Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP
Correspondência: Katashi Okoshi – Faculdade de Medicina de Botucatu–UNESP - Depto de Clínica Médica – Distrito de Rubião Jr, S/N - 18618-000 - Botucatu, SP Recebido para publicação em 5/10/98
Aceito em 4/11/98
Objetivo - Avaliar o comportamento da elevação da pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (PDFVE) sobre o valor da 1ª derivada temporal da pressão ventri-cular (dP/dt).
Métodos - Foram estudados 19 cães anestesiados, ventilados mecanicamente, e submetidos a toracotomia e bloqueio do sistema nervoso parassimpático. Um circuito de perfusão, conectado ao átrio esquerdo, permitia o con-trole da PDFVE, ajustando-se a altura de um reservatório. A elevação da PDFVE era realizada elevando-se, subita-mente, a altura do reservatório repleto de sangue sob re-gistro contínuo do eletrocardiograma, das pressões aórticas e ventriculares e da dP/dt.
Resultados - Não ocorreu variação da freqüência cardíaca com a elevação da PDFVE (167±16,0bpm, an-tes; 167±15,5bpm, após). Todas as outras variáveis anali-sadas apresentaram aumentos significantes seguindo-se à expansão da cavidade ventricular: pressão arterial sistólica (128±18,3mmHg e 150±21,5mmHg); pressão ar-terial diastólica (98±16,9mmHg e 115±19,8mmHg); PDFVE (5,5±2,49 e 9,3±3,60mmHg); e dP/dt (4.855 ± 1.082mmHg/s e 5.149±1.242mmHg/s). Embora o aumento dos valores da dP/dt tenha sido estatisticamente signi-ficante, em 6 cães houve comportamento interessante, isto é, queda dos valores da dP/dt.
Conclusão - A elevação súbita da PDFVE acarretou aumento dos valores da dP/dt, apesar da resposta não ter sido uniforme em alguns cães.
Palavras-chave: mecanismo de Frank-Starling, dP/dt, função ventricular
Arq Bras Cardiol, volume 73 (nº 1), 37-41, 1999
Katashi Okoshi, José Roberto Fioretto, Rossano César Bonatto, Maria Teresinha Trovarelli Tornero, Paulo José Ferreira Tucci
Botucatu, SP
Influência da Elevação da Pressão Diastólica do Ventrículo
Esquerdo sobre os Valores da Primeira Derivada Temporal da
Pressão Ventricular (dP/dt)
A taxa de variação da pressão no tempo (dP/dt), de-signada, habitualmente, como 1ª derivada temporal da pres-são ventricular, é um dos índices utilizados para avaliação da função do ventrículo esquerdo (VE).
Nas décadas de 60 e 70, os valores máximos da dP/dt (dP/dt máx) foram amplamente utilizados com o intuito de avaliar o inotropismo cardíaco 1-4. Os estudos efetuados
naquela ocasião foram considerados como indicativos de que a dP/dt não refletia com fidelidade o estado inotrópico. O conceito que acabou prevalecendo foi o de que a dP/dt máx é um indicador do inotropismo com aplicaç es práticas limitadas 5. A principal limitação considerada 6,7 referia-se
sua inespecificidade, visto que outros fatores, além do inotropismo miocárdico, interfeririam no valor máximo da dP/dt. Entre os fatores capazes de interferir nos valores da dP/dt máx são citados: a pós-carga 7,8, a pré-carga 9,10 e a
pre-sença de hipertrofia miocárdica 2,11.
A correta interpretação a respeito da relação entre o grau de estiramento miocárdico (pré-carga) e a dP/dt é parti-cularmente complexa. Segundo a versão mais tradicional dos conceitos sobre função ventricular, inotropismo cardíaco e variação do desempenho cardíaco decorrente da alteração do comprimento muscular de repouso (mecanismo de Frank-Starling) eram concebidos como propriedades miocárdicas independentes, e a interferência do mecanismo de Frank-Starling na dP/dt máx não guardaria relação com alterações do inotropismo cardíaco. Por esta razão, varia-ções do volume ventricular, que ocorressem durante avalia-ções da dP/dt máx, impossibilitariam definir, com exatidão, o estado inotrópico.
A evolução dos conhecimentos sobre as bases fisioló-gicas da contração miocárdica torna incerta esta posição tradicional e, atualmente, possibilita interpretaç es alterna-tivas. Informações mais recentes 12-17 acerca dos ajustes
subcelulares envolvidos nas relações entre o estiramento em repouso e o desempenho mecânico ventricular indicam que o estiramento miocárdico interfere na intensidade da ativação do fenômeno contrátil, isto é, na contratilidade
miocárdica. A identificação de interação funcional entre mecanismo de Frank-Starling e contratilidade miocárdica exige a adequação dos conceitos acerca da validade da dP/ dt máx nas avaliações do inotropismo cardíaco quando varia a pré-carga.
Vários autores têm descrito relação direta entre au-mento do volume ventricular e valores da dP/dt 1,18-20. No
entanto, outros 3,21,22 relatam a não associação entre estes
dois parâmetros. Vale ressaltar que estes estudos foram rea-lizados de acordo com protocolos que estabeleciam um pe-ríodo de estabilização da preparação após elevação da pré-carga e, portanto, permitiam acomodação circulatória. Conseqüentemente, a relação direta entre volume ventri-cular e a dP/dt era afetada pelo ajuste circulatório.
Em estudo realizado em nosso laboratório, utilizando preparação de coração isolado de cães, verificamos que a dilatação ventricular súbita era seguida, invariavelmente, de incremento dos valores de dP/dt 15. Neste experimento, o
comportamento da dP/dt indicava somente a resposta car-díaca à expansão da cavidade ventricular. Protocolo similar não foi colocado em prática em coração in situ de cães.
O objetivo deste estudo é, portanto, analisar o com-portamento dos valores da dP/dt máx, seguindo-se à mano-bra de elevação súbita da pressão diastólica final do VE, e discutir os resultados sob o conceito atual envolvendo estiramento miocárdico e contratilidade miocárdica.
Métodos
Foram estudados 19 cães pesando (x±sd) 19,6±4,4kg. Os animais foram anestesiados pela administração de meperidina (2,0mg/kg) por via intramuscular associada à mistura de cloralose (60mg/kg) e uretana (600mg/kg) admi-nistrada por via intravenosa. Após anestesiados, os cães eram posicionados em decúbito dorsal horizontal, intu-bados e ventilados mecanicamente. A veia femoral era cate-terizada para administração de drogas e reposição volêmica. A seguir, era realizada toracotomia mediana e pericardio-tomia. Um cateter (comprimento: 4cm; diâmetro interno: 1,4mm ) foi introduzido na cavidade ventricular esquerda por punção do apex e a extremidade de outro cateter, intro-duzido pela artéria femoral, foi posicionada na aorta ascen-dente. As extremidades distais destes cateteres foram conectadas a transdutores Statham P23-ID que, por sua vez, eram acoplados a amplificadores modelo 1205 do polígrafo VR-12 Electronics for Medicine. Para controlar a pressão de enchimento ventricular foi idealizado um circuito de perfusão que era conectado à aurícula esquerda e às veias jugulares externas. O circuito (fig. 1) era constituído por tu-bos, um reservatório que dispunha de sistema limitador de nível, uma haste de sustentação do reservatório que possi-bilitava a sua movimentação no sentido vertical e uma bom-ba de perfusão.
As pressões do VE e da aorta, a dP/dt e uma derivação bipolar do eletrocardiograma eram monitorizadas continua-mente. Após os procedimentos cirúrgicos e administração de atropina (0,5mg/kg IV), era aguardado um período de
30min para estabilização da preparação. O reservatório era preenchido com sangue e sua altura era ajustada de modo que o nível sangüíneo no seu interior correspondesse pressão do átrio esquerdo. Durante apnéia expiratória sus-tentada por 10s, o reservatório era subitamente elevado para promover aumento rápido da pressão atrial. Estas ma-nobras permitiam que as pressões ventriculares e aórticas e a dP/dt fossem registradas em uma situação controle e du-rante a elevação da pressão de enchimento ventricular.
Para análise da significância das variaç es dos valo-res da dP/dt máx foi utilizado o teste t de Student para dados pareados, considerando-se como significantes as diferen-ças cujas probabilidades de dependerem do acaso fossem <5% (p<0,05). Para caracterizar a magnitude do aumento da pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (PDFVE) e das pressões arteriais sistólica (PAS) e diastólica (PAD) fo-ram construídos intervalos de confiança a 95%.
Resultados
A tabela I mostra os valores médios e os desvios-pa-drão das variáveis analisadas nas situações controle e du-rante elevação da PDFVE. Não houve variação significante dos valores da freqüência cardíaca (167±16,0bpm e 167±15,5 bpm). Houve aumento, em todos os cães, dos va-lores da PAS, PAD e da PDFVE. A PAS aumentou de 128 ± 18,3 mmHg para 150±21,5mmHg e o intervalo de confiança de 95% para a variação foi de 17,7 a 26,5mmHg. A PAD au-mentou de 98±16,9mmHg para 115±19,8mmHg e o intervalo de confiança de 95% para a variação foi de 12,9 a 22,2mmHg. A PDFVE elevou de 5,5±2,49mmHg para 9,3±3,60mmHg com intervalo de confiança de 95% para a variação de 2,94 a 4,64mmHg. Em relação aos valores da dP/dt máx houve au-mento de 4.855±1.082mmHg/s para 5.149±1.242mmHg/s, que foi estatisticamente significante (p=0,0169). A análise Fig. 1 - Representação esquemática do circuito de perfusão utilizado no experimento.
dos dados individuais desta variável (fig. 2) possibilitou verificar que, inesperadamente, em número apreciável de ocasiões (6 cães), os valores da dP/dt máx se reduziram se-guindo-se à elevação da pressão de enchimento ventricular.
Discussão
O aumento dos valores da dP/dt verificado neste estu-do está de acorestu-do com os daestu-dos previamente relataestu-dos, quando provocamos distensão ventricular similar em prepa-ração de coprepa-ração isolado perfundido com sangue de outro cão 15. A queda dos valores da dP/dt observada no
presen-te estudo foi completamenpresen-te inesperada em relação ao expe-rimento anterior. Na preparação de coração isolado, a expan-são ventricular foi seguida de aumento dos valores da dP/dt em todos os experimentos 15.
Neste estudo, é necessário considerar a possibilidade de os valores da dP/dt máx terem sofrido influências da ele-vação da pressão arterial (PA), de modificaç es das proprie-dades visco-elásticas do miocárdio e do mecanismo de Frank-Starling.
A elevação da pressão aórtica poderia afetar os valores da dP/dt por fazer variar a pós-carga 8,23, a pressão de perfusão
e o fluxo coronariano 24-27. Em diversas publicaç es 3,7,8,23 é
descrito que os valores máximos da dP/dt são diretamente proporcionais aos níveis da PA, entretanto, em outras 9,28,29 é
considerado que não há influência da pressão aórtica sobre a dP/dt. A grande variabilidade dos modelos e dos protocolos experimentais utilizados nesses trabalhos pode ser considera-da como a determinante dos resultados divergentes. Os auto-res que verificaram relação entre estas duas variáveis consi-deraram que, durante oscilações da PA, a dP/dt pode ter seus valores modificados pelas variaç es da pós-carga ou da perfusão coronariana. Estudos desenvolvidos em nosso laboratório 29-31, que se valeram de condiç es
metodoló-gicas análogas às do presente trabalho, demonstraram que, nas condições experimentais por nós utilizadas, a elevação súbita da pressão aórtica não interfere sobre os valores da dP/dt máx.
Outro fenômeno que deve ser considerado como ca-paz de interferir sobre a função ventricular, quando se eleva a PA de forma abrupta, é o efeito Anrep. O conceito atual sobre o efeito Anrep estabelece que, após elevação súbita da PA, ocorre depressão transitória do estado inotrópico devido à isquemia subendocárdica. Como decorrência de vasodilatação auto-regulatória 15,32,33, a perfusão cardíaca é
rapidamente restabelecida, possibilitando recuperação do inotropismo miocárdico. Dado que as avaliaç es da dP/dt máx foram por nós realizadas no transcurso de poucos se-gundos após variação da carga (pré e pós-carga) cardíaca, é possível que o efeito Anrep possa ter sido o precipitante da queda dos valores da dP/dt máx observada em alguns cães do nosso estudo, isto é, a avaliação da dP/dt pode ter ocor-rido durante o período em que estava ocorrendo isquemia miocárdica transitória. Além disso, alguns autores 34-36
verifi-caram piora da perfusão miocárdica decorrente de elevação da pressão diastólica da cavidade ventricular esquerda, como conseqüência, também, do colapso dos vasos coronarianos subendocárdicos. O envolvimento da perfusão miocárdica é, provavelmente, o mecanismo responsável pela queda dos valores da dP/dt observada em alguns experimentos.
Levando em conta as características de nosso protoco-lo, outro aspecto a ser considerado diz respeito as proprie-dades visco-elásticas do miocárdio 12,37-39. O componente
vis-co-elástico do músculo cardíaco oferece resistência s altera-ções agudas do comprimento muscular 37,38,40. Esta resistência
é dependente da velocidade do estiramento e do comprimen-to muscular inicial 40-42. Assim, LeWinter e cols. 37 observaram
que, para atingir o mesmo valor de PDFVE, a dilatação do VE era maior quando a manobra de elevação da pressão diastó-lica era realizada lentamente. Em nosso estudo, não é possível precisar a interferência das propriedades visco-elásticas em nossos resultados. No entanto, se as considerarmos como Tabela I - Dados hemodinâmicos em situação controle e durante
elevação da pressão diastólica do ventrículo esquerdo Controle Elevação FC (bpm) 167±16,0 167±15,5ns PAS (mmHg) 128±18,3 150±21,5* PAD (mmHg) 98±16,9 115±19,8* PDFVE (mmHg) 5,5±2,49 9,3±3,60* dP/dtmáx (mmHg/s) 4.855±1.082 5.149±1.242#
FC- freqüência cardíaca; PAS- pressão arterial sistólica; PAD- pressão arterial diastólica; PDFVE- pressão diastólica final do ventrículo es-querdo; dP/dtmáx- valor máximo da 1ª derivada temporal da pressão
ventricular; #- p<0,05; ns- p>0,05; *- ocorreu elevação em todos os cães.
Fig. 2 - Valores individuais da 1ª derivada temporal da pressão ventricular (dP/dt máx) antes e após a elevação da pressão diastólica final do ventrículo esquerdo.
possível fator de influência, seria no sentido de limitar a mag-nitude de dilatação ventricular e, portanto, de menor solicita-ção do mecanismo de Frank-Starling.
O efeito principal da manobra de infusão de volume realizada em nosso estudo é a melhora do desempenho ven-tricular decorrente do mecanismo de Frank-Starling. Esta melhora do desempenho ventricular, atualmente, é consi-derada como decorrente da participação de fatores físicos e de fatores que alteram a intensidade da ativação da
contra-ção 12-15,17,43,44. Os fatores físicos relacionam-se com a
dis-posição espacial dos miofilamentos, isto é, o estiramento miocárdico propicia maior interação espacial entre os miofila-mentos e acentua o número de ligações ativas entre a miosina e a actina, com conseqüente melhora do desempenho ventri-cular. Os fatores ativadores da contração estão relacionados com a contratilidade miocárdica. Tem sido demonstrado que o estiramento miocárdico aumenta o fluxo transarcolemal de
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cálcio 44-46, provoca maior liberação de cálcio pelo sistema
re-tículo sarcoplasmático 13,47,48 e aumenta a afinidade da
tropo-nina C pelo cálcio 49-52. Acredita-se que o componente
principal da melhora do desempenho ventricular decorren-te do estiramento seja a melhora da contratilidade
miocárdi-ca 13,49,53. Assim, nossas verificações de aumento dos
valo-res da dP/dt máx, desencadeado pela elevação da pvalo-ressão diastólica ventricular, se afiguram como decorrência espon-tânea da intensificação do processo de ativação da contra-ção. Em sendo correta esta interpretação, não mais é cabível o enfoque que ainda prevalece sobre as relaç es entre a pré-carga e a dP/dt, que considera as modificaç es do indi-cador decorrentes do estiramento como sinalização impró-pria de desvios do estado contrátil. Pelo contrário, as oscila-ções da dP/dt que ocorrem nestas circunstâncias podem es-tar indicando o grau de ativação da contração secundária mobilização dos fatores intervenientes na cinética do cálcio.
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