Brazilian Journal of Anesthesiology
https://bjan-sba.org/article/doi/10.1590/S0034-70942006000300012
Brazilian Journal of Anesthesiology
Letter to the Editor

Aveolar recruitment maneuver in anesthetic practice: How, when and why it may be useful

Manobra de recrutamento alveolar em anestesia: como, quando e por que utilizá-la

Fabiano Timbó Barbosa

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Abstract

Mrs. Editor,

It was with great interest that I read the above-mentioned article published by our respectful journal. I would like to congratulate the authors for the appreciable initiative. Concerned with explaining some aspects, I thought about making some observations:

1)    Authors have attributed alveolar collapse to general anesthesia under mechanical ventilation associated to tidal volumes between 12 and 15 mL.kg-1. It is true that high tidal volumes may promote alveolar hyperinflation, adjacent pulmonary capillary compression and inadequate gas exchange, however this type of ventilation has been used for several years without evidences of problems to patient during surgery. Hedenstierna 1 calls the attention for the loss of muscle tone and the use of high oxygen inspired fractions (FiO2) as the major causes of alveolar collapse. Atelectasis is seen in 90% of all anesthetized patients, be it under spontaneous ventilation or after muscle paralysis, with and without nitrous oxide, and also under intravenous or inhalational general anesthesia 1.
2)    CPAP (continuous positive airway pressure), referred by the authors as the most popular method in the literature, is only feasible for patients under spontaneous ventilation. Smith et al. 2 have used 12 ± 2 cmH2O in general anesthesia under spontaneous ventilation for breast oncologic surgery with increased PaO2 and decreased PaCO2 levels, contrasting with 30 to 40 cmH2O referred on the above-mentioned study. An option to patients to be submitted to muscle relaxation during surgery would be anesthetic induction with CPAP and anesthetic maintenance with low PEEP levels (positive end expiratory pressure) 3.
3)    Authors advocated PaO2 and PaO2/FiO2 ratio to monitor pulmonary gas exchange and have also related inadequate ventilation to lack of PEEP. In a study with obese and non obese patients, Yoshino et al. 4 have shown that decreased PaO2/FiO2 ratio was only observed in obese and overweighed patients ventilated without alveolar recruitment maneuver (ARM) and without PEEP.
4)    PEEP seems really to complement ARM action, however it is important to remember that after PEEP withdrawal there may be alveolar re-collapse and that this effect may already be observed one minute after PEEP discontinuation 1. With 40% FiO2 in nitrogen after ARM, atelectasis areas slowly reappear 1. Wetterslev et al. 5 state that it is not certain that ARM may decrease the incidence of late hypoxemia, pneumonia and other complications. Further studies are needed to define the optimal ARM time and its real role in the more favorable postoperative evolution of patients.
5)    There are other methods to prevent alveolar collapse 1: PEEP alone, muscle tone maintenance and lower FiO2. PEEP levels between 5 and 10 cmH2O have been advocated by some authors as effective to recruit already collapsed areas 3,6. PEEP-induced pulmonary flow redistribution may limit its efficacy 1. Muscle tone should be maintained with ketamine and phrenic nerve electric stimulation 1. Ketamine protective effect is impaired with its association with muscle relaxants 1. There will be no alveolar collapse during anesthesia if anesthetic induction under mask with 100% oxygen is avoided 1. Nitrous oxide to decrease FiO2 does not prevent atelectasis by absorption 1 and animal studies have shown that its absorption in the mixture with oxygen is almost as fast as with 100% oxygen 4.
I wish to congratulate the authors for their elegant study which has called our attention for the possibility of optimizing our anesthetic technique to benefit patients.

Resumo

Sra. Editora,

Foi com grande interesse que li o artigo referenciado. Gostaria de parabenizar os autores pela invejável iniciativa. Preocupado em esclarecer alguns aspectos, me ocorreu fazer algumas observações:

1)    Os autores atribuíram o colapso alveolar à anestesia geral com ventilação mecânica associada à volumes correntes entre 12 e 15 mL.kg-1. É verdade que altos volumes correntes podem causar hiperinsuflação alveolar, compressão de capilar pulmonar adjacente e inadequada troca gasosa, porém esse tipo de ventilação vem sendo utilizado há vários anos sem, no entanto, existirem evidências de prejuízo ao paciente durante a cirurgia. Hedenstierna 1 chama a atenção como principais causas de colapso alveolar a perda do tônus muscular e o uso de altas frações inspiradas de oxigênio (FiO2). Áreas de atelectasia ocorrem em quase 90% de todos os pacientes anestesiados, seja sob ventilação espontânea, seja após paralisia muscular, com e sem óxido nitroso e ainda sob anestesia geral venosa ou inalatória 1.
2)    O método CPAP (pressão positiva contínua nas vias aéreas), referido pelos autores como o mais utilizado na literatura, é factível apenas em pacientes sob ventilação espontânea. Smith e col. 2 utilizaram níveis de 12 ± 2 cmH2O em anestesia geral sob ventilação espontânea para cirurgia oncológica de mama com aumento dos níveis de PaO2 e diminuição da PaCO2, contrastando com os níveis de 30 a 40 cmH2O referidos no trabalho supracitado. Uma opção aos pacientes que tenham planejamento para relaxamento muscular durante a cirurgia seria a realização da indução anestésica com CPAP e a sua manutenção com baixos níveis de PEEP (pressão expiratória final positiva) 3.
3)    Os autores defenderam a pesquisa da PaO2 e da relação PaO2/FiO2 como monitores da eficácia das trocas gasosas pulmonares e ainda referiram como ventilação inadequada a ausência da PEEP. Em um estudo utilizando pacientes obesos e não-obesos, Yoshino e col. 4 demonstraram que a diminuição da relação PaO2/FiO2 foi observada apenas em pacientes obesos e com sobrepeso, ventilados sem a realização da manobra de recrutamento alveolar (MRA) e sem o uso da PEEP.
4)    O uso da PEEP parece realmente complementar a ação da MRA, porém é importante lembrar que após a descontinuação da PEEP pode ocorrer recolapso alveolar e esse efeito já pode ser observado dentro de um minuto após cessar a PEEP 1. Ao se utilizar FiO2 de 40% em nitrogênio após MRA as áreas de atelectasia reaparecem lentamente 1. Wetterslev e col. 5 afirmaram que é incerto se a MRA pode diminuir a incidência de hipoxemia tardia, pneumonia e outras complicações. Mais estudos são necessários para definir o momento ideal para aplicação da MRA e seu real papel na evolução mais favorável dos pacientes no pós-operatório.
5)    Existem outros métodos que também servem para profilaxia do colapso alveolar 1: o uso da PEEP isoladamente, a manutenção do tônus muscular e o uso de níveis mais baixos FiO2. Níveis de PEEP entre 5 e 10 cmH2O têm sido advogados por alguns autores como efetivos em recrutar áreas já colapsadas 3,6. A redistribuição do fluxo sangüíneo pulmonar causado pela PEEP pode limitar a sua eficácia 1. O tônus muscular pode ser mantido com o uso da cetamina e com aplicação de estimulação elétrica em nervo frênico 1. O efeito protetor da cetamina é prejudicado quando ocorre associação desta com os bloqueadores neuromusculares 1. Evitando-se a realização da indução anestésica sob máscara com oxigênio a 100% não ocorre colapso alveolar durante a anestesia 1. O uso de óxido nitroso com a finalidade de diminuir a FiO2 não impede a formação de atelectasia por absorção 1 e estudos em animais já mostraram que sua absorção na mistura com oxigênio é quase tão rápida quanto o oxigênio a 100% 4.
Gostaria de cumprimentar os autores pelo belíssimo estudo que nos alertou para a possibilidade de otimização de nossa técnica anestésica com a finalidade de beneficiar o paciente.

References

01. Hedenstierna G – Atelectasis and gas exchange during anaesthesia. Electromedica, 2003;71:70-73.

02. Smith RA, Bratzke EC, Miguel RV – Constant positive airway pressure reduces hypoventilation induced by inhalation anesthesia. J Clin Anesth, 2005;17:44-50.

03. Rusca M, Proietti S, Schnyder P et al – Prevention of atelectasis formation during induction of general anesthesia. Anesth Analg, 2003;97:1835-1839.

04. Yoshino J, Akata T, Takahashi S – Intraoperative changes in arterial oxygenation during volume-controlled mechanical ventilation in modestly obese patients undergoing laparotomies with general anesthesia. Acta Anaesthesiol Scand, 2003;47: 742-750.

05. Wetterslev J, Hansen EG, Roikjaer O et al – Optimizing preoperative compliance with PEEP during upper abdominal surgery: effects on perioperative oxygenation and complications in patients without preoperative cardiopulmonary dysfunction. Eur J Anaesth, 2001;18:358-365.

06. Coussa M, Proietti S, Schnyder P et al – Prevention of atelectasis formation during the induction of general anesthesia in morbidly obese patients. Anesth Analg, 2004;98:1491-1495.

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