a oxigenação
inadequada. Entretanto, o TR frequentemente recomenda a administração de
oxigênio suplementar somente com base nos sinais clínicos. A confiança exagerada
em métodos quantitativos, tais como a oximetria de pulso, resulta em erros perigosos.
TABELA 38-1 Sinais Clínicos de Hipóxia
Achado De Suave a Moderada Severa
Respiratório Taquipneia Taquipneia
 Dispneia Dispneia
 Palidez Cianose
Cardiovascular Taquicardia Taquicardia, eventual bradicardia, arritmia
 Hipertensão suave, vasoconstrição
periférica
Hipertensão e eventual hipotensão
Neurológico Inquietude Sonolência
 Desorientação Confusão
 Aspecto angustiado
 Dores de cabeça Visão embaçada
 Cansaço Visão em túnel
 Perda de coordenação
 Discernimento prejudicado
 Tempo lento de reação
 Atividade maníaco-depressiva
 Coma
Outros Baqueteamento ou hipocratismo digital
(clubbing)
De Pilbeam SP: Mechanical ventilation, Denver, 1986, Multi-Media Publishing.
Precauções e Riscos do Oxigênio Suplementar
Trechos das importantes diretrizes para práticas clínicas da AARC, na página 869,
definem as principais precauções e riscos associados à administração de oxigênio
suplementar.2 Cinco desses riscos são comuns o bastante para justificar a discussão
adicional.
Toxicidade ao Oxigênio
A toxicidade ao oxigênio afeta principalmente os pulmões e o sistema nervoso central
(SNC).9-11 Dois fatores principais determinam os efeitos prejudiciais do oxigênio: a
PO2 e o tempo de exposição (Figura 38-1). Quanto mais alta a PO2 e mais longa a
exposição, maior é a probabilidade de dano. Os efeitos sobre o SNC, incluindo
tremores, contrações e convulsões, tendem a ocorrer apenas quando um paciente está
respirando oxigênio a pressões maiores que 1 atm (pressão hiperbárica). Por outro
lado, os efeitos pulmonares podem ocorrer a níveis clínicos de PO2.
FIGURA 38-1 Relação entre a PO2 e o tempo de exposição responsável pela toxicidade ao
oxigênio.
(Modificado de Lambertsen CJ: In DiPalma JR, editor: Drill’s pharmacology in medicine, New York, 1971, McGraw-Hill.)
A Tabela 38-2 resume a resposta fisiológica à respiração de oxigênio a 100% ao
nível do mar. Um paciente exposto a uma alta PO2 por um período prolongado tem
sinais similares àqueles da broncopneumonia. Infiltrados em manchas aparecem nas
radiografias de tórax e usualmente são mais proeminentes nos campos pulmonares
inferiores.
TABELA 38-2 Respostas Fisiológicas à Exposição ao Oxigênio Inspirado a 100%
Tempo de Exposição (horas) Resposta Fisiológica
0-12 Função pulmonar normal
 Traqueobronquite
 Dor torácica subesternal
12-24 Capacidade vital diminuída
25-30 Complacência pulmonar diminuída
 P(A-a)O2 aumentado
 PO2 ao exercício diminuída
30-72 Capacidade de difusão diminuída
Adaptado de Jenkinson SG: Respir Care 28:614, 1983.
Sob os sinais clínicos gerais encontra-se uma lesão alveolar importante. A exposição
a uma alta PO2, em primeiro lugar, danifica o endotélio capilar. Segue-se o edema
intersticial e a membrana alveolocapilar se espessa. Se o processo continua, as células
alveolares do tipo I são destruídas, e as células alveolares do tipo II proliferam.
Segue-se uma fase exsudativa, resultante da formação de fluido alveolar, o que leva
a uma baixa relação ventilação/perfusão, shunting fisiológico e hipoxemia. Nos
estágios finais, membranas hialinas se formam na região alveolar, e fibrose e
hipertensão pulmonares se desenvolvem.
À medida que a injúria pulmonar piora, a oxigenação do sangue se deteriora. Se
essa progressiva hipoxemia for tratada com oxigênio adicional, os efeitos tóxicos
pioram (Figura 38-2). Entretanto, se o paciente pode ser mantido vivo enquanto a
concentração fracionária de oxigênio inspirado (FIO2) é diminuída, a lesão pulmonar,
às vezes, é solucionada.
FIGURA 38-2 O círculo vicioso que pode ocorrer no tratamento da hipoxemia com uma alta FIO2.
Uma alta FIO2 pode ser tóxica ao parênquima pulmonar e causar um subsequente shunting fisiológico.
O shunting aumentadopiora a hipoxemia, necessitando de uma FIO2 mais alta.
(Modificado de Flenley DC: Respir Care 28:876, 1983.)
A toxicidade do oxigênio é causada por uma produção excessiva de radicais livres a
partir do oxigênio. Os radicais livres derivados do oxigênio são subprodutos do
metabolismo celular. Se não verificados, esses radicais podem lesar gravemente ou
matar células.9 Normalmente, entretanto, enzimas especiais — como a superóxido-
dismutase — inativam os radicais livres derivados do oxigênio antes que eles possam
causar sérios danos. Antioxidantes, tais como a vitamina E, a vitamina C e o
betacaroteno, também podem proteger contra radicais livres derivados do oxigênio.
Essas defesas normalmente são adequadas para proteger células expostas ao ar. Na
presença de uma alta PO2, entretanto, os radicais livres podem superar os sistemas
antioxidantes e causar lesão celular. A lesão celular provoca uma resposta
imunológica e causa uma infiltração tecidual por neutrófilos e macrófagos. Essas
células fagocitárias liberam mediadores inflamatórios que pioram a injúria inicial. Ao
mesmo tempo, neutrófilos e plaquetas locais podem liberar mais radicais livres, os
quais apenas continuam o processo.
O quanto de oxigênio considera-se seguro, de modo exato, é assunto de debate. Os
resultados da maioria dos estudos indicam que adultos podem respirar até 50% por
períodos extensos sem que haja uma lesão pulmonar importante.12 Em vez de aplicar
prazos restritos, pode-se levar em consideração tanto a FIO2 quanto o tempo de
exposição para a avaliação dos riscos de uma alta PO2 (veja Regra Prática).13 O
objetivo sempre deve ser usar uma FIO2 mais baixa possível, compatível com uma
adequada oxigenação tecidual.
 REGRA PRÁTICA
Evitando a Toxicidade ao Oxigênio Limite a exposição do paciente ao oxigênio a 100% para
menos de 24 horas quando quer que isso seja possível. Uma alta FIO2 é aceitável caso a concentração
possa ser diminuída para 70% dentro de dois dias e para 50% ou menos em cinco dias.
Como o pulmão em crescimento pode ser mais sensível ao oxigênio, um cuidado
maior é necessário em relação a bebês. Uma alta PO2 também está associada à
retinopatia de prematuridade (RP) e à displasia broncopulmonar em bebês.
Independentemente da abordagem, o oxigênio suplementar nunca deve ser negado
a um paciente hipóxico. Embora os efeitos tóxicos da alta FIO2 possam ser sérios, a
alternativa é morte certa devido à hipóxia tecidual.
Depressão da Ventilação
Quando respirando concentrações de oxigênio de moderadas a altas, pacientes
portadores de DPOC com hipercapnia crônica tendem a ventilar menos.14 Reduções
na ventilação de quase 20% têm sido observadas entre estes pacientes com elevações
acompanhantes de 20 a 23 mmHg na pressão arterial parcial de dióxido de carbono
(PaCO2).15
A razão principal pela qual alguns pacientes com DPOC hipoventilam quando o
oxigênio lhes é fornecido é mais provavelmente a supressão do impulso hipóxico.
Nesses pacientes, a resposta normal à alta pressão parcial de dióxido de carbono
(PCO2) é enfraquecida, sendo a falta de oxigênio o principal estímulo para respirar,
uma vez percebido pelos quimiorreceptores periféricos. O aumento no nível de
oxigênio do sangue nestes pacientes suprime os quimiorreceptores periféricos,
deprime o impulso ventilatório e eleva a PCO2.16,17 Altos níveis de oxigênio no
sangue podem romper o equilíbrio normal entre ventilação e perfusão, e causar um
aumento na relação entre o volume de espaço morto e o volume corrente (VEM/VC) e
um aumento na PaCO2.18
O fato de que a terapia com oxigênio pode causar a hipoventilação em alguns
pacientes nunca deve fazer com que o TR pare de fornecer oxigênio a um paciente em
necessidade. A prevenção da hipóxia sempre é a primeira prioridade. Os cuidados
preventivos da depressão da ventilação serão discutidos em mais detalhes adiante
neste capítulo.
Retinopatia de Prematuridade
A retinopatia de prematuridade (RP), também chamada de fibroplasia retrolental, é
uma condição ocular anormal que ocorre em alguns bebês prematuros ou de baixo
peso ao nascimento que recebem oxigênio suplementar. Um excessivo nível de
oxigênio no sangue causa uma vasoconstrição retiniana, o que leva à necrose dos
vasos sanguíneos. Em resposta, novos vasos se formam e aumentam em quantidade.
A hemorragia desses delicados novos vasos provoca a formação de cicatrizes atrás da
retina. A formação cicatricial frequentemente leva a um descolamento de retina e
cegueira.19 A RP muito frequentemente afeta recém-nascidos até aproximadamente
um mês de idade, em cujo tempo as artérias retinianas já terão amadurecido de modo
suficiente. Uma excessiva quantidade de oxigênio não é o único fator associado à RP;
entre outros fatores associados à RP estão hipercapnia, hipocapnia, hemorragia
intraventricular, infecção, acidose lática, anemia, hipocalcemia e hipotermia.
Como bebês prematuros frequentemente necessitam de oxigênio suplementar, o
risco de RP apresenta um sério problema de tratamento. A Academia Americana de
pediatria recomenda manter a PO2 arterial de um bebê abaixo de 80 mmHg como a
melhor maneira de minimizar o risco de RP.8
Atelectasia de Absorção
Uma FIO2 maior que 0,50 representa um risco significativo de atelectasia de
absorção.20 O nitrogênio normalmente é o gás mais abundante tanto nos alvéolos
como no sangue. A respiração de altos níveis de oxigênio esgota rapidamente os
níveis de nitrogênio do corpo. À medida que os níveis de nitrogênio do sangue
diminuem, a pressão total dos gases venosos diminui rapidamente. Sob essas
condições, os gases que existem à pressão atmosférica dentro de qualquer cavidade
corporal se difundem rapidamente para o sangue venoso. Esse princípio é usado para
remover o ar represado das cavidades corporais. Por exemplo, o fornecimento de
altos níveis de oxigênio aos pacientes pode ajudar a eliminar o ar represado do
abdome ou do tórax.
Infelizmente, esse mesmo fenômeno pode causar um colapso pulmonar,
especialmente se a região alveolar se torna obstruída (Figura 38-3). Sob essas
condições, o oxigênio rapidamente se difunde para dentro do sangue (Figura 38-3, A).
Sem fonte para reabastecimento, a pressão total do gás no alvéolo progressivamente
diminui até que o alvéolo entra em colapso (ou colaba). Como os alvéolos colabados
são perfundidos, porém não são ventilados, a atelectasia de absorção aumenta o shunt
fisiológico e piora a oxigenação do sangue.20
FIGURA 38-3 O desenvolvimento da atelectasia além das vias aéreas bloqueadas durante a
respiração de oxigênio (A) e de ar (B). Em ambos os casos, o somatório das pressões dos gases no
sangue venoso misto é menor que nos alvéolos. B, A PO2 e a PCO2 estão entre parênteses porque esses
valores mudam com o tempo. Entretanto, a pressão alveolar total permanece dentro de poucos
milímetros de mercúrio de 760.
(Modificado de West JB: Respiratory physiology: the essentials, ed 3, Baltimore, 1985, Williams & Wilkins.)
O risco de atelectasia de absorção é maior em pacientes que respiram a baixos
volumes correntes como resultado de uma sedação, dor cirúrgica ou disfunção do SNC.
Nesses casos, alvéolos mal ventilados podem se tornar instáveis quando perdem
oxigênio mais rapidamente do que este pode ser substituído. O resultado é uma
retração mais gradativa dos alvéolos que pode levar a um colapso completo, mesmo
quando o paciente não está respirando oxigênio suplementar (Figura 38-3, B). Para
um paciente alerta, isso não é um grande risco, porque o mecanismo natural do
suspiro hiperinsufla periodicamente o pulmão.
Risco de Incêndio
Apesar de uma gama de medidas preventivas, incêndios envolvendo ambientes
enriquecidos de oxigênio continuam a ocorrer em estabelecimentos de cuidados de
saúde. Exemplos específicos em que incêndios parecem apresentar o maior risco
incluem salas de cirurgia e determinados procedimentos respiratórios. Durante
cirurgias e procedimentos, tais como traqueostomias, bisturis elétricos e aparelhos
similares são frequentemente usados enquanto o paciente está recebendooxigênio
suplementar. Para complicar os problemas, mesmo concentrações mais altas de
oxigênio podem existir sob campos cirúrgicos.21 Outros casos envolvendo risco
aumentado de incêndio têm sido notados com pacientes em cuidado domiciliar (home
care) que fumam enquanto estão recebendo oxigênio em baixo fluxo e com o uso de
reguladores de oxigênio de alumínio. Além disso, a terapia hiperbárica ou terapia a
pressões atmosféricas aumentadas (discutida adiante neste capítulo) frequentemente
envolvem a administração de oxigênio suplementar e, por isso, aumentam
significativamente o risco de um incêndio.
Existem algumas estratégias simples que podem ser usadas para reduzir o risco de
incêndio em estabelecimentos de cuidados de saúde. O manejo de forma eficiente do
triângulo de incêndio formado pelo oxigênio, calor e combustível é o segredo. Um
componente essencial é sempre o uso da FIO2 eficaz mais baixa, para uma dada
situação clínica. Além do mais, o uso de sistemas removedores para minimizar a
formação de oxigênio abaixo de campos estéreis durante a cirurgia ou durante a
realização de traqueostomias pode ajudar a reduzir o risco de incêndio. Evitar o uso
de equipamento inapropriado ou obsoleto, tais como reguladores de alumínio para
gases, e a educação dos clínicos, pacientes e cuidadores sobre o uso seguro do
oxigênio também são medidas importantes. Ademais, protocolos de prevenção contra
incêndios para a terapia hiperbárica com oxigênio (HBO) devem ser estritamente
seguidos.21
Sistemas de Liberação de Oxigênio: Modelo e Desempenho
Os TRs podem escolher a partir de uma série de sistemas para a administração de
oxigênio e outros gases terapêuticos. A apropriada seleção do aparelho requer um
conhecimento detalhado tanto das características gerais do desempenho desses
sistemas como as capacidades individuais.22
Os aparelhos de liberação de oxigênio são categorizados tradicionalmente pelo
modelo. Existem três modelos básicos: sistemas de baixo fluxo, sistemas com
reservatório e sistemas de alto fluxo. Compartimentos fechados ou invólucros,
comumente identificados como uma quarta categoria, são realmente reservatórios que
circundam a cabeça ou o corpo. As categorias dos modelos compartilham de
características funcionais, capacidades e limitações.
Embora o modelo tenha um papel importante na seleção desses aparelhos, o
desempenho clínico é que, no final das contas, determina como ele é usado. O usuário
julga o desempenho de um sistema de liberação de oxigênio por responder a duas
questões principais. Primeiro: quanto de oxigênio o sistema pode liberar (a FIO2 ou a
faixa da FIO2)? Segundo: a FIO2 liberada permanece fixa ou varia de acordo com as
demandas do paciente?22
Em relação à faixa da FIO2, os sistemas de oxigênio podem ser amplamente
divididos em aqueles projetados para liberar uma baixa concentração (< 35%), uma
concentração moderada (35 a 60%) ou uma alta concentração (> 60%) de oxigênio.
Alguns modelos podem liberar oxigênio por meio da completa série de concentrações
(21 a 100%).
Se um aparelho libera uma FIO2 fixa ou variável depende de quanto do gás
inspirado pelo paciente ele fornece. Se o sistema fornece todo o gás inspirado pelo
paciente, a FIO2 permanece estável, mesmo sob demandas variáveis. Se o aparelho
fornece apenas certa quantidade do gás inspirado, o paciente deve obter o restante a
partir do ar circunjacente. Nesse caso, quanto mais o paciente respira, mais o ar dilui
o oxigênio liberado e mais baixa é a FIO2. Se o paciente respira menos com esse tipo
de aparelho, menos ar dilui o oxigênio, e a FIO2 aumenta. Um sistema que fornece
apenas uma porção do gás inspirado sempre fornece uma FIO2 variável.23 A FIO2
fornecida com tais sistemas pode variar amplamente de minuto a minuto e mesmo de
respiração para respiração.
A Figura 38-4 demonstra esses conceitos conforme aplicados aos sistemas de baixo
fluxo, com reservatório, e de alto fluxo. Com o sistema de baixo fluxo (Figura 38-4,
A), o fluxo inspiratório do paciente frequentemente excede o liberado pelo aparelho;
o resultado é a diluição do ar (áreas sombreadas). Quanto maior for o fluxo
inspiratório do paciente, mais ar é respirado e mais baixa é a FIO2. O sistema de alto
fluxo (Figura 38-4, B) sempre excede o fluxo do paciente e assim fornece uma FIO2
fixa. Uma FIO2 fixa pode ser alcançada com um sistema com reservatório (Figura 38-
4, C), o qual armazena um volume de reserva (fluxo × tempo) que é igual ou excede
o volume corrente do paciente. Para um sistema com reservatório fornecer uma FIO2
fixa, o volume do reservatório deve sempre exceder o volume corrente do paciente, e
não pode haver quaisquer vazamentos de ar no sistema.
FIGURA 38-4 Diferenças entre os sistemas de liberação de oxigênio. A, Aparelho de baixo Fluxo.
B, Aparelho de alto-fluxo. C, Aparelho com reservatório.
A Tabela 38-3 delineia as especificações gerais para os sistemas comuns de terapia
com oxigênio em uso atual.
TABELA 38-3 Visão Geral dos Sistemas de Terapia com Oxigênio
Sistemas de Baixo Fluxo
Os típicos sistemas de baixo fluxo fornecem oxigênio suplementar diretamente para
as vias aéreas a um fluxo de 8 L/minuto ou menos. Como o fluxo inspiratório de
adulto saudável excede 8 L/minuto, o oxigênio fornecido por um aparelho de baixo
fluxo é sempre diluído com ar; o resultado é uma FIO2 baixa e variável. Os sistemas de
liberação de oxigênio a baixo fluxo incluem a cânula nasal, o cateter nasal e o cateter
transtraqueal.
Cânula Nasal.
A cânula nasal é um aparelho plástico descartável que consiste em duas extremidades
ou pontas de aproximadamente 1 cm de comprimento que estão conectadas por vários
pés de tubulações de pequeno calibre para suprimento de oxigênio (Figura 38-5). O
usuário insere as pontas diretamente dentro do vestíbulo nasal enquanto fixa a
tubulação de suprimento diretamente a um fluxômetro ou a um umidificador de
bolhas. Na maioria dos casos, um umidificador é usado apenas quando o fluxo de
entrada excede 4 L/minuto.2 Mesmo com umidade extra, um fluxo maior que 6 a 8
L/minuto pode causar desconforto ao paciente, incluindo secura e sangramento
nasais.22 Com recém-nascidos e bebês, as cânulas não devem ser usadas se suas
passagens nasais estiverem obstruídas e os fluxos devem ser geralmente limitados a 2
L/minuto, a menos que um sistema especializado de cânula de alto fluxo esteja sendo
utilizado.2 A Tabela 38-3 lista a faixa da FIO2, a estabilidade da FIO2, vantagens,
desvantagens e o melhor uso da cânula nasal.
FIGURA 38-5 Cânula nasal.
Cateter Nasal.
Um cateter nasal é um tubo de plástico macio com vários pequenos orifícios na ponta.
O terapeuta insere o cateter através de seu cuidadoso avanço ao longo do assoalho de
uma das passagens nasais e visualizando-o logo atrás e acima da úvula (Figura 38-6).
Se houver uma resistência marcante na inserção, a outra narina deve ser usada. Uma
vez na posição, o cateter é fixado ao dorso do nariz com uma fita. Se a visualização
direta não for possível, o cateter é inserido às cegas a uma profundidade igual à
distância do nariz ao trago (lóbulo) de uma das orelhas. Se colocado muito
profundamente, o cateter pode provocar engasgo ou deglutição do gás, o que
aumenta a probabilidade de aspiração. Como ele afeta a produção de secreções, um
cateter nasal deve ser removido e substituído por um novo cateter (colocado na
narina oposta) a pelo menos cada oito horas. Os cateteres nasais devem ser evitados
na maioria dos pacientes com trauma maxilo facial, fratura da base do crânio,
obstrução nasal e problemas de coagulação. Também tem sido determinado que eles
não são apropriados para pacientes recém-nascidos.4
FIGURA 38-6 Colocação de cateter nasal na nasofaringe.
Em grande parte como resultado dessas preocupações, as cânulas nasais têm
substituído extensamente os cateteres para a simples administração de oxigênio. A
Tabela 38-3 lista a faixa de FIO2, a estabilidade da FIO2, vantagens, desvantagens e o
melhor uso do cateter nasal.
Cateter Transtraqueal.
O cateter transtraquealde oxigênio foi descrito pela primeira vez por Heimlich em
1982.24 Um médico insere cirurgicamente este delgado cateter de
politetrafluoroetileno (Teflon) com um fio guia diretamente dentro da traqueia, entre
o segundo e o terceiro anel traqueal (Figura 38-7). Um colar de corrente, na medida
do pescoço do paciente, prende o cateter em sua posição. Uma tubulação padrão
conectada diretamente a um fluxômetro fornece o fluxo da fonte de oxigenio.25 Como
o fluxo é muito baixo, não há necessidade de umidificador.
FIGURA 38-7 Cateter transtraqueal para oxigênio.
Como o cateter transtraqueal é instalado diretamente na traqueia, o oxigênio se
acumula tanto lá como nas vias aéreas superiores durante a expiração. Esse processo
efetivamente expande o reservatório anatômico e aumenta a FIO2 a qualquer fluxo
determinado. Comparado a uma cânula nasal, um cateter transtraqueal necessita de
40 a 60% menos fluxo de oxigênio para alcançar uma determinada pressão parcial
arterial de oxigênio (PaO2).26 Alguns pacientes necessitam de um fluxo de apenas 0,25
L/minuto para alcançar uma adequada oxigenação. Isso pode ser de grande benefício
econômico para aqueles que necessitam de uma contínua terapia com oxigênio por
uma longa duração. Além disso, o baixo fluxo usado com a liberação transtraqueal
aumenta a duração do fluxo, ou tempo de uso, para sistemas portáteis de
armazenamento de oxigênio. Essa vantagem pode aumentar dramaticamente a
mobilidade do paciente.
A terapia com oxigênio transtraqueal pode apresentar problemas e riscos. Como
resultado, esses aparelhos não têm recebido uma aceitação difundida. Uma cuidadosa
seleção dos pacientes, uma rigorosa educação dos pacientes e um contínuo
autocuidado com uma avaliação profissional constante podem ajudar a minimizar
esses riscos. O Capítulo 51 fornece detalhes sobre esses aspectos da terapia com
oxigênio transtraqueal. A Tabela 38-3 lista a faixa de FIO2, a estabilidade da FIO2,
vantagens, desvantagens e o melhor uso do cateter transtraqueal.
Características do Desempenho de Sistemas de Baixo Fluxo
Estudos em pesquisas sobre sistemas de baixo fluxo nasal mostram a concentração de
oxigênio variando de baixa, em torno de 22% a 1 L/minuto, até alta, em torno de
60% a 15 L/minuto.2,3,22 A faixa de 22 a 45% citada na Tabela 38-3 é baseada a 8
L/minuto como o limite superior do fluxo confortável. Essas amplas faixas de FIO2
ocorrem porque a concentração de oxigênio liberada por um sistema de baixo fluxo
varia com a quantidade de diluição de ar. A quantidade de diluição de ar depende de
diversas variáveis do paciente e do equipamento. A Tabela 38-4 resume essas
variáveis principais e como elas afetam a FIO2 fornecida pelos sistemas de baixo fluxo.
TABELA 38-4 Variáveis que Afetam a FIO2 de Sistemas de Baixo Fluxo de Oxigênio
Aumenta a FIO2 Diminui a FIO2
Entrada mais alta de O2 Entrada mais baixa de O2
Respiração de boca fechada* Respiração de boca aberta*
Baixo fluxo inspiratório Alto fluxo inspiratório
Baixo volume corrente Alto volume corrente
Frequência lenta de respiração Frequência rápida de respiração
Pequena ventilação minuto Grande ventilação minuto
Longo tempo inspiratório Curto tempo inspiratório
Alta relação I:E Baixa relação I:E
* Apenas cânula.
Existem fórmulas simples para o cálculo da FIO2 fornecida por sistemas de baixo
fluxo (Regra Prática). Dado o grande número de variáveis que afeta a FIO2,
entretanto, o TR nunca pode saber precisamente o quanto de oxigênio um paciente
está recebendo com esses sistemas. Mesmo se fosse possível medir a exata FIO2, esse
valor mudaria de minuto a minuto, e mesmo de respiração para respiração. Sem
conhecer a exata FIO2 do paciente, o TR deve confiar na avaliação da real resposta à
terapia com oxigênio.
 REGRA PRÁTICA
Cálculo da FIO2 Fornecida por Sistemas de Baixo Fluxo
Para pacientes com uma frequência e uma profundidade de respiração normais, cada litro por
minuto de oxigênio nasal aumenta a FIO2 em aproximadamente 4%. Por exemplo, um paciente que
usa uma cânula nasal a 4 L/minuto tem uma FIO2 estimada de aproximadamente 37% (21 + 16).
Detecção de Problemas com Sistemas de Baixo Fluxo
Problemas comuns com sistemas de liberação de oxigênio por baixo fluxo incluem um
fluxo impreciso, vazamentos e obstruções no sistema, deslocamento do aparelho e
irritação da pele.
O problema de um fluxo impreciso é maior quando os fluxômetros de baixo fluxo
(≤ 3 L/minuto) são usados. Devido à tendência em direção à avaliação do resultado
da terapia com oxigênio (seja com gases sanguíneos, seja com oximetria de pulso), a
garantia de uma absoluta precisão do fluxo de entrada de oxigênio usualmente não é
essencial. Não obstante, como todo equipamento de cuidado respiratório, os
fluxômetros devem ser submetidos a uma manutenção preventiva regular e uma
testagem para precisão. Equipamentos que falham aos padrões de manutenção
preventiva devem ser removidos do serviço e reparados ou substituídos.
A Tabela 38-5 fornece orientações para a detecção dos problemas clínicos mais
comuns com cânulas nasais. Detalhes na detecção de problemas com cateteres
transtraqueais são fornecidos no Capítulo 51.
TABELA 38-5 Detecção de Problemas Comuns com uma Cânula Nasal de Oxigênio
Problema ou Indício Causa Solução
Não se pode sentir nenhum fluxo
de gás vindo pela cânula
O fluxômetro não está ligado
Vazamento do sistema
Ajuste o fluxômetro
Verifique as conexões
A válvula pop-off do umidificador
está soando
Obstrução distal ao umidificador
O fluxo está muito alto
Narina obstruída
Encontre e corrija a obstrução
Use um aparelho alternativo
Use um aparelho alternativo
O paciente relata dor no lábio ou
na orelha
Irritação ou inflamação causada
pelas fitas de fixação
Afrouxe as fitas
Coloque bolas de algodão em pontos
de pressão
 Use um aparelho diferente
Respiração pela boca Respiração habitual pela boca,
passagens nasais bloqueadas
Mude para uma máscara simples ou
uma máscara de Venturi
Sistemas com Reservatório
Os sistemas com reservatório incorporam um mecanismo para coletar e armazenar o
oxigênio entre as respirações de um paciente. Os pacientes utilizam esse suprimento
de reserva quando querem que o fluxo inspiratório exceda o fluxo de oxigênio para
dentro do aparelho. Como a diluição do ar é reduzida, os aparelhos com reservatório
geralmente fornecem uma FIO2 mais alta que os sistemas de baixo fluxo. Os aparelhos
com reservatório podem diminuir o uso de oxigênio por fornecer uma FIO2 comparável
àquela de sistemas sem reservatório, mas a um fluxo mais baixo.
Os sistemas com reservatório em uso atual incluem cânulas com reservatório,
máscaras e circuitos de não reinalação (nonrebreathing). A princípio, sistemas do tipo
invólucro, tais como tendas e capuzes, funcionam como reservatórios que circundam a
cabeça ou o corpo.
Cânula com Reservatório.
As cânulas com reservatório são projetadas para conservar o oxigênio e são uma
alternativa para sistemas por dose de pulso de oxigênio descritos no Capítulo 51.
Existem dois tipos de cânulas com reservatório: reservatório nasal e reservatório
pendente. A Tabela 38-3 lista a faixa de FIO2, estabilidade da FIO2, vantagens,
desvantagens e o melhor uso da cânula com reservatório.
A cânula com reservatório nasal funciona por meio do armazenamento de
aproximadamente 20 mL de oxigênio em um pequeno reservatório membranoso
durante a exalação (Figura 38-8). O paciente recorre a esse oxigênio armazenado
durante o início da inspiração. A quantidade de oxigênio disponível aumenta a cada
respiração e diminui o fluxo necessário para uma dada FIO2. Embora o aparelho seja
confortável ao uso, muitos pacientes fazem objeção à sua aparência e nem sempre
podem concordar com a terapia prescrita.
FIGURA 38-8 Cânula com reservatório.
O sistema de reservatório pendente ajuda a superar preocupações estéticas,
escondendo o reservatório abaixo das roupas do paciente, sobre a parede torácica
anterior (Figura 38-9). Embora o aparelho seja menos visível, o peso extra da parte
pendente pode causardesconforto auditivo e facial.
FIGURA 38-9 Cânula com reservatório pendente.
A um baixo fluxo, as cânulas com reservatório podem reduzir o uso de oxigênio em
torno de 50 a 75%. Por exemplo, um paciente em repouso que necessita de 2
L/minuto através de uma cânula padrão para alcançar uma saturação arterial de
oxigênio (SaO2) maior que 90% pode necessitar apenas de 0,5 L/minuto através de
uma cânula com reservatório para alcançar a mesma oxigenação sanguínea. Durante
o exercício, as cânulas com reservatório podem reduzir as necessidades de fluxo para
aproximadamente 66%; a economia é de aproximadamente 50 a um alto fluxo.26
Embora a economia de fluxo seja bastante previsível, fatores tais como a anatomia
nasal e o padrão de respiração podem afetar o desempenho do aparelho. Para que
esses aparelhos funcionem adequadamente a um baixo fluxo, os pacientes devem
exalar através do nariz (isso reabre ou reajusta a membrana do reservatório). Além
disso, a exalação através dos lábios franzidos pode prejudicar o desempenho,
especialmente durante o exercício. Por essas razões, os ajustes de fluxo prescritos
devem ser individualmente determinados por meio de avaliação clínica, incluindo o
monitoramento da SaO2, tanto ao repouso como durante o exercício.26
O baixo fluxo ao qual a cânula com reservatório funciona torna a umidificação
desnecessária. O excesso de umidade pode impedir a ação propriamente dita da
membrana do reservatório.26 Até mesmo o uso regular pode causar o desgaste da
membrana. Por essa razão, os pacientes devem substituir a cânula com reservatório
aproximadamente a cada três semanas. A substituição necessita compensar
parcialmente a economia de custos de oxigênio proporcionada por esses aparelhos.
Máscaras com Reservatório.
As máscaras são os sistemas com reservatório mais comumente utilizados. Existem três
tipos de máscaras com reservatório: a máscara simples, a máscara de reinalação
parcial e a máscara de não reinalação. A Tabela 38-3 lista a faixa de FIO2, a
estabilidade da FIO2, vantagens, desvantagens e o melhor uso de cada um desses
aparelhos.
A máscara simples é unidade plástica descartável projetada para cobrir tanto a
boca como o nariz (Figura 38-10). O corpo da máscara em si coleta e armazena o
oxigênio entre as respirações do paciente. O paciente exala diretamente através de
buracos ou aberturas no corpo da máscara. Caso o fluxo de entrada de oxigênio cesse,
o paciente pode obter o ar através desses orifícios e ao redor da margem da máscara.
FIGURA 38-10 Máscara simples de oxigênio.
A faixa de entrada de fluxo para uma máscara simples para um adulto é de 5 a 10
L/minuto. Em geral, se um fluxo maior que 10 L/minuto for necessário para uma
oxigenação satisfatória, o uso de um aparelho capaz de uma FIO2 mais alta deve ser
considerado. A um fluxo menor que 5 L/minuto, o volume da máscara atua como
espaço morto e causa uma reinalação de dióxido de carbono.27
Como a diluição do ar ocorre facilmente durante a inspiração através de suas
aberturas e ao redor de seu corpo, a máscara simples fornece uma FIO2 variável. O
quanto a FIO2 varia depende do fluxo de entrada de oxigênio, do volume da máscara,
do grau de vazamento de ar e do padrão de respiração do paciente.28
Conforme mostrado na Figura 38-11, a máscara de reinalação parcial e a máscara
de não reinalação têm um modelo similar. Cada uma tem uma bolsa flexível 1-L que
serve como reservatório, presa à entrada de oxigênio. Como a bolsa aumenta o
volume do reservatório, ambas as máscaras fornecem capacidades de uma maior FIO2
do que a máscara simples.
FIGURA 38-11 A, Máscara de reinalação parcial. B, Máscara de não-reinalação.
A diferença principal entre esses modelos é o uso das válvulas. Um reinalador
parcial não tem válvulas (Figura 38-11, A). Durante a inspiração, o oxigênio da fonte
flui para dentro da máscara e passa diretamente para o paciente. Durante a exalação,
o oxigênio da fonte entra na bolsa. Todavia, como não há válvulas separando a
máscara e a bolsa, um pouco do gás exalado pelo paciente também entra na bolsa
(aproximadamente o primeiro terço). Como ele advém do espaço morto anatômico, a
porção inicial do gás exalado contém principalmente oxigênio e um pouco de dióxido
de carbono. À medida que a bolsa se enche com oxigênio e gás do espaço morto, os
últimos dois terços da exalação (com alta quantidade de dióxido de carbono) escapa
através das aberturas de exalação da máscara. Contanto que o fluxo de entrada do
oxigênio evite que a bolsa se colabe durante a inalação, a reinalação de dióxido de
carbono é desprezível.
Embora ele possa fornecer uma FIO2 mais alta que uma máscara simples (Tabela 38-
3), o reinalador parcial descartável padrão está sujeito a uma considerável diluição de
ar. O resultado é a liberação de uma FIO2 moderada, porém variável, dependente dos
mesmos fatores que estão envolvidos em uma máscara simples.
Uma máscara de não reinalação impede a reinalação com válvulas unidirecionais
(Figura 38-11, B). Uma válvula inspiratória encontra-se no topo da bolsa, e válvulas
expiratórias cobrem as aberturas de exalação sobre o corpo da máscara. Durante a
inspiração, uma leve pressão negativa sobre a máscara fecha as válvulas expiratórias,
impedindo a diluição do ar. Ao mesmo tempo, a válvula inspiratória no topo da bolsa
se abre, fornecendo oxigênio ao paciente. Durante a exalação, a ação das válvulas
inverte a direção do fluxo. Uma pressão levemente positiva fecha a válvula
inspiratória, a qual impede que o gás exalado entre na bolsa. Simultaneamente, as
válvulas expiratórias de mão única se abrem e desviam o gás exalado para a
atmosfera.
Como este é um sistema fechado, uma máscara de não reinalação livre de
vazamentos, com válvulas competentes e fluxo suficiente para impedir o colabamento
da bolsa durante a inspiração, pode liberar 100% do gás da fonte. Como indicado na
Tabela 38-3, entretanto, modernas máscaras de não reinalação descartáveis
normalmente não proporcionam muito mais do que 70% de oxigênio.22
Grandes vazamentos de ar representam o principal problema. O escape de ar
ocorre tanto ao redor do corpo da máscara como através da abertura de exalação
(sem válvulas). Essa abertura de exalação é um aspecto de segurança comum
projetado para permitir a respiração de ar caso a fonte de oxigênio falhe.
Infelizmente, ela também permite a diluição de ar quando quer que o fluxo ou o
volume inspiratórios estejam altos. Embora um não reinalador descartável possa
liberar uma concentração de oxigênio de moderada a alta, a FIO2 ainda varia com a
quantidade de escape de ar e com o padrão de respiração do paciente.
Circuito de Não Reinalação com Reservatório.
Um circuito de não reinalação funciona com os mesmos princípios dos modelos de
uma máscara de não reinalação, mas é mais versátil. Ao contrário das máscaras de
não reinalação, esses sistemas podem fornecer uma faixa completa de FIO2 (de 21 a
100%) e liberar a concentração prescrita a pacientes tanto intubados como não
intubados.22 Conforme mostrado na Figura 38-12, um típico circuito de não reinalação
incorpora um sistema misturador para mesclar ar e oxigênio. A mistura de gases é
aquecida e umidificada, de forma ideal com um umidificador aquecido
servocontrolado. Em seguida, o gás flui através de uma tubulação de grande calibre
para dentro de um reservatório de volume inspiratório, o qual inclui uma válvula de
entrada à prova de falhas. O paciente respira através de uma via aérea fechada,
nesse caso uma máscara com válvulas unidirecionais. Um tubo T com válvula também
pode ser usado no cuidado de um paciente com um tubo endotraqueal ou um tubo de
traqueostomia.
FIGURA 38-12 Circuito de não-reinalação com reservatório com uma máscara facial dotada de
válvula. A bolsa reservatório em combinação com fluxômetros de alto fluxo (0 a 100 L/minuto)
asseguram a liberação da FIO2 estabelecida.
(Modificado de Foust GN et al: Chest 99:1346, 1991.)
Detecção de Problemas em Sistemas com Reservatório.
Os problemas comuns em relação a máscaras comreservatório incluem o
deslocamento do aparelho, vazamentos e obstruções no sistema, ajuste impróprio do
fluxo e irritação da pele. A Tabela 38-6 fornece orientações na detecção dos
problemas clínicos mais comuns nas máscaras com reservatório.
TABELA 38-6 Detecção de Problemas Comuns em Relação a Máscaras com Reservatório
Problema ou Indício Causa Solução
O paciente remove
constantemente a máscara
Claustrofobia
Confusão
Use um aparelho alternativo
Contenha o paciente
Nenhum fluxo de gás pode ser
detectado
O fluxômetro não está ligado
Vazamento no sistema
Ajuste o fluxômetro
Verifique as conexões
A válvula pop-off está soando Obstrução distal ao
umidificador
Alto fluxo de entrada
Válvula inspiratória
comprimida
Encontre e corrija a obstrução
Omita o umidificador se a terapia for de curta
duração Conserte ou substitua a válvula
A bolsa reservatório colaba
quando o paciente inala
O fluxo está inadequado Aumente o fluxo
A bolsa reservatório permanece
inflada durante toda a inalação
Grande vazamento na
máscara
A válvula inspiratória está
Corrija o vazamento
Conserte ou substitua a máscara
comprimida ou invertida
Um eritema se desenvolve sobre
a face ou sobre as orelhas
Irritação ou inflamação
devido ao utensílio ou às
fitas
Coloque bolas de algodão sobre os pontos de
pressão nas orelhas
Forneça um cuidado à pele
Sistemas de Alto Fluxo
Os sistemas de alto fluxo fornecem uma dada concentração de oxigênio a um fluxo
que é igual ou excede o fluxo inspiratório de pico do paciente. Um sistema com
admissão de ar ou com misturador é usado. Contanto que o fluxo liberado exceda o
fluxo do paciente, ambos os sistemas podem assegurar uma FIO2 fixa. A Regra Prática
a seguir pode ajudar a determinar quais são os aparelhos verdadeiramente
qualificados como sistemas de alto fluxo.
 REGRA PRÁTICA
Para qualificar um aparelho de alto fluxo, um sistema deve fornecer pelo menos 60 L/minuto de
fluxo total. Este critério para o fluxo é fundamentado no fato de que o fluxo inspiratório de pico
médio de um adulto durante a ventilação corrente é de aproximadamente três vezes o volume
minuto. Como 20 L/minuto está próximo do limite superior do volume minuto sustentável para
pessoas que estão doentes, um fluxo de 3 × 20, ou 60 L/minuto, deve ser suficiente na maioria das
situações. Em algumas raras circunstâncias, o fluxo deve atingir ou exceder 100 L/minuto.
Princípios de Misturas de Gases.
Todos os sistemas de alto fluxo misturam ar e oxigênio para alcançar uma
determinada FIO2. Esses gases são misturados a partir de aparelhos que tenham acesso
para o ar ou sistemas misturadores. Os cálculos envolvendo as misturas de ar e
oxigênio têm base em uma forma modificada da equação de diluição para as soluções:
CASO CLÍNICO Conflitando Informações de Avaliação
PROBLEMA: Um paciente pós-operatório desorientado que respira ar ambiente exibe
taquipneia, taquicardia e uma leve cianose das membranas mucosas. Usando um oxímetro de pulso,
você mede a saturação de oxi-hemoglobina do paciente como sendo de 93%. O que você
recomendaria ao cirurgião deste paciente?
DISCUSSÃO: Este é um clássico exemplo de como o monitoramento dos dados e resultados da
avaliação ao leito pode ser conflitante. Tanto a condição do paciente como os sinais clínicos
observados indicam uma hipoxemia, mas o oxímetro de pulso indica uma oxigenação adequada. Em
situações como esta, é sempre melhor errar pelo lado do paciente e recomendar a terapia com
oxigênio — tratar o paciente, não o monitor! Este conceito é particularmente importante no uso de
tecnologias de monitoramento conhecidas como tendo uma precisão limitada, tais como a oximetria
de pulso (Capítulo 18).
CASO CLÍNICO Determinação da FIO2 de uma Mistura Ar-Oxigênio
PROBLEMA: Um aparelho de introdução de ar mistura a uma relação fixa de três volumes de
ar para cada volume de oxigênio (relação 3:1). Qual é a FIO2 resultante?
SOLUÇÃO: Substituindo o ar, o oxigênio e os volumes totais (ar + oxigênio) na Equação 38-1:
Um aparelho de introdução de ar que mistura três volumes de ar com um volume de oxigênio
fornece uma mistura gasosa com uma FIO2 de aproximadamente 0,40.
CASO CLÍNICO Cálculo do Rendimento Total de Fluxo de um Aparelho com
Introdução (Acesso) de Ar
PROBLEMA: Um paciente está recebendo oxigênio por meio de um aparelho com introdução
de ar programado para liberar 50% de oxigênio. O fluxo de entrada de oxigênio está estabelecido
para 15 L/minuto. Qual é o fluxo total de saída deste sistema?
SOLUÇÃO
Passo 1: Calcule a relação ar/oxigênio em substituindo 50 pela %O2 na Equação 38-2:
Passo 2: Adicione as partes da relação ar/oxigênio:
Passo 3: Multiplique o somatório das partes da relação pelo fluxo de entrada de oxigênio:
Um aparelho com introdução de ar programado para liberar 50% de oxigênio, que tenha um fluxo
de entrada de 15 L/minuto, fornece um fluxo total de saída de aproximadamente 41 L/minuto.
Nessa equação, V1 e V2 são os volumes dos dois gases sendo misturados; C1 e C2, a
concentração de oxigênio nesses dois volumes; e VF e CF, o volume e a concentração
finais da mistura resultante, respectivamente.
O Quadro 38-1 mostra como aplicar variações dessa equação para calcular: (1) a
concentração final de uma mistura de ar e oxigênio, (2) a relação entre ar e oxigênio
necessária para obter uma determinada FIO2, (3) o fluxo de saída total de um
aparelho com acesso de ar, e (4) a quantidade de oxigênio que deve ser adicionada a
um volume de ar para obter uma determinada FIO2. Os Casos Clínicos mostram
exemplos clínicos desses cálculos.
QUADRO 38-1 Equações para o Cálculo da Percentagem, da Relação e do
Fluxo de Oxigênio*
1. Para calcular a percentagem de oxigênio de uma mistura de ar e oxigênio: 
(Eq. 38-1) 
2. Para calcular a relação ar/oxigênio necessária para obter uma dada percentagem de oxigênio: 
(Eq. 38-2) 
3. Para calcular o fluxo de saída total de um aparelho de incorporação de ar (dado a entrada de
oxigênio):
a. Calcule a relação ar/oxigênio (Equação 38-2)
b. Adicione as partes da relação ar/oxigênio
c. Multiplique o somatório das partes da relação pelo fluxo de entrada de oxigênio
4. Multiplique o somatório das partes da relação pelo fluxo de entrada de oxigênio
a. Calcule o fluxo de oxigênio: 
(Eq. 38-4) 
b. Calcule o fluxo de ar: 
* Para simplificação, em todas as equações, a concentração da percentagem (0 a 100) é usada em vez da FIO2
baseada em decimais. Para converter uma percentagem calculada à FIO2 correspondente, divida por 100.
Sistemas para Incorporação de Ar.
Os sistemas para incorporação de ar direcionam uma fonte de oxigênio a alta pressão
através de um pequeno bocal ou jato circundado por aberturas para acesso do ar
(Figura 38-13). A quantidade de ar que é incorporada por essas aberturas varia
diretamente com o tamanho da abertura e a velocidade do oxigênio no jato. Quanto
maior as aberturas de entrada e quanto mais alta a velocidade do gás ao jato, mais ar
é incorporado.
FIGURA 38-13 Componentes básicos de um sistema com incorporação de ar. O gás pressurizado
passa através de um bico ou jato, além do qual estão aberturas de incorporação de ar. Forças de
cisalhamento no orifício do jato incorporam o ar para o interior da corrente principal de gás, diluindo
o oxigênio e aumentando a saída de fluxo total do aparelho.
Como eles diluem o oxigênio da fonte com o ar, os aparelhos com acesso para
incorporação de ar sempre fornecem menos do que 100% de oxigênio. Quanto mais ar
eles incorporam, mais alto é o fluxo de saída total, porém mais baixo é a FIO2
liberada. Um alto fluxo é possível apenas quando uma baixa concentração de
oxigênio é liberada. Por essas razões, aparelhos para incorporação de ar atuam como
verdadeiros sistemas de alto fluxo apenas a uma baixa FIO2. Se a saída do fluxo de um
aparelho de incorporação de ar diminui abaixo do fluxo inspiratório de um paciente,
a diluição do ar ocorre e a FIO2 se torna variável.
A FIO2 fornecida por aparelhos incorporadores de ar depende de duasvariáveis
principais: a relação ar/oxigênio e a quantidade de resistência do fluxo “corrente
abaixo” a partir do local de mistura. A mudança no fluxo de entrada de um aparelho
incorporador de ar altera o fluxo de saída total, mas tem pouco efeito sobre a FIO2
liberada. Em geral, a FIO2 permanece dentro de 1 a 2% daquela especificada pelo
fabricante, independentemente do fluxo de entrada.29
O tamanho do jato e das aberturas de acesso de um aparelho determina a relação
ar/oxigênio e assim a FIO2 liberada. O Caso Clínico mostra como calcular a FIO2
fornecida por um sistema com introdução de ar se a relação ar/oxigênio for
conhecida.
Um problema clínico mais comum surge quando o fluxo total de saída de um
sistema com introdução de ar deve ser determinado. Conforme descrito na Regra
Prática anterior, o rendimento do fluxo total de um sistema determina se ele
realmente tem um desempenho de um aparelho de alto fluxo. O Caso Clínico mostra
como determinar o fluxo total de saída de um sistema com introdução de ar.
Em vez de usar a Equação 38-2 no Quadro 38-1 para calcular a relação ar/oxigênio,
muitos TRs obtêm rápidos cálculos por meio do uso de um simples auxílio matemático
chamado de caixa mágica (Figura 38-14). Para usar a caixa mágica, simplesmente
desenhe um quadrado e coloque 20 no canto superior esquerdo e 100 no canto
inferior esquerdo. Coloque a percentagem de oxigênio desejada no centro do
quadrado (neste caso, 70%). Subtraia diagonalmente da esquerda inferior para a
direita superior (desconsidere o sinal). Subtraia diagonalmente novamente da
esquerda superior para a direita inferior (desconsidere o sinal). O numerador
resultante (30) é o valor para o ar, com o denominador (50) sendo o valor para o
oxigênio.
FIGURA 38-14 A caixa mágica usada para calcular a relação ar/oxigênio.
Por convenção, a relação ar/oxigênio é expressa com o denominador (litros de
oxigênio) ajustado para 1. Deste modo, um aparelho com introdução de ar com uma
relação 7:1 mistura 7 L de ar com cada litro de oxigênio. Para reduzir qualquer
relação para uma relação de x:1, divida tanto o numerador como o denominador pelo
denominador. No exemplo da caixa mágica (Figura 38-14):
A caixa mágica pode ser usada apenas para o cálculo da relação ar/oxigênio. Para
uma absoluta precisão, a Equação 38-2 sempre deve ser usada. Baseada na Equação
38-2, a Tabela 38-7 lista as relações ar/oxigênio aproximadas para várias
percentagens comuns de oxigênio.
TABELA 38-7 Relações Ar/Oxigênio Aproximadas para Concentrações Comuns de Oxigênio*
Percentagem de Oxigênio Relação Ar/Oxigênio Aproximada Partes da Relação Total
100 0:1 1
80 0,3:1 1,3
70 0,6:1 1,6
60 1:1 2
50 1.7:1 2,7
45 2:1 3
40 3:1 4
35 5:1 6
30 8:1 9
29 10:1 11
24 25:1 26
* O fluxo de saída total (ar + oxigênio) em L/minuto pode ser calculado por multiplicar as partes da
relação total pelo fluxo de entrada de oxigênio (l/minuto)
O outro fator principal que determina a concentração de oxigênio fornecida por um
aparelho de introdução de ar é a resistência ao fluxo “corrente abaixo”. Na presença
de uma resistência ao fluxo distalmente ao jato, o volume de ar incorporado sempre
diminui. Com menos ar sendo incorporado, o rendimento total do fluxo diminui, e a
concentração de oxigênio liberado aumenta.
Embora a concentração do oxigênio liberado aumente, a verdadeira FIO2 recebida
pelo paciente pode diminuir, especialmente em aparelhos programados para liberar
30 a 50% de oxigênio.29 Esse fenômeno é causado principalmente pela redução no
fluxo de saída total. Como o fluxo de saída total diminui abaixo do necessário para
atingir as necessidades inspiratórias do paciente, o ar ambiente será inalado. Um
evento similar ocorre se as aberturas de entrada de ar que circundam o jato são
bloqueadas. Sob ambas as condições, esses sistemas de alto fluxo começam a se
comportar como aparelhos de baixo fluxo.
Os dois sistemas mais comuns de liberação de oxigênio nos quais a incorporação de
ar é usada são a máscara de incorporação de ar (MIA) e o nebulizador de
incorporação de ar.
Máscara de Incorporação de Ar.
O uso de uma máscara de oxigênio para o fornecimento de uma FIO2 controlada por
meio de uma incorporação de ar foi inicialmente relatada em 1941 por Barach e
Eckman.30 O sistema forneceu uma FIO2 relativamente alta (maior que 40%) através
do uso de aberturas ajustáveis de incorporação de ar que controlavam a quantidade
de ar misturado ao oxigênio. Cerca de 20 anos mais tarde, Campbell31 desenvolveu
uma máscara de incorporação que fornecia uma baixa FIO2 controlada e chamou o
aparelho de uma venti-máscara.
Como o nome venti-máscara sugere, o princípio operacional por trás desses
aparelhos tem sido frequentemente atribuído ao princípio Venturi (Capítulo 6). Essa
suposição está incorreta.32 Em vez de ter um verdadeiro tubo Venturi que incorpora
ar, estes aparelhos têm um simples orifício ou jato restrito pelo qual o oxigênio flui a
uma alta velocidade. O ar é incorporado por forças de cisalhamento no limite do
fluxo do jato, e não por baixas pressões laterais. Quanto menor o orifício, maior é a
velocidade do oxigênio e mais ar é incorporado.
A Figura 38-15 representa uma típica MIA, projetada para liberar uma faixa de FIO2
de baixa a moderada (0,24 a 0,40). A máscara consiste em um orifício de jato ou bico
ao redor do qual se encontra uma abertura para incorporação de ar (desenho no
alto). O corpo da máscara tem várias aberturas grandes, as quais permitem que tanto
o fluxo em excesso a partir do aparelho como o gás exalado pelo paciente escapem.
Nesse modelo, a FIO2 é regulada por seleção e mudança do adaptador do jato. O
menor jato fornece a mais alta velocidade de oxigênio e assim a maior incorporação
de ar e mais baixa FIO2 (0,24).
FIGURA 38-15 Típica máscara com incorporação de ar. A FIO2 é regulada por meio da mudança
de um adaptador do jato. O colar de aerossol permite uma alta umidade ou uma incorporação de
aerossóis a partir de uma fonte de ar.
(Modificado de Kacmarek RM: In-hospital O2 therapy. In Kacmarek RM, Stoller J, editors: Current respiratory care, Toronto, 1988, BC
Decker.)
O jato maior fornece a velocidade mais baixa de oxigênio e, desse modo, a menor
incorporação de ar e a mais alta FIO2 (0,40). Outros modelos de MIA podem variar o
jato e o tamanho das aberturas de incorporação para fornecer até mesmo uma faixa
mais ampla de até 50% da FIO2. O colar de incorporação de aerossóis se ajusta sobre
as aberturas de incorporação de ar (veja adiante).
Para uma FIO2 controlada a um fluxo alto o suficiente para impedir a diluição do ar,
o fluxo total de saída de uma MIA deve exceder o fluxo inspiratório de pico de um
paciente.29 Com uma relação de incorporação que excede 5:1, uma MIA programada
para liberar menos de 35% de oxigênio tem pouco trabalho quando atingindo ou
excedendo o critério de alto fluxo de 60 L/minuto (veja a Regra Prática anterior). Em
ajustes acima de 35%, entretanto, o fluxo total na MIA diminui significativamente, e
a FIO2 se torna variável. Por exemplo, quando ajustado para liberar 50% de oxigênio,
algumas MIAs fornecem uma FIO2 baixa, em torno de 0,39.32-34
Nebulizador de Incorporação de Ar.
Nebulizadores de incorporação de ar ativados pneumaticamente têm a maioria das
características das MIAs, mas têm capacidades adicionais, incluindo umidificação
adicional e controle de temperatura. A umidificação é alcançada por meio da
produção de aerossóis no jato do nebulizador. O controle de temperatura é fornecido
por um elemento aquecedor opcional. Em combinação, esses aspectos adicionais
permitem a liberação de água particulada (em excesso de necessidades para
temperatura corporal e pressão saturadas) para as vias aéreas.
Por causa da umidificação e do controle de temperatura adicionais, os
nebulizadores com incorporação de ar têm sido o tradicional aparelho de escolha para
a liberação de oxigênio para pacientes com vias aéreas traqueais artificiais. O
oxigênio é tipicamente liberado com um tubo T ou uma máscara de traqueostomia.Uma alternativa é o uso de uma máscara de aerossol ou tenda facial para liberar uma
mistura de oxigênio através de aerossóis a pacientes com vias aéreas superiores
intactas (Figura 38-16).35
FIGURA 38-16 Aparelhos para liberação de misturas de oxigênio com aerossol. A, Máscara de
aerossol. B, Tenda facial. C, Colar de traqueostomia. D, Tubo T.
(Modificado de Kacmarek RM: In-hospital O2 therapy. In Kacmarek RM, Stoller J, editors: Current respiratory care, Toronto, 1988, BC
Decker.)
Enquanto as MIAs podem variar tanto no jato como no tamanho das aberturas de
incorporação para obter uma dada FIO2, nebulizadores acionados a gás têm um
orifício fixo. Assim, as relações ar/oxigênio podem ser alteradas apenas pela variação
do tamanho das aberturas de incorporação de ar. Nebulizadores descartáveis
usualmente têm uma faixa contínua de ajustes de 28 a 100%. Nebulizadores não
descartáveis, menos comumente usados, têm ajustes de incorporação fixos, tais como
100%, 70% e 40%.22
Como as MIAs fazem, os nebulizadores com incorporação de ar funcionam como
aparelhos de desempenho fixo apenas quando o fluxo de saída atinge ou excede a
demanda inspiratória do paciente. Ao contrário das MIAs, no entanto, os
nebulizadores com incorporação de ar não permitem fáceis aumentos no fluxo de
saída do nebulizador por meio de um aumento na entrada de oxigênio. Com a
maioria dos sistemas de nebulizadores, o tamanho extremamente pequeno do jato
necessário para a produção de aerossóis limita o fluxo de entrada de oxigênio máximo
de 12 a 15 L/minuto a 50 psig. Por exemplo, o fluxo de saída total de um nebulizador
com incorporação de ar ajustado para liberar 40% de oxigênio varia de 48 a 60
L/minuto. Embora essa quantidade possa ser adequada para a maioria dos pacientes,
ela não é suficiente para aqueles com um fluxo inspiratório ou um volume minuto
muitos altos.35
A real FIO2 recebida por pacientes pode ser afetada pela escolha da via aérea
artificial. Por exemplo, a FIO2 liberada por uma tenda facial é consistentemente
menor que a concentração estabelecida para o nebulizador, especialmente a níveis
mais altos.36
Nebulizadores com incorporação de ar devem ser tratados com aparelhos de
desempenho fixo apenas quando ajustados para liberar uma baixa concentração de
oxigênio (35% ou menos).33 Quando um nebulizador é usado para liberar uma
concentração mais alta de oxigênio, o TR deve determinar se o fluxo é suficiente para
atingir as necessidades do paciente.
Existem dois modos de avaliar se o fluxo de um nebulizar com incorporação de ar
atinge as necessidades do paciente. O primeiro método é a simples inspeção visual.
Com esta abordagem (geralmente usada apenas com um tubo T), o TR ajusta o
aparelho para liberar o fluxo mais alto possível à FIO2 prescrita. Após conectar o
sistema ao paciente, o TR observa a saída da névoa do lado expiratório do tubo T.
Contanto que a névoa possa ser vista escapando durante toda a expiração, o fluxo
está adequado para atingir as necessidades do paciente, e a FIO2 liberada está
assegurada.
CASO CLÍNICO Cálculo das Necessidades Mínimas de Fluxo
PROBLEMA: Um médico prescreve 40% de oxigênio através de um nebulizador com
incorporação de ar para um paciente com um volume corrente de 0,8 L e uma frequência de 25
respirações/minuto. Se o fluxo máximo de entrada do nebulizador é de 12 L/minuto, o paciente
receberá 40% de oxigênio? Se não, que fluxo total é necessário para atingir as necessidades deste
paciente?
SOLUÇÃO
1. Calcule o fluxo inspiratório do paciente: 
2. Calcule o fluxo total do nebulizador: 
3. Compare o valor 1 com o valor 2 (paciente com nebulizador): 
Sob essas condições, o paciente não recebe 40% de oxigênio. Para liberar uma concentração
estável de 40% de oxigênio, o fluxo total teria de ser pelo menos de 60 L/minuto.
A segunda maneira de avaliar a suficiência do fluxo de um nebulizador é compará-
lo com o fluxo inspiratório de pico do paciente. O fluxo inspiratório de pico de um
paciente durante a respiração corrente é de aproximadamente três vezes o volume
minuto. Contanto que o fluxo do nebulizador exceda esse valor, a FIO2 liberada está
assegurada. Se o fluxo de pico do paciente excede o fornecido pelo nebulizador, o
aparelho funciona como um sistema de baixo fluxo com uma FIO2 variável (veja o
Caso Clínico como um exemplo).35
Detecção de Problemas com Sistemas de Incorporação de Ar.
O principal problema com sistemas de incorporação de ar é assegurar que a FIO2
estabelecida realmente seja liberada ao paciente. Problemas usualmente não ocorrem
quando os aparelhos são usados para liberar uma FIO2 baixa (menos de 0,35).
Todavia, o modelo desses aparelhos torna difícil o fornecimento até mesmo de uma
FIO2 moderada a um alto fluxo necessário para assegurar uma concentração de
oxigênio estabelecida. O desempenho de todos os aparelhos de incorporação de ar é
afetado pela resistência corrente abaixo. O resultado pode ser uma FIO2 imprecisa,
que torna difícil a liberação de uma baixa concentração de oxigênio com
nebulizadores com incorporação de ar.
Fornecimento de uma FIO2 de Moderada a Alta a um Alto Fluxo.
Máscaras com incorporação de ar e nebulizadores com incorporação de ar diferem nos
ajustes de relações e nas capacidades de fluxo de entrada/saída. A maioria das MIAs
pode ser ajustada para liberar não mais do que 50% de oxigênio. Quando ajustadas
de acordo com as especificações do fabricante para fornecer muito mais do que 35%
de oxigênio, as MIAs simplesmente não geram um fluxo suficiente para assegurar a
FIO2 estabelecida. A solução é aumentar o fluxo de saída total. Com as MIAs, o fluxo
de saída total pode ser impulsionado com um simples aumento no fluxo de entrada.
Por exemplo, para uma MIA de 35% (relação 5:1) com um fluxo de entrada de 8
L/minuto, o fluxo de saída total é de 48 L/minuto. Esse fluxo não é suficiente para
assegurar uma liberação de 35% de oxigênio para todos os pacientes. Simplesmente
ao se aumentar o fluxo de entrada para 12 L/minuto, isso impulsiona o fluxo de saída
da MIA em torno de 50%, para 72 L/minuto. O novo alto fluxo garante a liberação da
concentração de oxigênio estabelecida para essencialmente todos os pacientes.
Essa solução não é possível com a maioria dos nebulizadores com incorporação de
ar. Como os jatos pequenos em muitos desses aparelhos limitam o fluxo de oxigênio a
12 a 15 L/minuto, o fluxo de entrada não pode ser aumentado acima desses níveis.
Existem poucos modelos de nebulizadores tais como o Thera-Mist Barrel Nebulizer
(Pegasus Research Corp., Santa Ana, Calif.), que supostamente pode fornecer fluxos
de saída moderadamente altos de 54 L/minuto a uma FIO2 de 89%. Entretanto, a
maioria dos nebulizadores com incorporação de ar não pode por causa do conflito
entre o fluxo total e a FIO2. Como resultado, as cinco alternativas para incrementar as
capacidades da FIO2 nessas situações são apresentadas no Quadro 38-2.
QUADRO 38-2 Aumento das Capacidades de FIO2 de Nebulizadores com
Incorporação de Ar
• Adicione um reservatório aberto ao lado expiratório do tubo T
• Forneça um reservatório inspiratório com uma válvula expiratória unidirecional
• Conecte dois ou mais nebulizadores juntos em paralelo
• Ajuste o nebulizador para uma baixa concentração; oxigene o paciente; analise, e ajuste
• Use um sistema comercial de duplo fluxo
A abordagem mais simples para atingir uma FIO2 mais alta com esses aparelhos é
adicionar um reservatório tubular para aerossol de 50 a 150 mL ao lado expiratório
do tubo T (Figura 38-17). Devido à sua simplicidade, a adição de um reservatório
aberto de volume ao lado expiratório dos tubos T é um procedimento padrão na
maioria dos cenários clínicos. Infelizmente, essa abordagem pode ser usada apenas no
tratamento de pacientes intubados. Mesmo assim, o pequeno tamanho do reservatório
limita a capacidade desse sistema de garantir uma FIO2 estável, especialmente maior
que 40%, e reservatórios maiores podem causar reinalação.
FIGURA 38-17 Uso de um reservatório de volume aberto paraaumentar a concentração de
oxigênio liberado com um tubo T. De 50 a 150 mL de tubulação para aerossol estão conectados ao
lado expiratório do tubo T. Quando o paciente inala, o gás na FIO2 estabelecida é direcionado,
primeiro, através do lado inspiratório do circuito (A). Se o fluxo do paciente exceder o fluxo do
nebulizador, o gás é direcionado a partir do lado do reservatório (B). Apenas após o volume do
reservatório ter sido completamente drenado, o ar ambiente é incorporado e a FIO2 de fato diminui.
Em vez de um simples reservatório aberto, um sistema com reservatório fechado ou
de não reinalação, similar ao da Figura 38-12, pode ser usado. Esses sistemas
combinam um reservatório de volume inspiratório (usualmente uma bolsa
complacente de anestesia de 3 a 5 L) com uma válvula expiratória de mão única.
Quando quer que o fluxo do paciente exceda o fluxo do nebulizador, a válvula
expiratória fecha, e o paciente obtém um gás adicional a partir do reservatório.
Embora eles possam assegurar a liberação da concentração de oxigênio estabelecida,
esses sistemas apresentam riscos consideráveis. Caso o fluxo da fonte pare por alguma
razão, o paciente pode sufocar. Por esta razão, esses sistemas devem ser equipados
com uma válvula de entrada de emergência que permita a respiração do ar ambiente
no caso de uma falha da fonte de gás.
A terceira e mais comum abordagem para uma FIO2 mais alta com nebulizadores
com incorporação de ar é conectar dois ou mais aparelhos juntos com um adaptador
em Y (Figura 38-18).22 Por exemplo, enquanto um nebulizador com incorporação de
ar simples ajustado para 60% (relação 1:1) com um fluxo de entrada máximo de 15
L/minuto tem um fluxo de saída total de apenas 30 L/minuto, a conexão de dois
destes aparelhos juntos dobra o fluxo de saída total para 60 L/minuto (o mínimo
necessário para um aparelho de alto fluxo). Essa abordagem funciona bem apenas
para liberação de uma concentração de 60% ou menos para pacientes com um volume
minuto menor que 10 L/minuto.35,37
FIGURA 38-18 Uso de dois nebulizadores em paralelo para fornecer uma alta FIO2 a um alto
fluxo.
Um quarto método para impulsionar a FIO2 fornecida por nebulizadores com
incorporação de ar é ajustar o aparelho para uma concentração mais baixa do que a
prescrita (para gerar um fluxo alto) enquanto se fornece oxigênio suplementar para
dentro da tubulação de liberação. Isso aumenta tanto a FIO2 como o fluxo de saída
total. Para alcançar uma FIO2 específica nesse tipo de sistema, o TR deve analisar a
concentração liberada e ajustar cuidadosamente o fluxo de entrada de oxigênio
suplementar até que a concentração esteja no valor desejado.
Sistemas comerciais de duplo fluxo requerem uma abordagem similar. Uma fonte de
fluxo aciona o jato enquanto uma outra fonte de fluxo fornece o oxigênio
suplementar. O nebulizador de injeção de gás Misty Ox (Medical Molding Corp.,
Costa Mesa, Calif.) é um bom exemplo. Esse sistema não é realmente um sistema de
incorporação de ar, porque ele não depende de aberturas de incorporação para
aumentar o fluxo total ou a concentração de oxigênio ao paciente. Em vez disso, ele
usa dois fluxômetros: um opera o jato e o outro abastece o lado do tubo coletor do
jato. O sistema Misty Ox pode fornecer uma FIO2 de até 0,96 a um fluxo de 42
L/minuto e oferece uma faixa de concentração de oxigênio de 0,21 até quase 1,00.35
Se o aerossol não é necessário, um simples aparelho de duplo fluxo, tal como o
gerador de fluxo Downs (Figura 38-19) pode ser usado. Esse aparelho é preso a uma
fonte de oxigênio de 50 psig e fornece uma concentração de oxigênio de 30 a 100% a
um fluxo de até 100 L/minuto.38
FIGURA 38-19 Gerador de fluxo ajustável de Downs (vista lateral). O gás da fonte de oxigênio
segue através de duas válvulas com ponteiro. Um aciona o jato e determina a quantidade de ar
incorporado. A outra fornece oxigênio suplementar para impulsionar a FIO2.
CASO CLÍNICO Efeito da Resistência ao Fluxo Corrente Abaixo no
Desempenho de um Aparelho com Incorporação de Ar
PROBLEMA: Um paciente traqueostomizado está recebendo terapia com oxigênio através de
um tubo T preso a um nebulizador com incorporação de ar ajustado para 35% de oxigênio com um
fluxo de entrada de 10 L/minuto. Ao longo dos últimos 30 minutos, a SpO2 do paciente diminuiu de
93% para 88%. Quando avaliando o paciente, você acha que a tubulação de liberação de grande
calibre do nebulizador está parcialmente obstruída com condensado e que a névoa do aerossol no
tubo T não está visível durante toda a inspiração. Qual é o provável problema e qual é a melhor
solução?
SOLUÇÃO: O provável problema é uma diminuição na FIO2 devido à resistência corrente abaixo
aumentada causada pelo condensado. A um fluxo de entrada de 10 L/minuto, o aparelho estava
provavelmente liberando aproximadamente 60 L/minuto de 35% de oxigênio antes que a tubulação
se tornasse obstruída. Como a névoa do aerossol não está visível ao tubo T durante toda a inspiração,
está claro que o fluxo de saída total não é mais suficiente e que o paciente agora está diluindo o
oxigênio liberado com o ar ambiente. A drenagem da tubulação restaura o fluxo do sistema e garante
a liberação da FIO2 estabelecida.
Problemas com Resistência ao Fluxo “Corrente Abaixo”.
Qualquer aumento na resistência ao fluxo “corrente abaixo” a partir do (ou distal ao)
ponto de admissão de ar altera o desempenho de todos os sistemas de incorporação de
ar. A resistência ao fluxo “corrente abaixo” aumentada eleva a pressão retrógrada. O
aumento na pressão retrógrada diminui o volume de ar incorporado e o fluxo de saída
total desses aparelhos. Com menos ar incorporado, a concentração do oxigênio
liberado aumenta; no entanto, pelo fato de o fluxo de saída total também diminuir, o
efeito sobre a FIO2 varia. Uma alta resistência ao fluxo “corrente abaixo” usualmente
transforma sistemas de incorporação de ar de sistemas de liberação de oxigênio de
alto fluxo (fixos) em sistemas de liberação de oxigênio a baixo fluxo (variáveis),
incapazes de liberar uma FIO2 precisa e constante.29
CASO CLÍNICO Mistura Manual de Ar e Oxigênio para Alcançar uma
Concentração Específica a um Dado Fluxo
PROBLEMA: Para misturar manualmente o ar e o oxigênio de modo a fornecer a um paciente
50% de oxigênio a um fluxo total de 60 L/minuto, que fluxo de oxigênio e ar você estabeleceria?
SOLUÇÃO
1. Use a Equação 38-3 para calcular o fluxo de oxigênio: 
2. Calcule o fluxo de ar: 
Para fornecer a um paciente 50% de oxigênio a um fluxo total de 60 L/minuto, misture 22 L de
oxigênio com 38 L de ar.
Esse problema explica por que é extremamente difícil liberar menos de 28 a 30% de
oxigênio com um nebulizador com incorporação de ar. A tubulação de 5 a 6 pés (1,5 a
1,8 m) para aerossol normalmente usada com esses aparelhos produz uma resistência
ao fluxo suficiente para diminuir a incorporação de ar e prevenir uma FIO2 mais
baixa.
Uma situação similar pode ocorrer quando as aberturas de acesso de um aparelho
de incorporação de ar se tornam obstruídas (mais comum com MIAs). A concentração
do oxigênio liberado aumenta, mas o fluxo de saída total diminui. O efeito líquido
usualmente é uma FIO2 variável. O Caso Clínico é um exemplo do efeito da resistência
ao fluxo “corrente abaixo” aumentada sobre o desempenho de um aparelho com
incorporação de ar.
Sistemas Misturadores.
Quando aparelhos com incorporação de ar não podem fornecer uma concentração ou
fluxo de oxigênio alto(a) o suficiente, o uso de um sistema misturador de gases deve
ser considerado. Com um sistema misturador, fontes separadas de ar pressurizado e
de oxigênio são introduzidas, e os gases são misturados manualmente ou com uma
válvula de precisão (misturador). Esse sistema permite um controle preciso sobre a
FIO2 e o fluxo de saída total. A maioria dos sistemas misturadores pode fornecer um
fluxo bem mais do que 60 L/minuto, qualificando-os como verdadeiros aparelhos de
liberação de desempenho fixo. Para adultos, o gás é liberado do misturador através de
um sistema