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Intoxicação por Monóxido de Carbono

Autor:

Rodrigo Antonio Brandão Neto

Médico Assistente da Disciplina de Emergências Clínicas do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP

Última revisão: 21/06/2018

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O monóxido de carbono é um gás inodoro, sem gosto e não irritativo causado pela combustão de hidrocarbonetos. O monóxido de carbono liga-se à hemoglobina com alta afinidade, sendo muito maior do que a afinidade pelo oxigênio; assim a intoxicação pelo monóxido de carbono causa alteração do transporte e utilização de oxigênio.

A intoxicação por monóxido de carbono representa uma das exposições tóxicas mais comuns em departamentos de emergência, podendo ocorrer por meio de exposição intencional (suicida) ou acidental, sendo uma das mais importantes causas fatais de intoxicação no mundo.

 

Epidemiologia

 

As estatísticas exatas sobre a intoxicação por monóxido de carbono são difíceis de determinar, sobretudo devido a dados epidemiológicos incompletos. A maioria dos casos está relacionada a incêndios; os não relacionados a incêndios são associados a, aproximadamente, 50 mil visitas anuais a serviços de emergência com cerca de 1.200 mortes ao ano nos EUA, e em torno de 400 casos de morte acidental não relacionados a incêndio ocorrendo anualmente.

Os casos de intoxicação não intencional e não associados a incêndios são mais frequentes no inverno quando se usam com maior frequência aquecedores a gás, fornos a lenha e outras formas que aumentam o risco da exposição ao monóxido de carbono. Existem, provavelmente, muitos casos de intoxicação que são leves e podem não ser diagnosticados.

A morbidade tardia de intoxicações por monóxido de carbono pode ser significativa, e inclui sobretudo sequelas neurocognitivas, que podem se manifestar em até 40% das intoxicações severas por monóxido de carbono. No passado, as emissões de veículos eram a principal fonte desse tipo de intoxicação em adultos. Atualmente, outras tornaram-se mais comuns, pois o uso de conversores catalíticos reduziu as emissões de monóxido de carbono pelo escapamento de veículos automotores.

Outra fonte de intoxicação por monóxido de carbono é o uso do cloreto de metileno, que é encontrado em vernizes e em ornamentos de Natal. A exposição pode ocorrer por via inalatória ou por ingestão, e o cloreto de metileno é metabolizado no fígado em monóxido de carbono. O tempo até ocorrer o pico de níveis séricos de monóxido de carbono pode ser de 8 horas ou mais.

 

Fisiopatologia

 

O monóxido de carbono se difunde rapidamente pela membrana capilar pulmonar e liga-se à hemoglobina com 240 vezes mais afinidade que o oxigênio. Na intoxicação por monóxido de carbono, as concentrações de carboxi-hemoglobina são dependentes da concentração de monóxido de carbono e oxigênio no meio ambiente.

Normalmente, o monóxido de carbono está presente no ar em concentrações de 0,001% ou menos, com concentrações mais aumentadas em áreas urbanas. Um nível de exposição considerado admissível de monóxido de carbono é de até 0,05. A toxicidade, em geral, começa em níveis de 0,1%. O monóxido de carbono também é uma substância endógena, com a produção ocorrendo no organismo durante a degradação normal do heme. Em pacientes não tabagistas saudáveis, os níveis de carboxi-hemoglobina podem ser de até 1 a 2%; em tabagistas, esses níveis podem ultrapassar de 10%.

Após a exposição ao monóxido de carbono, ocorre sua ligação com a hemoglobina. A afinidade do monóxido de carbono com a hemoglobina é ainda maior para a hemoglobina fetal, o que pode explicar uma toxicidade fetal potencialmente mais grave. Aproximadamente, 85% do monóxido de carbono circulante se encontra ligado à hemoglobina. O monóxido de carbono remanescente é dissolvido no plasma ou ligado intracelularmente, muitas vezes com mioglobina.

O monóxido de carbono liga-se à hemoglobina para formar carboxi-hemoglobina. A meia-vida da carboxi-hemoglobina no ar ambiente, na pressão normal atmosférica, varia de 4 a 6 horas. Com 100% de oxigênio à pressão atmosférica, esta é reduzida para uma média de 75 minutos. A exceção é a carboxi-hemoglobina gerada pela exposição ao cloreto de metileno, que pode ter uma meia-vida de até 13 horas devido à produção metabólica em curso.

À medida que os níveis de carboxi-hemoglobina aumentam, ocorrem a anemia relativa e a hipoxemia, pois a carboxi-hemoglobina não transporta normalmente o oxigênio. O monóxido de carbono desloca a curva de dissociação de oxi-hemoglobina para a esquerda, prejudicando a liberação de oxigênio para os tecidos. No entanto, essas características, por si só, não explicam os efeitos fisiológicos do monóxido de carbono ou suas sequelas neurológicas tardias.

O monóxido de carbono prejudica ainda a utilização periférica do oxigênio interferindo na enzima citocromo-oxidase, de maneira similar, embora em menor intensidade que o cianeto. A inibição da citocromo-oxidase interfere na respiração celular e na geração de adenosina trifosfato. Isso resulta em um desacoplamento relativo da fosforilação oxidativa e na geração de níveis elevados de lactato, resultando em uma acidose lática.

O monóxido de carbono também causa disfunção endotelial e vasodilatação através da liberação de guanilato ciclase e óxido nítrico, o que pode levar à hipotensão. A combinação de hipoxemia relativa e hipotensão pode causar lesão de isquemia-reperfusão em miócitos cardíacos, bem como no tecido neuronal. O endotélio danificado atrai neutrófilos e desencadeia uma cascata inflamatória, resultando em peroxidação lipídica e na apoptose de células neuronais. Esse complexo processo intracelular explica muitos dos efeitos clínicos do monóxido de carbono.

A rabdomiólise, o infarto agudo do miocárdio (IAM) e a morte das células neuronais podem ser consequências dessa toxicidade celular. As células nos gânglios basais são particularmente sensíveis a esse efeito neurotóxico, demonstrado pelas lesões no globo pálido, às vezes vistas na tomografia computadorizada (TC) de crânio dos pacientes.

 

Características Clínicas da Intoxicação

 

A apresentação clínica do envenenamento por monóxido de carbono é inespecífica e pode variar muito entre os pacientes, o que pode levar a erros diagnósticos em muitos casos. Intoxicações moderadas ou leves podem apresentar quadros de sintomas constitucionais como cefaleia, mal-estar, tontura e náuseas, o que pode similar quadros virais.

O diagnóstico é inequívoco em pacientes com exposição a fumaça ou incêndios que evoluem com perda de consciência. Em idosos, as manifestações podem ser limitadas a episódio de síncope ou alterações isquêmicas no eletrocardiograma (ECG), o que torna difícil o diagnóstico.

Os pacientes podem, ainda, apresentar os sintomas associados a trauma e queimaduras devidos a incêndios, mas as manifestações específicas da intoxicação por monóxido de carbono costumam ser limitadas ao estado mental. Elas podem variar de leve confusão mental até coma; os pacientes podem apresentar alterações cutâneas com vermelhidão intensa em lábios, chamada de mucosa em cerejeira ou cherry-red apperance, mas é um achado mais frequente pós-óbito.

Outros sintomas associados podem incluir convulsão de início recente, síncope, IAM ou parada cardíaca, que são difíceis de se correlacionar com a exposição por monóxido de carbono. Às vezes, sintomas simultâneos em outros membros da família, ou mesmo animais de estimação, podem ser uma pista diagnóstica.

No entanto, mesmo dentro de uma família, diferentes pessoas podem manifestar diferentes sintomas, dependendo da idade, da doença associada e da proximidade com a fonte de monóxido de carbono, o que torna o diagnóstico complicado. A história ocupacional pode ajudar, particularmente em situações cujas causas são menos comuns, como a exposição ao cloreto de metileno.

A injúria miocárdica pelo monóxido de carbono é potencialmente grave com mortalidade em 8 anos maior que 20%, em um estudo de seguimento a longo prazo. Alterações de sinais vitais são frequentes, e incluem febre baixa, taquicardia, taquipneia, hipertensão ou hipotensão.

Os achados neurológicos podem ser tardios e ocorrem em até 40% dos casos, com sintomas de 3 a 240 dias após a exposição; as manifestações incluem alterações de personalidade, déficits cognitivos, alterações de movimento e, às vezes, até déficits motores focais. Essas manifestações têm pobre correlação com os níveis de carboxi-hemoglobina, sendo que os déficits podem persistir por mais de 1 ano.

As hemorragias retinianas foram relatadas em pacientes com intoxicações graves. Os achados cutâneos incluem lesões bolhosas, em geral observadas em indivíduos com imobilidade prolongada por necrose de pressão, embora também seja possível um efeito tóxico direto do monóxido de carbono no tecido epidérmico. Na intoxicação crônica por monóxido de carbono, os sintomas costumam ser mais insidiosos, como perda de concentração, mudanças de personalidade ou perda de memória de longa duração e nem sempre reversíveis.

 

Diagnóstico

 

O diagnóstico depende sobretudo de forte suspeita clínica, associado, se possível, com a mensuração dos níveis de carboxi-hemoglobina, não podendo ser realizado exclusivamente através da gasometria arterial convencional, pois esta não tem a capacidade de diferenciar a carboxi-hemoglobina da oxi-hemoglobina.

Embora a carboxi-hemoglobina por si só não seja o fator mais significativo na lesão mediada por monóxido de carbono, raramente é possível mensurar o monóxido de carbono do plasma livre. Assim, a carboxi-hemoglobina serve como marcador da gravidade da exposição e pode ajudar a estratificar os pacientes em risco de sequelas neurológicas.

A saturação de oxigênio pode parecer artificialmente alta na gasometria, pois esta não consegue diferenciar a carboxi-hemoglobina da oxi-hemoglobina, e a saturação de oxigênio é calculada e não mensurada diretamente, os níveis de PaO2 referem-se ao oxigênio dissolvido no plasma e não diminuem, na intoxicação, pelo monóxido de carbono. A única forma realmente fidedigna de mensurar é através do método de co-oximetria, capaz de mensurar com espectrofotometria a carboxi-hemoglobina. Infelizmente, esses aparelhos não são disponíveis de forma não invasiva ou de pulso como os oxímetros convencionais.

Outros testes laboratoriais também podem ser informativos. A presença de acidose metabólica com ânion gap elevado inexplicada, com aumento de lactato, é sugestiva do diagnóstico. As elevações de creatina fosfoquinase ou troponina podem levar à suspeita de intoxicação por monóxido de carbono. O envenenamento concomitante por cianeto pode ser visto em pacientes resgatados de incêndios estruturais.

Outros exames como a enolase específica para neurônios podem aumentar no caso de lesão neuronal. No entanto, esses testes podem ser mais úteis na determinação do prognóstico do que no diagnóstico, e raramente estão disponíveis para uso na tomada de decisões clínicas no departamento de emergência.

Em todos os pacientes em que foi confirmado o diagnóstico de intoxicação por monóxido de carbono, deve-se realizar um ECG de 12 derivações, além de dosagem de marcadores cardíacos como a troponina. Os achados eletrocardiográficos podem variar de padrões normais até alterações agudas como elevação do segmento ST, mas não parece haver nenhum padrão típico eletrocardiográfico da intoxicação por monóxido de carbono.

A imagem radiográfica do tórax é pouco útil e auxilia mais na investigação de diagnósticos alternativos. A TC de crânio é um exame recomendado rotineiramente por alguns autores e também serve para investigação de diagnósticos alternativos, mas, em alguns casos, achados como hemorragias na região de globo pálido e, menos frequentemente, da substância branca cortical podem ajudar a confirmar o diagnóstico.

 

Tratamento

 

A remoção do monóxido de carbono ocorre quase que exclusivamente pela circulação pulmonar, por competição com o oxigênio. A meia-vida da carboxi-hemoglobina, conforme comentado, é de 250 a 320 minutos e diminui para menos de 90 minutos com o uso de oxigênio em alto fluxo.

O manejo inicial de qualquer paciente com intoxicação por monóxido de carbono não é diferente do manejo de outros pacientes críticos intoxicados; assim, são indicadas a monitorização cardiorrespiratória e a ressuscitação para pacientes hemodinamicamente instáveis. Aos indivíduos com forte suspeita de intoxicação por monóxido de carbono com base na história, deve ser oferecido de imediato oxigênio suplementar nas maiores concentrações disponíveis.

Os pacientes com rebaixamento significativo do nível de consciência devem ser entubados sem espera; inicialmente, são ventilados com fração inspiratória de oxigênio de 100%; deve-se, ainda, considerar sempre a possibilidade de intoxicação associada por cianeto, que pode piorar ainda mais a utilização de oxigênio e hipóxia intracelular. Em pacientes que mantêm nível de consciência apropriado, o oxigênio pode ser realizado com máscara facial de O2 a 100% (non-rebreathing). Naqueles em que existe a possibilidade de intoxicação intencional, deve ser sempre realizada uma avaliação psiquiátrica.

Outra opção para o tratamento é o uso de câmara hiperbárica. Nessa modalidade, o paciente recebe oxigênio em concentração de 100% em condições subatmosféricas. Existe controvérsia em relação ao benefício da terapia hiperbárica. Uma revisão da Cochrane de 2011 encontrou seis estudos clínicos avaliando o uso da terapia hiperbárica nesses pacientes, com dois mostrando diminuição de sequelas neurológicas, e os outros sem benefício.

A justificativa racional para terapia com oxigênio hiperbárico vem de sua capacidade de reduzir os níveis de carboxi-hemoglobina; o uso de oxigênio hiperbárico em 2,5 atmosferas de pressão reduz a meia-vida efetiva da carboxi-hemoglobina em média em 24 minutos devido a um deslocamento competitivo de monóxido de carbono de seus locais de ligação pelo aumento da concentração de oxigênio.

Os estudos, entretanto, falharam em demonstrar qualquer prevenção conclusiva de sequelas neurológicas com uso de oxigênio hiperbárico. As diretrizes recomendam a terapia com oxigênio hiperbárico nas seguintes condições:

Ø  Gravidez com nível de carboxi-hemoglobina >15?20% (a indicação varia de acordo com o autor).

Ø  Carboxi-hemoglobina >25%.

Ø  Síncope ou perda de consciência.

Ø  Evidência de isquemia miocárdica aguda.

Ø  Confusão/estado mental alterado.

Ø  Convulsão.

Ø  Coma.

Ø  Déficit neurológico focal.

Ø  Acidose metabólica com pH <7,1.

 

Em pacientes em que se considera a indicação de terapia hiperbárica, o especialista nesse tipo de tratamento deve ser consultado para realizar a indicação conjuntamente.

Os pacientes com intoxicação por monóxido de carbono podem ser classificados em três grupos distintos:

Ø  Pacientes com sinais mínimos de intoxicação ou assintomáticos.

Ø  Pacientes com sintomas atribuíveis à intoxicação por monóxido de carbono, mas sem características de alto risco que sugerem necessidade de terapia com oxigênio hiperbárico.

Ø  Pacientes com sinais de toxicidade grave.

 

Os pacientes com intoxicação mínima, ou assintomáticos, podem permanecer um período de observação breve de até 1 hora e receber alta se a intoxicação não foi uma tentativa de suicídio e o ambiente domiciliar é seguro, sem risco de repetir a intoxicação alta.

Se houver uma fonte suspeita de intoxicação por monóxido de carbono dentro do domicílio do paciente, deve-se verificar o estado de outras pessoas potencialmente expostas. Pode ser necessário notificar o serviço de bombeiros para avaliar a concentração de monóxido de carbono no local de origem. Uma vez estabelecida a segurança do destino, o paciente pode receber alta.

Aqueles cujos sintomas são mais significativos, como cefaleia ou vômitos, ou com níveis elevados de carboxi-hemoglobina, mas sem características de alto risco, devem ser tratados com oxigênio suplementar, bem como realizar exames laboratoriais recomendados e ser observados por várias horas. Após 4 horas de observação, podem receber alta se os sintomas tiverem sido resolvidos, a avaliação for benigna e for constatado que seu lar é um ambiente seguro. Já os pacientes de alto risco devem ser avaliados para possibilidade de terapia hiperbárica.

As crianças podem ser mais suscetíveis aos efeitos do monóxido de carbono devido a uma maior porcentagem de hemoglobina fetal, bem como às taxas metabólicas mais altas. As indicações para o encaminhamento de pacientes pediátricos para terapia hiperbárica são semelhantes às dos adultos. A terapia hiperbárica tem sido usada em crianças com um bom perfil de segurança. As mulheres grávidas devem ser encaminhadas para um centro hiperbárico em níveis de monóxido de carbono de 15 a 20%, porque a morbidade fetal foi demonstrada em níveis mais baixos do que o habitual devido à alta afinidade do monóxido de carbono com a hemoglobina fetal.

Os idosos, particularmente aqueles com graves comorbidades, também apresentam maior risco de intoxicação por monóxido de carbono. Em pacientes com doença arterial coronariana conhecida, baixos níveis de carbo-hemoglobina (4 a 6%) podem causar alterações de ECG e isquemia miocárdica. Alguns idosos também podem estar em risco devido ao uso de fontes alternativas de aquecimento, em particular durante o inverno.

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