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Artigo Original

O USO do marcapasso de dupla-câmara com sensor dirigido pelo sistema nervoso autônomo em pacientes chagásicos

Dual-chamber pacemakers with autonomic nervous system sensor in Chagas' patients

Oswaldo Tadeu GRECOI, Roberto Vito ARDITOII, Adalberto Menezes LORGAIII, Max SCHALDACHIV

RESUMO

Apesar da importância da contratilidade miocárdica, a contribuiçao da freqüência cardíaca para aumentar o débito cardíaco é substancial durante o exercício. A necessidade de ter um marcapasso cada vez mais fisiológico, especialmente para melhorar a funçao hemodinâmica durante o exercício, levou ao desenvolvimento de geradores que acomodam a freqüência cardíaca às necessidades fisiológicas. A partir de outubro de 1992, foram acompanhados 19 pacientes chagásicos, portadores de marcapasso de dupla-câmara com sensibilidade às variaçoes do sistema nervoso autônomo: 9 do sexo masculino, idade entre 27 e 66 anos (média de 45 anos), 6 (31,5%) com doença do nó sinusal isolada e associada com distúrbio na conduçao atrioventricular em 13 pacientes (68,5%). O uso da estimulaçao baseada na impedância intracardíaca, que utiliza o período de pré-ejeçao como sinal para regular as funçoes cardíacas, tem mostrado resultados clínicos surpreendentes. Entretanto, avanços da microeletrônica ainda devem ser aprimorados e novas realizaçoes na estimulaçao cardíaca deverao surgir.

Palavras-chave: marcapasso de dupla-câmara, sistema nervoso autônomo e Tripanosomíase Sul-Americana

ABSTRACT

Despite the importance of myocardial contractility, heart rate contribution to cardiac output increasing is substantial during exercise. The necessity of a more physiological pacemaker, specially for better hemodynamic performance during exercise, led to development of generators with specific sensing technologies that accommodate heart rate to physiologic requirements. Tracking the atrial activity in patients with complete atrioventricular block doesn't improves the hemodynamic status through the atrioventricular synchronization, but also through the rate-responsive pacemakers. Since October 1992, 19 patients with Chaga's disease and dual-chamber pacemakers with autonomic nervous system sensible senso r have been evaluated: 9 male, age between 27 and 66 years old (average = 45.18) with sick sinus syndrome (6 pt, 31,5%) or AV block association (13 pt. 68,5%). The introduction of devices that works by cooperation with intrisic cardiovascular control processes has been a further refinement in rate-adaptive pacing. Such optimal rate adaptative pacemaker systems have been developed based on cardiac impedance using systolic time intervals as regulatory signals. Advances in microeletronic technology hold promise for further advances in pacemaker therapy.

Keywords: dual-chamber pacemakers, autonomic nervous system, South-American Trypanosomiasis

INTRODUÇAO

A estimulaçao bicameral (modo DDD) foi desenvolvida para proporcionar uma melhor fisiologia cardíaca, através da coordenaçao da atividade entre o átrio e o ventrículo. Estes geradores também apresentam outras características, como a de proteger o átrio de taquiarritmias, principalmente quando utilizada a programaçao DDI, evitando com isto a presença de fenômenos embólicos, associaçao possível em pacientes com fibrilaçao atrial e miocardiopatia dilatada1,7.

O avanço tecnológico possibilitou o desenvolvimento destes geradores que apresentam características mais sofisticadas de multiprogramabilidade, associadas à telemetria bidirecional, mesmo em geradores de tamanhos reduzidos.

Paralelamente à evoluçao dos marcapassos de dupla-câmara, mais recentemente foram associados sensores que ajustam a freqüência de estimulaçao às necessidades fisiológicas. Estes marcapassos sao capazes de imitar as mudanças fisiológicas da freqüência cardíaca durante o exercício, a atividade mental e emocional, a febre, as variaçoes circadianas e as mudanças na posiçao do corpo9,17.

O biosensor é um aparelho capaz de detectar e medir as variaçoes biológicas que aparecem durante o exercício e que sao necessárias para ajustar a freqüência cardíaca às demandas metabólicas. Entretanto, nenhum sensor é capaz de reproduzir com fidelidade a funçao do nó sinusal13.

De acordo com CHIRIFE4 o sensor ideal para dirigir um marcapasso com resposta de freqüência deve apresentar as seguintes características:

1 - sensitiva: capacidade de responder às demandas fisiológicas (exercício, emoçao, tono simpático e catecolaminas).

2 - específica: nao responder aos ruídos ambientais, variaçoes de temperatura, movimento passivo, respiraçao e tosse.

3 - proporcional e rápida: capacidade de variar a freqüência através de uma adaptaçao balanceada e rápida, quando aumentam ou diminuem as exigências metabólicas4.

A intençao deste artigo é divulgar a nossa experiência inicial em um grupo de pacientes chagásicos com marcapasso de dupla-câmara que utiliza um sensor que recebe influências do sistema nervoso autonômico (DDDR-ANS).


MATERIAL E MÉTODOS

No Instituto de Moléstias Cardiovasculares, a partir de outubro de 1992, começamos a implantar marcapassos de dupla-câmara, sensíveis às variaçoes do sistema nervoso autônomo (Biotronik, Diplos-PEP, DDDR), em pacientes chagásicos. Este estudo mostra a evoluçao de 19 pacientes, com idade entre 27 e 66 anos (média de 45 anos), sendo 9 do sexo masculino. O cabo-eletrodo atrial de fixaçao passiva do marcapasso foi implantado na parede livre do átrio direito e o cabo-eletrodo unipolar ventricular na ponta do ventrículo direito, com a finalidade de obter a impedância desta cavidade, que é medida pela injeçao de uma corrente alternante de 40 uA no eletrodo. Esta corrente é menor que o limiar de estimulaçao, mas alta o suficiente para detectar com segurança pequenas variaçoes da impedância associadas à sístole. Após a ampliaçao e a filtragem, o sinal é detectado pela média da voltagem produzida pelas mudanças da impedância. Finda a demodulaçao, o sinal da impedância é processado por um filtro especial e ampliado para análise no sistema digital processador dos sinais. Para minimizar a corrente que opera o marcapasso, a medida da impedância é restrita ao período de pré-ejeçao (PEP). Caso ocorra algum distúrbio que dificulte a determinaçao do PEP, sua sensibilidade é aumentada automaticamente. Normalmente esta determinaçao é realizada em 256 mseg., intervalo de tempo em que é possível realizar 32 medidas do ciclo cardíaco. A freqüência cardíaca programada é fixada pelo valor do PEP que, por sua vez, é determinado por uma fórmula relativamente complexa, mas que pode ser simplificada como: FC = 6.105/k2 (PEP-q1). As informaçoes obtidas sao armazenadas em uma tabela na memória do gerador, de modo que ocorram variaçoes de freqüência conforme as variaçoes do PEP. Para evitar erros, uma programaçao muito rigorosa controla este tipo de tabela e, com isto, previnem-se episódios de taquicardia. Quando estas medidas da impedancia se tornam estáveis, o trabalho do sistema de registro é facilitado e torna-se possível uma reduçao no consumo de energia.

Neste grupo de pacientes a indicaçao do uso de marcapasso deveu-se à doença do nó sinusal em 6 (31,5%), bloqueio atrioventricular do 2º grau tipo II em outros 6 pacientes (31,5%) e bloqueio atrioventricular do 3º grau em 7 (37%). Os 13 pacientes destes 2 últimos grupos apresentavam também incompetência cronotrópica do nó sinusal ao exercício realizado em uma bicicleta ergométrica antes do implante do gerador. O teste em bicicleta ergométrica era inclusive, parte do método de avaliaçao para a indicaçao deste modo de estimulaçao (DDDR).


RESULTADOS

Na alta de cada paciente, seu marcapasso era calibrado para o funcionamento do biosensor por aproximadamente 30 dias, período que coincide com o primeiro retorno. O marcapasso permanece numa programaçao automática em relaçao ao seu nível de captaçao e resposta, para melhor se adaptar às condiçoes diárias do paciente. O sistema de captaçao pode ser gravado durante as atividades do paciente em 6 minutos, 60 minutos e 24 horas e serve como guia para a calibraçao seguinte. As gravaçoes de 6 e 60 minutos em geral servem para a calibraçao do sistema quando o paciente é submetido ao exercício, momento onde a freqüência de estimulaçao pode ser adequadamente ajustada.

Como o sistema de estimulaçao controlado pelo sistema nervoso autônomo faz parte do mecanismo homeostático do organismo, o melhor método para avaliar estes pacientes é a gravaçao de 24 horas, que pode ser obtida pelo próprio gerador. Por ser sensível às variaçoes do tônus simpático, podemos perceber as variaçoes da freqüência de estimulaçao induzidas pelo exercício físico, mas também por condiçoes psicológicas, como a ansiedade, a excitaçao e o estresse mental.

Na Figura 1 podemos observar uma curva de estimulaçao produzida por este tipo de gerador no modo DDDR em um paciente deste grupo de estudo, exercendo vários tipos de atividade física.


Figura 1



DISCUSSAO

A manutençao do sincronismo atrioventricular tem um importante impacto no estado hemodinâmico dos pacientes. Trabalhos têm mostrado uma relativa ineficácia hemodinâmica da estimulaçao VVI sem sensor6. Atribui-se isto ao fato de que o volume sistólico é menor com a estimulaçao VVI, quando comparado com a DDD, pois esta última, além de aumentar o volume sistólico e o débito cardíaco, também diminui a pressao capilar pulmonar8.

Estas informaçoes foram enfatizadas por SUTTON et al.16, que assinalaram os seguintes fatos sobre as vantagens da estimulaçao DDD quando comparada à VVI: 1) valores hemodinâmicos (aumento do volume sistólico e queda na pressao de enchimento do ventrículo esquerdo), 2) capacidade e tolerância ao exercício, 3) sintomatologia (dispnéia) e 4) bem-estar geral que é mantido no acompanhamento dos pacientes a longo prazo.

Entretanto, quando comparamos a estimulaçao VVIR com a DDD, o débito cardíaco é similar, devido à utilizaçao das reservas da contratilidade miocárdica, ainda que no modo VVIR tenhamos uma diferença maior nas dosagens do oxigênio arteriovenoso e dos lactatos2,10.

Durante o exercício a pressao atrial aumenta e os ventrículos enchem-se passivamente, principalmente com a estimulaçao unicameral, que apresenta uma diástole curta, diminuindo com isto a contribuiçao do sincronismo atrioventricular no débito cardíaco. Modificaçoes hemodinâmicas semelhantes ocorrem em pacientes com complacência ventricular esquerda diminuída, como na insuficiência cardíaca5. Estas circunstâncias fazem com que a performance da estimulaçao atrioventricular seqüencial nao tenha a eficiência desejada. É por isto que durante um exercício acentuado os modos de estimulaçao VVIR e DDD apresentam um desempenho hemodinâmico semelhante, ainda que a estimulaçao DDD leve uma discreta vantagem durante os afazeres diários14,15.

MENOZZI et al.12 relatam melhor qualidade de vida nos pacientes com DDD do que naqueles com VVIR, sendo que 36% destes últimos tiveram que passar para a estimulaçao DDD por apresentarem sintomas de baixo débito. Um melhor débito cardíaco e um menor nível de hormônio natriurético também estavam presentes nos pacientes com DDD. Acredita-se que um sinal importante para a mudança do modo de estimulaçao de VVIR para DDD seja a detecçao pela ecocardiografia de um aumento do tamanho do átrio esquerdo.

BATEY et al.3 relatam que os pacientes com incompetência cronotrópica têm um melhor desempenho durante o exercício em VVIR do que em DDD. A incidência da incompetência cronotrópica varia de 26 a 64% em pacientes idosos com disfunçao do nó sinusal.

Em nosso estudo, quando comparamos a estimulaçao DDDR com a VVIR durante o exercício, a primeira levou uma discreta vantagem em relaçao aos seus benefícios hemodinâmicos, principalmente relacionados com a duraçao do exercício e o consumo de oxigênio. Poucas diferenças existiram em relaçao às freqüências cardíaca, respiratória e à pressao arterial. Estes resultados foram semelhantes ao encontrado por KRISTENSSON 10.

Também em pacientes com incompetência cronotrópica, a estimulaçao DDDR tem mostrado um melhor débito cardíaco do que as VVIR e DDD, conforme demonstram os estudos com ecocardiograma-doppler e a troca gasosa pulmonar durante testes de esforço. Alguns pontos devem ser destacados: 1) a média de duraçao do exercício com a estimulaçao DDDR foi 10% maior do que com a VVIR, 2) o débito cardíaco em repouso mostrou-se 34% maior em VVI, 3) uma melhor tolerância ao exercício no modo DDDR em relaçao ao VVIR18.

Percebe-se que na maioria dos estudos realizados a manutençao do sincronismo atrioventricular favorece uma melhor tolerância às atividades físicas e que a presença de um sensor acoplado a este tipo de estimulaçao deve ser aconselhada quando o paciente apresenta incompetência cronotrópica. Entretanto, este ainda é um tema de estudos recentes, necessitando de maior aprofundamento para que alguns pontos se tornem melhor definidos.


CONCLUSOES

Com este estudo pudemos verificar que os pacientes chagásicos com distúrbio de conduçao atrio-ventricular e incompetência cronotrópica ganharam uma importante terapêutica com o implante de marcapasso de dupla-câmara acoplado a um sensor que recebe informaçoes através de uma malha fechada. As mudanças imediatas na freqüência de estimulaçao possibilitadas por este tipo de marcapasso sao adequadas às necessidades momentâneas dos pacientes.


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I. Cardiologista, Chefe do Departamento de Estimulaçao Cardíaca Artificial do Instituto de Molésticas Cardiovasculres (IMC) de Sao José do Rio Preto.
II. Chefe do Departamento de Cirurgia Cardíaca do Instituto de Molésticas Cardiovasculares (IMC).
III. Cardiologista, Chefe do Departamento de Eletrofisiologia Cardíaca do Instituto de Moléstias Cardiovasculres (IMC).
IV. Professor Titular de Bioengenharia da Universidade de Erlangen-Nürenberg. Alemanha.

Trabalho realizado no Setor de Estimulaçao Cardíaca Artificial do Instituto de Moléstias Cardiovasculares (IMC) Sao José do Rio Preto _ Sao Paulo - Brasil.

Endereço para correspondência:
Dr. Oswaldo Tadeu Greco. IMC - Rua Castelo D'Agua, 3030
Sao José do Rio Preto - Sao Paulo - SP - Brasil - CEP: 15015-210

Recebido em 05/1994 e publicado em 12/1994.

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