Oxigenador de Membrana

 O objetivo da Circulação Extracorpórea(CEC) é promover durante a cirurgia, a oxigenação do sangue e a circulação do mesmo no corpo do paciente. Um funcionamento adequado da oxigenação do sangue na máquina é necessário e primordial, mas a quantidade exata de oxigênio de que os tecidos necessitam, a perfusão ainda não consegue oferecer na prática. Os pulmões têm a função de permitir a troca gasosa entre o sangue e o ar, retendo o oxigênio e liberando o gás carbônico advindo do metabolismo no organismo, não só isso mas como também um obstáculo para diversas substâncias e microorganismos que são inspirados, por exemplo. 

Oxigenador de Membrana Pediátrico
- Imagem por MedicalExpo -

     No ano de 1954 foi feito o primeiro registro sobre o uso com sucesso de um dispositivo de CEC e sendo usado na ECMO em 1972 em um contexto de falência respiratória. Hoje, apresenta-se várias indicações para o uso de oxigenação por membrana extracorpórea como o caso de Insuficiência Cardíaca; Miocardite fulminante; Choque cardiogênico associado a infarto agudo; Ponte para implantação de dispositivo de assistência ventricular; Ponte para transplante cardíaco e muitas outras indicações.

     Há diversas formas de se promover uma oxigenação ao sangue, uma delas é o contato direto do sangue com o oxigênio por meio de películas como telas, clinidros e discos até os oxigenadores de bolhas, sendo este último não mais usado por causar hemólise, desnaturação de proteínas e microêmbolos. E também existem os oxigenadores em que o sangue não entra em contato direto com o oxigênio, sendo este obtido através de membranas onde eliminam o trauma mecânico aos elementos sanguíneos. Sua eficiência pode ser melhorada através de uma pequena turbulência no sangue e a ausência de um deposição grandes de proteínas na superfície da membrana, podendo então durar até dias.

     Em condições normais, o pulmão oferece uma capacidade de circulação de 5 a 6 litros de sangue por minuto em seus leitos capilares, e em situações de esforço como em um exercício físico, essa capacidade pode aumentar para até 30 litros por minuto. Mas durante a realização de uma CEC, o indivíduo está em uma situação equivalente à repouso, não necessitando de aumentar a quantidade do oxigenador e reservatório suportar a mesma quantidade do pulmão em situação de esforço.

     De acordo com o livro Fundamentos da Circulação Extracorpórea, alguns autores estabelecem critérios para um oxigenador "ideal":

• Capacidade de 5 a 6 litros de sangue venoso com saturação entre 95 e 100%;
• Remover CO² em quantidades apropriadas;
• Grande capacidade de trocas gasosas;
• Evitar hemólise;
• Simples e seguro, garantindo longos períodos de tempo;
• Ser fácil e rápido de montar;
• Evitar a formação de microêmbolos;
• Ser o mais completo, evitando adicionais;
• Ser atóxico, inerte, biocompatível e resistente nos diversos sentidos;
• Ser acoplado a permutador térmico.

Agora vamos falar sobre o Oxigenador de Membrana, vou separar um post especial para o Oxigenador de Bolhas por seu sistema ser mais complicado e por ele não ser usado mais.

     O oxigenador de membranas foi criado na tentativa de se criar uma oxigenação mais semelhante à natural, evitando futuros problemas. Precisamos lembrar que na oxigenação no pulmão, o sangue não entra em contato direto com o ar dos alvéolos, esses dois componentes são separados por uma membrana, chamada de membrana alvéolo-capilar. Por ser semi-permeável ela permite a passagem dos gases entre as duas substâncias. Sendo então o material dessa membrana primordial para a troca gasosa em um oxigenador, além da espessura e a porosidade.

Esquema do Funcionamento do Oxigenador de Membranas
- Fonte: Referência 1 -

     Depois da passagem por diversos materiais, as membranas de silicone e polipropileno ofereceram os melhores resultados. Após isso como esse material é disposto em contato com o sangue foi o próximo passo. A chamada membrana capilar é composta por fibras ocas de pequeno diâmetro visando aumentar a superfície de contato, nelas o oxigênio passava por dentro dos capilares e o sangue por fora. Mas depois dos avanços, as membranas feitas de polipropileno e politetrafluoroetileno ganharam espaço por apresentarem uma difusão mais rápida e eficiente. Diferentes tipos e modelos de oxigenadores de membranas estão no mercado, mudando seu nome conforme a disposição e formato da membrana no oxigenador, incluíndo o Oxigenador de Membranas Espiraladas e Membranas Planas além do Oxigenador de Membranas Capilares.

     A ventilação dos oxigenadores de membrana é realizada através de uma mistura de oxigênio e ar, adequadamente misturados. A concentração de oxigênio que ventila, influencia a PO² do sangue arterial, podendo-se modificar a PO² do sangue arterial, alterando a concentração de oxigênio na ventilação do oxigenador.

Referências

1. CHAVES, Renato Carneiro de Freitas et al . Oxigenação por membrana extracorpórea: revisão da literatura. Rev. bras. ter. intensiva, São Paulo , v. 31, n. 3, p. 410-424, Sept. 2019 . Available from http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-507X2019000300410&lng=en&nrm=iso. access on 06 Nov. 2020. Epub Oct 14, 2019. http://dx.doi.org/10.5935/0103-507x.20190063.
2. Souza, M.H.L. Elias, D.O. Fundamentos da Circulação Extracorpórea: Segunda Edição. Rio de Janeiro, 2006.