O Princípio Revisto de Starling: Implicações para a Terapia Racional com Fluidos
Jon-Emile S. Kenny
“A doutrina uma vez semeada atinge profundamente a sua raiz, e o respeito pela antiguidade influencia todos os homens.”
-William Harvey
O uso de albumina hiperoncótica para extrair fluido do espaço intersticial permeia os cantos escuros da comunidade de cuidados críticos. O ‘puxar e empurrar’ de 25% de albumina seguido de furosemida permanece um pouco de um saber enigmático – o seu uso é frequentemente falado em tons abafados, como se esta fisiologia especial pudesse ser invocada apenas nas situações mais terríveis e apenas pelo mais venerável dos clínicos. É uma fisiologia que tenho invocado ao gerir pacientes com cirrose – ou outros em que a criatura mística da “hiper-volémica, mas que esgotam o volume” é levantada.
Já os dados para esta prática são mistos e as reavaliações contemporâneas – e brilhantes – do princípio original de filtração capilar de Starling desafiaram seriamente o raciocínio por trás desta prática.
O Original
No final do século XIX, Starling notou que a solução salina isotónica injectada no membro traseiro de um cão foi reabsorvida, enquanto que o soro não foi. A partir disso, ele deduziu que os capilares e as vênulas pós-capilares são membranas semipermeáveis. O movimento do fluido tornou-se então uma competição entre a pressão hidrostática transendotelial menos a pressão hidrostática dentro do espaço intersticial ] e a diferença de pressão osmótica coloidal entre o espaço capilar e o espaço intersticial . A pressão osmótica coloidal é determinada em grande parte pela albumina e o grau em que a albumina permeia o endotélio é refletido no coeficiente de reflexão osmótica do Staverman, que varia de 0 a 1 . Ficamos com a seguinte equação – simplificada – determinando o fluxo líquido de fluido :
Jv = – σ
Se for adotada uma abordagem de ‘soma de forças’, a seguinte análise pictórica pode ser empregada . Note que a força que favorece a filtração é Pc enquanto a força somatória oposta à filtração pode ser expressa pela seguinte equação
Pco = σ + Pi
figurar 1A: a pressão hidrostática dentro do capilar é representada pela linha marrom inclinada. A soma das pressões que se opõem ao Pc é o Pco, representado pela linha vermelha pontilhada no meio. Quando o Pc está acima do Pco, ocorre a filtração, quando o Pc está abaixo do Pco, ocorre a absorção. Este é o modelo tradicional Starling.
A pressão de oposição da filtração capilar deve ser intuitiva, pois se a pressão osmótica coloidal capilar subir ou se a pressão osmótica intersticial cair, o fluido deve ser retido dentro do capilar. Da mesma forma, se a pressão ao redor do capilar subir, a filtração é oposta. O Pco é ilustrado por uma linha vermelha pontilhada nas figuras 1 & 2; se o seu valor aumenta, a filtração é oposta enquanto que se o seu valor diminui, a filtração é aumentada. No início do século XX, o Pc foi medido pela primeira vez com sucesso e foi encontrado com aproximadamente 35-45 mmHg na extremidade arterial e 12-15 mmHg na extremidade venular. Naquela época, não era possível medir simultaneamente πi e presumiu-se que era bastante baixo. Da mesma forma, foi assumido que o σ era 1,0. Com base nessas hipóteses, concluiu-se que o Pc cai abaixo do Pco no meio do capilar e portanto a filtração predomina na extremidade arterial enquanto a absorção emerge na extremidade venular.
Figure 1B & 1C: Alterações hipotéticas na pressão de oposição. Note que o Pco pode subir em resposta a um aumento em πc ou Pi ou a uma queda em πi. Isto favorece a absorção. Por outro lado, o Pco cairá em resposta a uma queda em πc ou Pi, ou a uma subida em πi. Isto favorece a filtração.
Modelo Revisto
No entanto, quando as técnicas se tornaram disponíveis para medir simultaneamente todas as forças de Starling, o Pco foi surpreendentemente baixo – devido ao relativamente alto πi e baixo Pi de tal forma que o Pc permanece acima do Pco ao longo de todo o capilar; o que é importante, isto também é verdade para tecidos com o Pc mais baixo. Em outras palavras, não há absorção. Isto foi considerado verdadeiro para a maioria dos tecidos. Há notáveis exceções à regra de não absorção em estado estacionário, e estes tecidos incluem a mucosa intestinal, o córtex renal e a medula também. Estes tecidos conseguem manter a πi bastante baixa, de modo que a absorção é observada.
Figure 2: A regra de não absorção . Note-se que isto ocorre na grande maioria dos capilares. A alta πi e a baixa Pi diminuem o Pco de tal forma que Pc é > Pco em todo o capilar e a filtração domina .
Estado Transiente versus Estado Estável
A absorção capilar pode ser vista nos tecidos que normalmente não absorvem ao longo do seu comprimento quando há uma queda transitória em Pc; no entanto, dentro de um período de minutos, a soma das forças retorna à filtração líquida. Este fato destaca a importante ligação entre Jv , πi e Pi. Quando Jv cai em resposta a uma queda em Pc, a pressão oncótica coloidal do interstício πi, sobe com o tempo e o Pi cai. Consequentemente, o Pco cai e a filtração da rede através do capilar é recuperada; este efeito tende a ocorrer dentro de 30 minutos antes da filtração da rede ser, novamente, alcançada. Em teoria, o inverso também é verdade, que um aumento transitório do Pc aumentará momentaneamente a filtração, mas ao longo de um período de minutos o Pco também aumentará – um efeito que irá amortecer o aumento inicial em Jv.
Outra Revisão
Importante, mesmo quando o modelo revisto com ‘soma de forças’ medida simultaneamente é utilizado, ainda há uma ordem de magnitude de diferença entre o fluxo linfático previsto e o fluxo linfático observado. Pelo modelo acima, a filtração prevista, e portanto a drenagem linfática aferente, deve ser maior do que a observada. Se o lado venoso do capilar não reabsorver no estado estacionário, para onde vai o excesso de filtrado? Parece agora que a diferença de pressão oncótica coloidal que determina o Jv, não é mais uma força trans-endotelial em si, mas sim uma força intra-endotelial. Esta constatação surgiu em resposta à presença da glicocaliose endotelial. O GE é uma malha de mucopolissacarídeos associados com proteoglicanos e glicosaminoglicanos; o GE atua como uma borda escovada dentro dos capilares, separando os glóbulos vermelhos e outras grandes proteínas da superfície subendotelial. Na saúde, o GE pode ter um volume de 1700 mL. É provável que o coeficiente de reflexão osmótica de Staverman represente a capacidade desta borda de refletir a albumina do espaço subendotelial. Assim a equação de Starling modificada torna-se:
Jv = – σ.
Normalmente, a pressão osmótica coloidal do subglicocálice é bastante baixa, mas esta força está inteiramente dentro do capilar de tal forma que Jv através do endotélio é uma função de Pc e Pi enquanto a diferença osmótica coloidal através do GE simplesmente retarda a filtração. Os princípios acima mencionados ainda se mantêm em termos de efeitos transitórios e de estado estável, no entanto, isto levanta a possibilidade de que o efeito hiperoncótico da albumina seja simplesmente desidratar o espaço subendotelial e o GE em vez de extrair qualquer quantidade significativa de fluido do interstício.
Figure 3: O modelo de glicocalyx mostrando filtração em todo o capilar, mas em um valor menor devido à diferença entre a pressão osmótica coloidal dentro do capilar , menos a baixa pressão osmótica coloidal no espaço subglicocalyx .
Implicações para a prática
O modelo revisto de Starling-Glycocalyx explica porque há pouca diferença no resultado hemodinâmico e no volume infundido entre o cristalóide coloidal e o isotônico em um grande número de ensaios. Como o diferencial de pressão oncótica coloidal é uma força ‘intra-endotelial’ em vez de ‘trans-endotelial’, os efeitos de expansão de volume dos colóides são diminuídos, como previsto pelo modelo tradicional. Argumenta-se que quanto maior a redução no Pc, mais forte será o argumento a favor do cristalóide isotônico – que “re-hidratará” o GE. O modelo revisado, portanto, volta nosso foco para o diferencial de pressão como o principal determinante da filtração capilar. Muitos pacientes na unidade de terapia intensiva estão inflamados – por uma variedade de razões. A inflamação dilata as arteríolas pré-capilares, o que aumenta o Pc. Simultaneamente, a inflamação altera as características do interstício – a matriz extracelular altera as suas características, aumentando consequentemente a sua complacência; assim, a Pi é diminuída e o diferencial de pressão trans-endotelial aumenta. Ostensivelmente, o tratamento do edema deve concentrar-se na causa subjacente da inflamação. Também sugere um mecanismo de proteção dos alfa agonistas que constringe as arteríolas, atenuando posteriormente o Pc. Além disso, manter a pressão intra-torácica baixa deve promover drenagem linfática para as grandes veias .
A fisiologia acima mencionada também questiona o uso de albumina hiperoncótica para extrair líquido do espaço intersticial, especialmente no paciente inflamado da UTI. Um bolus de albumina elevará o Pc favorecendo a filtração, entretanto, o efeito hiperoncótico de 25% de albumina é argumentado para se opor à filtração e até mesmo causar reabsorção. Em pacientes sépticos, 200 mL de albumina a 20% resultaram em um aumento do volume plasmático de 430 mL, com um efeito máximo ocorrendo nos primeiros 30 minutos. Houve uma melhora igualmente transitória na oxigenação durante este tempo. Entretanto, é inteiramente possível que o aumento no volume plasmático tenha sido devido à desidratação da camada EG, ao invés de imbuir o fluido intersticial. Além disso, a melhoria transitória na oxigenação pode refletir uma melhora no fornecimento de oxigênio aos tecidos com conseqüente aumento na saturação venosa mista de oxigênio, bem como uma diminuição na perfusão do espaço morto. É importante ressaltar que o ensaio FADE está preparado para expandir melhor nosso conhecimento aqui, mas se a albumina-furosemida não se mostrar frutífera, pode muito bem confirmar que muitos de nós, inclusive eu mesmo, temos sofrido de uma ‘ilusão coloidal’.’
Best,
JE