Baixe Bases experimentais da utilização da cardiomioplastia no ... e outras Notas de estudo em PDF para Energia, somente na Docsity!
Rev. Bras. Cir. Cardiovasc., 3( 1) : 9-20, 1988.
Bases experimentais da utilização da
cardiomioplastia no tratamento da
insuficiência miocárdica.
Luiz Felipe P. MOREIRA", Antônio C. P. CHAGAS·, Gustavo P. CAMARANO·, Idagene A. CESTARI·,
Milton S. OSHIRO·, Eduardo NAKAYAMA·, Adolfo LEIRNER·, Protásio Lemos da LUZ·, Edgard A. LOPES·,
Noedir A. G. STOLF·, Adib D. JATENE·.
RBCCV 44205-
MOREIRA, L. F. P. ; CHAGAS, A C. P.; CAMARANO, G. P.; CESTARI , I. A.; OSHIRO, M. S. ; NAKAYAMA, E. ; LEIRNER , A .; LUZ, P. L. ; LOPES, E. A .; STOLF, N. A. G.; JATENE, A. D. - Bases experimentais da utilização da cardiomioplastia no tratamento da insuficiência miocárdica. Rev. Bras. Cir. Cardiovasc., 3(1) : 9-20, 1988. RESUMO : A cardiomioplastia é uma técnica que utiliza enxertos musculares esqueléticos, estimulados sincronamente ao coração, para substituir, ou envolver o miocárdio. O objetivo deste trabalho foi analisar as características contráteis e a resistência à fadiga do músculo grande dorsal normal e estimulado cronica- mente, bem como avaliar a eficiência da cardiomioplastia como método de suporte circulatório. Treze cães foram estudados , após condicionamento elétrico do músculo grande dorsal esquerdo, por períOdO de 6 semanas. Sete deles foram submetidos a medida isométrica da força exercida pelos músculos condicionados e pelos controles contralaterais e a estudo morfológico. Os parãmetros ideais de estimulação foram seme- lhantes para os músculos normais e os condicionados. Os músculos condicionados, constituídos, predomi- nantemente, de fibras de ação lenta, apresentaram uma força de amplitude menor ( - 27%) e um tempo de contração mais longo (+32 %). Por outro lado, as curvas de fadiga dos músculos normais, constituídos de fibras mistas, mostraram a queda inicial da força de contração e valores estáveis, após 30 minutos, inversamente proporcior:lais à freqüência das contrações, resultando em um mesmo índice tensão-tempo (18 ±2 kgF. seg/min). Já os músculos condicionados apresentaram um desempenho estável nas mesmas freqüências, mantendo um índice tensão-tempo elevado (68 ±6 kgF. reg /min). Os outros 6 animais foram submetidos a cardiomioplastia, sendo estudados hemodinãmica e ecocardiograficamente, após a indução de disfunção miocárdica. Com a estimulação síncrona do músculo esquelético, observou-se a elevação do índice cardíaco em 36 ±4% (p< O,01), associada a queda da pressão capilar pulmonar. O aumento da fração de ejeção foi documentado (51 ± 3% ), inclusive quando o enxerto foi colocado apenas sobre o ventrículo esquerdo (p < 0,01). Em conclusão: 1) os músculos esqueléticos são capazes de manter atividade semelhante ao trabalho cardíaco, com um desempenho que depende de sua capacidade aeróbica ; 2) a estimulação crónica leva à transformação adaptativa das fibras musculares, aumentando a sua capacidade de trabalho aeróbico; 3) a cardiomioplastia pode ser um método alternativo, no tratamento da insuficiência mioéardica, mesmo quando é possível apenas o envolvimento parcial do coração pelo enxerto. DESCRITORES: cardiomioplastia; substituto miocárdico ; suporte circulatório ; miocárdio, insuficiência, cirurgia; estimulação muscular esquelética.
Trabalho realizado no Inslilul0 do Coração do Hospilal das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. São Paulo, SP, Brasil. Apresenlado ao 15 ~ Congresso Nacional de Cirurgia Cardíaca. Rio de Jan ei ro, RJ , 8 e 9 de abri l, 1988.
- Do Inslilul0 do Coração do Hospilal das Clínicas da Faculdade de tY1edicina da Universidade de São Paulo. Endereço para separalas: Luiz Felipe Moreira. Av. Dr. Enéas Carvalho de Aguir, 44. Divisão Cirúrgica. 05403 São Paulo , SP, Brasil.
MOREIRA, L. F. P .; CHAGAS, A. C. P .; CAMARANO, G. P.; CESTARI , I. A.; OSHIRO , M. S .; NAKAYAMA, E.; LEIRNER , A .; LUZ, P. L .; LOPES , E. A.; STOLF, N. A. G.; JATENE , A. D. - Bases experimentais de utilização da cardiomioplastia no tratamento da insuficiência miocárdica. Re v. Bras. C /r. Card/o vasc. , 3( 1) : 9-20, 1988.
INTRODUÇÃO
O tratamento de pacientes portadores de insuficiên- cia miocárdica irreversível ainda representa um grande desafio. Apesar dos recentes sucessos relatados com a utilização de vasodilatadores no controle da insufi- ciência cardíaca, a mortalidade de pacientes em classe funcional III e IV ainda é elevada^32. Já os transplantes cardíacos enfrentam dificuldades na obtenção de doado- res, necessitando, ainda, de rigoroso controle pós-ope- ratório, por causa da terapêutica imunossupressora19.
- Paralelamente, muitos progressos têm sido alcan- çados no desenvolvimento de dispositivos mecânicos de assistência circulatória, mas são relatados problemas como a obtenção de fontes de energia implantáveis e com a ocorrência de complicações infecciosas e trom- boembólicas^34.
Por outro lado, muitos autores têm proposto a utiliza- ção de enxertos musculares esqueléticos pediculados, contraindo sincronamente ao coração, como nova alter- nativa terapêutica no tratamento da insuficiência miocár- dica. Na cardiomioplastia, os enxertos musculares são utilizados para substituir ou envolver o miocárdio lesa- do lO. 1 2. 15. 25 , sendo relatados por CARPENTIER & CHACHQUES6, MAGOVERN et alii 27 e CHACHQUES resultados promissores com o emprego dessa técnica no tratamento de grandes aneurismas do ventrículo es- querdo, da miocardiopatia isquêmica, ou dilatada e dos tumores ventriculares.
O emprego desse procedimento é limitado pela exis- tência de poucos músculos que alcancem o mediastino mantendo seus pedículos intactos5. 10. 12. 13 , 36 e pela fadiga precoce dos músculos esqueléticos estimulados artificialmente 12 , 23. 33 , 41, 4 3. Por outro lado, progressos significativos têm sido alcançados, no campo da estimu- lação muscular8, 1 2, 13 , 15 , 44 e no estudo da transformação tecidual da musculatura esquelética por condicionamen- to elétrico, tornando-a resistente à fadiga7, 18,29, 35, 3 7, O objetivo deste trabalho foi analisar as caracte- rísticas contráteis, a resistência à fadiga e as alterações morfológicas, decorrentes da estimulação crónica do músculo grande dorsal, bem como avaliar a eficiência da cradiomioplastia como método de suporte circulatório em cães portadores de disfunção miocárdica induzida artificialmente, pelo uso de drogas.
MATERIAL E MÉTODOS
Treze cães mestiços, de peso variando entre 12 e 18 kg, foram submetidos ao condicionamento elétrico do músculo grande dorsal esquerdo, por período de 6 a 8 semanas, Em 7 animais, foi analisada a força isomé- trica exercida pelos músculos condicionados e pelos con- troles contralaterais sob diferentes padrões de estimu- lação, sendo, também, realizado estudo anatomopa-
tológico e histoquímico. Os outros 6 an imais foram sub- metidos à cardiomioplastia, sendo avaliados hemodinâ- mica e ecocard iogaficamente , após a indução de disfun- ção miocárdica por bloqueio beta-adrenérgico e infusão de volume.
Protocolo de Condicionamento Muscular
Com o objetivo de se obter a transformação adapta- tiva das fibras do músculo grande dorsal por estimulação crónica, foi realizado o implante de eletrodos intramus- culares e de um gerador de pulsos neurológico, modelo Itrel-Medtronic.
Após anestesia geral com pentobarbital sódico na dose de 30 mg por kg de peso e entubação orotraqueal, foi realizada a dissecção do músculo grande dorsal, atra- vés de uma incisão oblíqüa na face lateral do hemitórax esquerdo. Foram mantidas as inserções tendíneas e o pedículo vásculo-nervoso principal do grande dorsal, pro- cedendo-se, apenas, à interrupção da circulação cola- teral periférica. A seguir, dois eletrodos filamentares de aço, adaptados para conexão com o gerador de pulsos, foram implantados transversalmente, na face costal do músculo, mantendo uma distância de cerca de 6 cm entre si. O eletrodo do pólo negativo foi posicionado junto à ramificação proximal do nervo tóraco-dorsal e o gerador de pulsos foi implantado em uma loja na região abdominal.
A estimulação muscular foi iniciada uma semana após a operação, para permitir a adaptação do tecido muscular às alterações da interrupção da circulação co- lateral. O grande dorsal foi estimulado com séries de pulsos com freqüência de 50 Hz e duração de 125 mseg, mantendo-se, ainda, uma amplitude de pulso adequada para permitir a contração efetiva do tecido muscular. Du- rante as 3 primeiras semanas de estimulação, o gerador de pulsos foi programado para provocar 60 contrações musculares por minuto e, nas semanas subseqüentes, a freqüência das contrações foi aumentada para 120 por minuto.
Estudo da Força de Contração Muscular
Para a realização desse estudo, foram especialmen- te desenvolvidos, pela Divisão de Bioengenharia do Insti- tuto do Coração, um estimulador muscular com parâme- tros variáveis e um sistema de fixação acoplado a um transdutor de força, para a avaliação da contração isomé- trica do grande dorsal.
Sete animais foram estudados sob anestesia geral, após período de 6 a 8 semanas de estimulação muscular. O grande dorsal foi dissecado, mantendo-se o pedículo vascular ântero-superior e o nervo tóraco-dorsal intactos. Procedeu-se, então, à disenserção da aponeurose da região paravertebral e à fixação uo retalho muscular
MOREIRA, L F. P. ; CHAGAS, A. C. P.; CAMARANO, G. P .; CESTARI , I. A .; OSHIRO , M. S ; NAKAYA MA, E .; LEIRNER , A.; LUZ, P. L ; LOPES, E. A. ; STOLF , N. A. G.; JATENE, A. D. - Bases experimentais de utilização da cardio mi oplas ti a no tratamento da insuficiência miocárdica. Rev. Bras. Cir. Cardiovasc.. 3(1) : 9-20 , 1988.
p< 0,05, sendo, sempre, apresentados os valores da mé- dia e do erro padrão. Na análise das curvas de fadiga, foram utilizados testes de regressão estatística, sendo considerados significantes os coeficientes de correlação e determinação acima de 95%.
RESULTADOS
Durante o período de condicionamento muscular, os animais toleraram bem a estimulação do músculo grande dorsal. Foram necessários apenas pequenos in- crementos na amplitude dos pulsos de estimulação, para manter uma contração muscular efetiva, detectada pela inspeção e palpação. por outro lado, foi constatada, em 4 cães, a formação de uma bolsa de líqüido seroso na região da dissecção muscular. Destaca-se, ainda, o fato de que, na ocasião da segunda operação para avaliação da força de contração, ou para realização da cardiomio- plastia, houve dificuldades na preparação do grande dor- sal, pela existência de aderências importantes entre o músculo e os tecidos adjacentes, motivadas pela dissec- ção anteriormente realizada.
Estudo da Força de Contração Muscu/ar
Foi possível avaliar, neste estudo, a resposta da
contração isométrica do grande dorsal à variação de um
parâmetro de estimulação específico, mantendo-se constantes os outros determinantes. Com a estimulação com séries de pulsos, observou-se a n_ecessidade de uma freqüência acima de 25 Hz para a obtenção de uma contração uniforme dos músculos normais. Por ou- tro lado, os músculos eletricamente condicionados con- traíram uniformemente, a partir de 20 Hz de freqüência (Figura 2). Demonstrou-se, também , que os músculos
submetidos à estimulação crônica apresentaram, com
a freqüência de 50 Hz, uma força de amplitude menor (-27 ± 5%) e um tempo de conração mais longo (+ 32 ± 4 %) do que os músculos normais (p < 0,04). O Gráfico 1 mostra os resultados da amplitude da força de contração obtidos com a variação da freqüência de pulsos. Os valores de força mais altos foram obtidos a partir de 50 Hz , tanto para os músculos normais, como para os músculos condicionados. Já a análise da dura- ção da série de pulSOS mostrou que 150 níseg foi o menor valor capaz de proporcionar uma contração de máxima amplitude nos estudos realizados. Adicional- mente, não foi observada qualquer influência da pré-car- ga, nos valores superiores a 0,5 KgF, sobre a contração isométrica dos músculos estudados.
A análise dos parâmetros eletrofisiológicos da esti- mulação muscular esquelética mostrou que, a partir do limiar de estimulação, a força de contração aumenta com a elevação da amplitude de pulso, até alcançar um patamar cujo ponte inicial é definido como limiar
MÚSCULOS NÃO CONDICIONADOS
•• : ii.·· .. .. :::: Ift ... ~i.tl pi •• i ij
.. ·· ·.t " ; 1 --. ~~ : ~ :: :
.. .......
11
MÚSCULOS CONDICIONADOS
10 Hz
. ... ..^ ..... ....^ ...^ ...
. ... .... .. ... '.
...... ... .. ; :'i : :: : ~ ::;,
.. ,... :! ~ : :: :; : .... ...
I li..
25 Hz
Em
. - ·_.. _-.
o • • I
50 Hz
Em
Em
Fi g. 2 - Curvas de contração dos músculos esqueléticos normais e condicionados sob diferentes freqüências de estimulação.
GRÁFICO 1 RESPOSTA DA AMPLITUDE DA FORÇA DE CONTRAÇÃO
DOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS A VARIAÇÃO DE
FREQÜÉNCIA DOS PULSOS DE ESTIMULAÇÃO
- Mio CONDICIONADOS .. CONDICIOHAI>OS
2 ~ 2 a a ~ a i ~ a
Hertz
TABELA 1 PARÃMETROS ELETOFISIOLÓGICOS DA ESTIMULAÇÃO MUSCULAR ESQUELÉTICA (VALORES MEDIDOS COM DURAÇÃO DE PULSO DE 0,6 MSEG)
Limiar de Estimulação Limiar Força Máxima Impedãncia
Medidas pós implante
Medidas crónicas
0 , 51 ± 0. 05 volts 1,6 zo,21 Volts 1, 56 ± O, 16 Volts3,86 zO,47 Volts 242 ±2 1 Ohms 168 z13 Ohms
MOREIRA, L. F. P.; CHAGAS, A. C. P .; CAMARANO, G. P .; CESTARI , I. A .; OSHIRO, M. S .; NAKAYAMA, E .; LEIRNER , A .; LUZ; P. L. ; LOPES, E. A. ; STOLF, N. A. G .; JATENE , A. D. - Bases experimentai s de utilização da cardiomioplastia no tratamento da insuficiência miocárdica. Rev. Bras. Cir. Cardiovasc. , 3( 1) : 9-20, 1988.
de força máxima. Na Tabela 1, são apresentados os resultados dos limiares de estimulação e de força máxi- ma, bem como os valores da impedância do sistema eletrodo - músculo esquelético. Estes dados foram obti- dos logo após o implante dos eletrodos intramusculares em músculos normais, sendo, também , analisados os eletrodos cronicamente implantados nos músculos sub- metidos à estimulação por período de 6 a 8 semanas.
A queda percentual da amplitude da força de contra- ção dos músculos normais e condicionados em relação ao tempo, com a freqüência de 75 contrações por minuto, é apresentada no Gráfico 2. O Gráfico 3 mostra a varia- ção do índice tensão-tempo, nas mesmas condições de estimulação. Os valores esperados em 48 horas foram calculados, estatisticamente, por regressão geométrica, exibindo índices significantes de determinação e correla- ção. Adicionalmente, a resistência à fadiga dos músculos normais foi analisada sob diferentes freqüências de con- tração, tendo-se demonstrado que, após a queda inicial da força isométrica, são encontrados valores inversa- mente proporcionais à freqüência utilizada, resultando em um índice tensão-tempo semelhante cronicamente (Ta-
GRÁFICO 2 QUEDA PERCETUAL DA FORÇA DE CONTRAÇÃO DO MÚSCULO GRANDE DORSAL NORMAL E CONDICIONADO EM RELAÇÃO AO TEMPO DE ESTIMULAÇÃO
li..
tOO
ao
10
~-~-~9---""" ,-- _,.
--
- HÃo COffJ)IClON. .. COHDJClONADOS
.L---.---r--~-.----r-=-. p< 0, o s 10 16 [<II^ H)* Win.
GRÁFICO 3 VARIAÇÃO DO íNDICE TENSÃO-TEMPO DO MÚSCULO GRANDE DORSAL NORMAL E CONDICIONADO EM RELAÇÃO AO TEMPO DE ESTIMULAÇÃO tOO
ao
~ NÃO COND I ClON. ~ CONDICIONADOS
§.
. ~ •^ • '- • ~ .. 40 ,.; ~
11
bela 2). Os músculos condicionados, quando analisados nas mesmas freqüências, apresentaram um desempe- nho estável, mantendo um índice tensão-tempo elevado (68 ± 6 KgF. seg/min).
TABELA 2 QUEDA PERCENTUAL DA FORÇA DE CONTRAÇÃO E VARIAÇÃO DO íNDICE TENSÃO-TEMPO (I. T. T.) EM MÚSCULOS NORMAIS FRENTE A DIFERENTES FREQÜÊNCIAS DE CONTRAÇÃO
Confraçóes (^) Tempo ValorPerc. (^) I.T.T. pormin. (^) da Força
Início 100% 24,7 ± 2, 25 c .p.m. 15min. 76,8±7% 19,1 ±2 , 48 horas 69,5 ± 2,1% 17,8 ±O,
Início 100% 35,4±3 , 37 c.p.m. 15 mino 62,5±5% 21 ,9 ± 2, 48 horas 50, 7±1 ,9% 18,2 ±O,
Início 100% 66,2 ± 6 , 75 c.p.m. 15 mino 38,4 ± 3,7% 25,5 ±4 , 48 horas 25,9±5,4% 17; 6±1 ,
Estudo Anatomopato/ógico e Histoquímico
Não foram evidenciadas áreas de fibrose, ou de degeneração das fibras, pela microscopia óptica conven- cionai, nos músculos submetidos ao condicionamento elétrico. O estudo histoquímico com ATPase demonstrou que os músculos ronicaente estimulados passam a se compor, uniformemente, de fibras lentas do tipo I, en- quanto que os músculos normais apresentam os 2 tipos de fibras, com uma predominância de fibras rápidas do tipo II. Paralelamente, foi possível observar, pela micros- copia eletrônica de transmissão, um maior número de mitocôndrias, associado a diminuição dos retículos sar- coplasmáticos, nas fibras dos músculos condicionados. A análise mais profunda e quantitativa das alterações morfológicas provocadas pela estimulação crônica dos músculos esqueléticos será motivo de um relato pos- terior.
Cardiomíop/astía: A va/íação Hemodinâmica e Ecocardio- gráfica
A análise do desempenho da cardiomioplastia como método de suporte circulatório demonstrou que essa téc- nica foi capaz de elevar o índice cardíaco, às custas do aumento do volume sistólico, em 36 ± 4% na pre-
sença de disfunção miocárdica (p < 0,01). Observou-se,
também, na mesma situação, queda da pressão capilar pulmonar (Gráfico 4) , bem como diminuição das resistên - cias vasculares. Por outro lado, as pressões em câmaras direitas não se alteraram , significativamente, no modelo
MOREIRA, L. F. P .; CHAGAS, A. C. P.; CAMARANO , G. P .; CESTARI , I. A.; OSHIRO, M. S ; NAKAYAMA , E.; LEIRNER , A .; LUZ, P. L. ; LOPES , E. A .; STOLF, N. A. G.; JATENE , A. D. - Bases experimentais de utilização da cardiomioplastia no tratamento da insuficiência miocárdica. Rev. Bras. Cir. Cardiovasc., 3(1 ): 9-20 , 1988.
da estimulação com séries de pulsos sobre a contração
muscular foi analisada, neste estudo, à semelhança de
outros trabalhos da literatura7, 11,22 , 23 , 41. 44 , A obtenção de uma contração uniforme e de maior amplitude e dura- ção com os músculos esqueléticos depende da fusão de pequenas contrações desencadeadas em seqüência, quando são utilizadas séries de estímulos com freqüên- cias elevadas^7 , 44, O músculo grande dorsal,normal exibe freqüências de fusão maiores do que os músculos croni- camente estimulados, fato explicado porque a contração dos músculos submetidos a longos períodos de estimu- lação torna-se mais lenta. Paralelamente, esses múscu- los exibem uma força de amplitude menor do que os músculos normais, também em conseqüência da trans- formação que as fibras musculares sofrem com a estimu- lação artificial, passando de fibras rápidas e de maior amplitude de contração para fibras de contração lenta^7 11, 35 , 38. Os níveis de força apresentados pelo grande dorsal, depois do período de codicionamento elétrico, são, contudo, compatíveis com o trabalho exercido pelo músculo cardíaco^12 , 30. Finalmente, considerando-se os mínimos valores necesários para provocar uma contra- ção de máxima amplitude como parâmetros ideais para estimulação da musculatura esquelética, observou-se, neste relato, que os melhores resultados foram obtidos com a freqüéncia de pulsos de 50 Hz e a duração da série de pulsos de 150 mseg, tanto para os músculos normais quanto para os músculos condicionados eletri- camente. Os mesmos valores também têm sido aponta- dos por outros autores, em estudos semelhantes^11 , 44.
Paralelamente, ao analisar-se, neste estudo, os ní- veis de energia utilizados na estimulação da musculatura esquelética com eletrodos intramusculares, observou-se a necessidade de valores muito superiores ao limiar de estimulação, para se obter a contração efetiva dos enxer- tos musculares. Os valores do limiar de força máxima foram ainda mais elevados, quando se analisararam os eletrodos implantados cronicamente, sendo importante destacar que esses dados, associados ao fato de que foram encontrados valores baixos de impedância nos mesmos eletrodos, refletem em um consumo de energia elevado para a obtenção de um desempenho adequado dos músculos esqueléticos. Outros autores também têm relatado resultados semelhantes 12, 15, destacando-se, contudo, a necessidade de níveis menores de energia na estimulação muscular, quando os eletrodos são colo- cados diretamente sobre o nervo motor^11 , 25. Esse tipo de estimulação é limitado, no entanto, pela possibilidade de se lesar o pedículo nervoso, levando à atrofia e à perda do retalho muscular3^9 •
Outros fatores estão, ainda, envolvidos com a utiliza- ção de enxertos musculares esqueléticos na cardiomio- plastia e em dispositivos de assistência circulatória. Para se iniciar a estimulação muscular, é necessário aguardar um período de adaptação vascular depois da rotação do retalho, pois a dissecção dos músculos esqueléticos leva à interrupção da circulação colateral e à isquemia transitória do enxerto, nas duas semanas subseqüen-
tes^31 , A ocorrência de necrose em enxertos musculares estimulados precocemente pode ser uma conseqüência deste fat0 2B^ , Limitados pela fadiga, na fase inicial da estimulação, os músculos esqueléticos passam , a se- guir, por uma fase de transformação morfológica e fun- cionai das fibras, que dura cerca de 6 semanas7, 17. 18 , 35 , 37. A musculatura esquelética é constituída de fibras dos tipos I e II, mas o condicionamento elétrico leva
à transformação das fibras do tipo II , que são rápidas
e sensíveis à fadiga, em fibras do tipo I, responsáveis por uma contração lenta e resistentes à fadiga 7, 29, 35,
- Essa alteração é acompanhada, a nível celular, da elevação do número de mitocôndrias, da diminuição dos retículos sarcoplasmáticos e de alterações na estrutura da banda Z 17. É importante ressaltar, ainda, que ocorrem mudanças, no conteúdo enzimático e na composição da miosina, com a estimulação elétrica e que as células musculares passam de um metabolismo predominan- temente glicolítico para uma atividade quase que pura- mente oxidativa18, 29 , 35, O reflexo dessas mudanças é a otimização do desempenho muscular, sendo possível manter-se, cronicamente, um trabalho efetivo com um consumo de oxigênio reduzid0 2 ,
O grau de transformação sofrido pelas células mus- culares, bem como a resistência à fadiga dos músculos condicionados eletricamente, varia proporcionalmente ao tipo de estimulação utilizada durante a fase de condi- cionamento, o que reflete a existência de um mecanismo adaptativ0^29 , 35 , 42. Por outro lado, observou-se, neste relato, que a queda da amplitude da força exibida pelos
músculos normais varia inversamente à periodicidade
das contrações musculares, o que resulta em um mesmo trabalho desempenhado cronicamente, sob diferentes freqüências de contração. Esses dados, obtidos pela análise do índice tensão-tempo, mostram que a fadiga representa uma diminuição parcial de capacidade con- trátil dos músculos esqueléticos, refletindo, provavel- mente, a perda, de função das fibras glicolíticas do tecido muscular. Adicionalmente, estudos realizados em fases diferentes do condicionamento elétrico mostram que a transformação das fibras musculares leva à elevação progressiva da resistência à fadiga, simultaneamente à ocorrência de alterações morfológicas que implicam na elevação da capacidade aeróbica dos músculos esquelé- ticos 18. Finalmente, tem sido sugerido por alguns autores que a estimulação síncrona dos enxertos, com a ativi- dade cardíaca em ciclos alternados, pode minimizar o problema da fadiga inicial 8, 17 e que os músculos esque- léticos podem se transformar, enquanto exercem sua função no sítio da assistência circulatória 1.
O desempenho de ventrículos artificiais, impulsio- nados por enxertos musculares estimulados eletrica- mente, também tem sido estudado por vários autores. Existem evidências de que essas bombas musculares, quando conectadas a circuitos hidráulicos, ou à própria circulação, são capazes de gerar pressões e fluxos com- patíveis com o trabalho cardíaco por períodos prolonga-
MOREIRA , L. F. P. ; CHAGAS, A. C. P .; CAMARANO, G. P .; CESTARI , I. A ; OSHIRO , M. S .; NAKAYAMA, E.; LEIRNER , A .: LUZ, P. L.; LOPES, E. A .; STOLF, N. A. G .; JATENE , A. D. - Bases experimentais de utilização da cardiomioplastia no tratamento da insuficiência miocárdica. Rev Bras. Cir. Cardiovas c., 3(1 ): 9-20 , 1988.
dos^1. 3, 4. 30. Outros estudos destacam que ventrículos moldados com o músculo grande dorsal podem exercer trabalho com uma potência intermediária à dos ventrí- culos direito e esquerdo 28, sendo, ainda, demonstrado que os músculos esqueléticos podem ser, também, in- fluenciados por um mecanismo do tipo Frank-Starling^4 ,
- Este fato, porém, não foi comprovado com os valores de pré carga utilizados neste estudo, em ensaio isomé- trico de força. Finalmente, têm sido relatados benefícios hemodinâmicos com a utilização de enxertos musculares em bombas de contrapulsação extra-aórtica 11. 28 , ou co- nectadas em série na aorta, ou na pulmonar 1. 26. A limita- ção desses métodos na assistência circulatória, por outro lado, deve-se a uma incidência ainda elevada de fenôme- nos tromboembólicos^1. 26.
Paralelamente, publicações recentes têm ressalta- do as possibilidades da utilização da cardiomioplastia no tratamento dos aneurismas e tumores do ventrículo esquerdo, da miocardiopatia isquêmica ou dilatada e de anomalias congênitas com hipofunção do coração direi- toS , 8, 1 2, 26. Nesta técnica, a colocação de enxertos muscu- lares esqueléticos sobre a superfície do miocárdio leva
à formação de aderências e de uma intensa circulação
colateral entre os tecidos, principalmente, nos casos em que se faz a escarificação do epicárdio. Este fato, além de propiciar uma interação entre os tecidos envolvidos durante a contração síncrona dos mesmos, pode ser importante como mecanismo de revascularização, tanto do miocárdio como do músculo esquelético S, 10 , 13. Por outro lado, nos casos em que se processa a substituição do miocárdio pelo enxerto muscular, tem sido descrita uma alta incidência de trombos nas cavidades ventricu- lares 16. 40, sendo importante o revestimento interno do enxerto com um tecido biológico estabilizado, como o pericárdio autógeno tratado previamente com glutaral- deído 8. 16. Deve-se ressaltar, também , a importância da orientação das fibras dos músculos esqueléticos utiliza- dos na cardiomioplastia, para a obtenção de um auxílio efetivo à sistole ventricular, sendo salientado, por outros autores, que a colocação das fibras do enxerto, paralela- mente ao septo interventricular, pode levar a um encurta- mento melhor do diâmetro ântero-superior do ventrículo esquerd0^14 • Em estudos experimentais, tem sido descrita a manutenção de um débito cardíaco normal, com substi- tuição parcial do miocárdio dos ventrículos direito ou esquerdo pelo músculo grande dorsal, sendo demons- trado que a contração dos enxertos musculares foi res- ponsável, nos 2 casos, por um aumento significativo do volume sistólico e da fração de ejeçã0^9. Paralelamente, neste estudo, procurou-se estudar o desempenho do músculo grande dorsal colocado sobre o coração em um modelo de insuficiência cardíaca, sendo, também ,
observado o aumento significativo da fração de ejeção do ventrículo esquerdo e do débito cardíaco, associado
à queda das pressões venosas, com a contração síncro-
na do enxerto muscular na presença de disfunção mio- cárdica. A experiência clínica in icial com a utilização da cardiomioplastia, por outro lado, não tem apresentado resultados significantes. As indicações dessa técnica fo- ram feitas principalmente em pacientes onde se associa- ram outros procedientos, como ressecção de tumores e aneurismas do ventrículo esquerdo 6, 8. 27. Adicional- mente, foram utilizados, em alguns casos, sistemas ina- dequados de estimulação, o que torna ainda mais difícil uma análise efetiva dos resultados apresentados 8. 27. Destaca-se, porém, a documentação ao aumento da fra- ção de ejeção do ventrículo esquerdo, em todos os pa- cientes estudados durante a estimUlação síncrona do enxerto muscular, fato que se torna mais evidente princi- palmente durante o exercício 6. 8. 27. Finalmente, a indica- ção da cardiomioplastia em pacientes com miocardio- patias dilatadas, principalmente as de origem chagásica, enfrenta um problema adicional que é o fato de não se conseguir um envolvimento adequado do coração pelo enxerto na presença de grandes cardiomegalias, sendo esta informação retirada de um estudo anatômico ainda não publicado. Nos 2 experimentos deste estudo, em que foi realizado apenas o envolvimento parcial do coração pelo grande dorsal, não foram observadas, por outro lado, diferenças significativas nos resultados obti- dos em relação aos casos submetidos a cardiomioplastia total.
As conclusões deste estudo foram : 1) os músculos esqueléticos, quando submetidos a estimulação elétrica com séries de pulsos, apresentam características contrá- teis semelhantes às do miocárdio; 2) o desempenho crô- nico dos enxertos musculares utilizados na assistência circulatória depende de sua capacidade de trabalho ae-
róbico; 3) a estimulação prolongada leva à transformação
adaptativa das fibras musculares, aumentando seu me- tabolismo aeróbico, podendo este fato ocorrer com o enxerto contraindo sincronamente ao coração, enquanto desempenha sua função de auxílio circulatório ; 4) a car- diomioplasta pode ser um método alternativo no trata- mento da insuficiência miocárdica irreversível, inclusive em pacientes com grande cardiomegalia, onde seja pos- sível apenas o envolvimento parcial do coração pelo en- xerto muscular. Finalmente, a utilização de enxertos musculares esqueléticos, na assistência circulatória e na cardiomioplastia, abre novas perspectivas para o tra- tamento da insuficiência miocárdica, sendo, contudo, im- portante a realização de pesquisa clínica criteriosa para a real comprovação de sua eficácia.
MOREIRA, L. F. P .; CHAGAS , A. C. P .; CAMARANO , G. P .; CESTARI , I. A .; OSHIRO , M. S .; NAKAYAMA, E .; LEIRNER , A .; LUZ, P. L. ; LOPES, E. A .; STOLF , N. A. G .; JATENE , A. O. - Bases experimentais de utilização da cardiomioplastia no tratamento da insuliciência miocárdica. Rev. Bras. Cir. Cardiovasc. , 3(1): 9-20, 1988.
10 CHACHQUES, J. C .; MITZ, V.; HERO, M. ; ARHAN , P .; GALLlX, P.; FONTALlRAN , F .; VILAIN, R. - Experi- mentai cardioplasty using the latissimus dorsi muscle Ilap. J CArdiovasc. Surg. , 26(5) : 457-462, 1985.
11 CHIU, R. C. J .; WALSH, G. L. ; OEWAR, M. L. ; DE SIMON , J. H .; KHALAFALLA, A. S .; IANUZZO, O. - Implan- table extra-aortic baloon assist powered by translormed latigue-resistant skeletal muscle. J Thorac. Cardio- vasco Surg., 94(5): 964-701 , 1987.
12 CHIU, R. C. J. -Biomechanicalcardiacassist: cardiomyo- plasty and muscle-powereddevices. New York, Futura, Publishing Company, 1986. 210 p..
13 CHRIST, J. E. & SPIRA, M. - Application 01 the latissimus dorsi muscle to the heart. Ann. PIas!. Surg ., 8(2) : 118-121 , 1982.
14 OEWAR, M. L. & CHIU, R. C. J. - Skeletal muscle graft lor myocardial repair. J Thorac. Cardiovasc. Surg., 88(5 Pt. 1): 734,1984.
15 OEWAR, J. L. ; ORINKWATER, O. C. ; WITTNICH, C.; CHIU, R. C. J. - Synchronously stimulated skeletal muscle graft lor myocardial repair: an experimental study. J Thorac. Cardiovasc. Surg ., 87(3) : 325-331 ,
16 OEWAR, M. L. ; WALSH , G .; ABRAHAM, R.; OeSIMON , J .; FOOT, E. ; STEWART, J.; FRASER , R. ; CHIU , R. C. J. - Left ventricular lull-thickness cardiomyoplasty with pericardial neoendocardium: experimental de- velopment 01 a surgical procedure. Ann. Thorac. Surg., 44(6) : 618-624, 1987.
17 EISENBERG, B. R. & SALMONS, S. - The reorganization 01 subcellular structure in muscle undergoing last-to- slow type transformation : stereological study. Cell. Tis- sue Res., 220(3) : 449-471, 1981.
18 HUOLlCKÁ, O.; BROWN, M.; COTTER , M .; SMITH , M.; VRBOVÁ , G. - The effect of long-term stimulation 01 fast muscles on their blood flow, metabolism and ability to withstand fatigue. PI/ugers Arch., 369(2): 141-149,1977.
19 IMAKITA, M.; TAZELAAR, H. O.; BILLlNGHAM , M. E. - Heart allograft rejection under varyng immunosup- pressive protocols as evaluated by endomyocardial biopsy. J Heart Transpl. , 5(4) : 279-285, 1986.
20 KANTROWITZ, A. & Mc KINNON, W. M. P. - The experi- mentai use 01 the diaphragm as an auxiliary myo- cardium. Surg. Forum, 9 : 266-268, 1958.
21 KAYE, M. P. - The registry 01 the International Society for Heart Transplantation : lourth official report, 1987. J Heart Transpl. , 6(2) : 63-67, 1987.
22 KOCHAMBA, G. & CHIU, R. C. J. - The physiologic characteristics 01 translormed skeletal muscle for car- diac assist. Trans. Am. Soe. Artll Intem. Organs, 33(3) : 404-407,1987. •
23 KUSABA, E .; SCHRAUT , W .; SAWATANI , S .; JARON , O.; FR-EEO , P .; KANTROWITZ, A. -A diaphragmaticgraft lor augmenting left ventricular lunction : a leasibility study. Tra ns. Am. Soe. Artir Intern. Organs. 19 : 251 -257. 1973.
24 LERICHE , R. & FONTAINE, R. - Essai experimentale de traitement de certains inlarctus du myocarde et de I anévrisme du coeur par une graffe du muscle strié. BulI. Soe. Nat Chir. , 59 : 229-23~ , 1933.
25 MACOVIAK, J. A .; STEPHENSON, L. W .; SPIELMAN, S .; GREENSPAN , A .; LlKOFF, M .; SUTTON , M. S. J. ; REJ- CHEK, N .; RASHKINO, W. J .; EDMUNOS Jr ., L. H.
- Replacement 01 ventricular myocardium with dia- phragmatic skeletal muscle : short-term studie s. J Tho - ra c. Cardiovas. Surg., 81(4) : 519-527, 1981.
26 MACOVIAK , J. A;STINSON , E. B.; STARKEY, T. O.; HAN- SEN, O. E. ; CAHILL, P. O.; MILLER , O. G .; SHUMWAY, N. E. - Myoventriculoplasty and neoventricle myograft cardiac augmentation to establish pulmonary blood Ilow: preliminary observations and leasibility studies. J Thorac. Cardiovasc. Surg., 93(2): 212-220, 1987.
27 MAGOVERN, G. J .; HECKLER, F. R. ; PARK, S. B. ; CHRIS- TLlEB, I. Y .; MAGOVERN Jr., G. J .; KAO, R. L. ; BENC- KART, O. H.; TULLlS, G .; ROlAR, E .; LlEBLER, G. A .; BURKHOLOER , J. A; MAHER, T. O. - Paced latissimus dorsi used lor dynamic cardiomyoplasty 01 left ventricular aneurysms. Ann. Thorac. Surg., 44(4) : 379-388, 1987.
28 MANNION, J. O.; ACKER , M. A .; HAMMONO , R. L. ; FAL- TEMEYER, W. ; DUCKETT, S. ; STEPHENSON, L. W.
- Power output of skeletal muscle ventricles in circu- lation : short-term studies. Circulation, 76(1) : 155-163,
29 MANNION, J. O.; BITTO, T. ; HAMMONO, R. L. ; RUBINS- TEIN, N. A .; STEPHENSON, L. W. - Histochemical and latigue characteristics 01 conditioned canine latissi- mus dorsi muscle. Circo Res., 58(2) : 298-304, 1986.
30 MANNION, J. O. ; HAMMONO , R. ; STEPHENSON, L. W.
- Hydraulic pouches of canine latissimus dorsi : po- tential for left ventricular assistance. J Thorac. Cardio- vas o Surg., 91(4) : 534-544, 1986.
31 MANNION, J. O.; VELCHIK, M. A.; ACKER, M. A. ; HAM- MONO, R .; ALAVA, A .; STEPHENSON, L. W. - Trans- mural blood flow of multi-Iayered latissimus dorsi skele- tal muscle ventricles during circulatory assistance. Trans. Am. Soe. Artif. Intern. Organs, 32: 454-460,
32 MASSIE, B. M. & CONWAY, M. - Survival 01 patients with congestive heart lailure : past, present and future prospects. Circulafion, 75(Supl. 4) : 1 1 -19, 1987.
33 NAKAMURA, K. & GLENN, W. L. - Graft 01 the diaphragm as a lunctioning substitute for the myocardium. J Surg. Res., 4(3) : 435-439, 1964.
MOREIRA, L. F. P .; CHAGAS, A. C. P .; CAMARANO, G. P .; CESTARI , I. A .; OSHIRO, M. S .; NAKAYAMA, E .; .LEIANER, A .; LUZ, P. L. ; LOPES, E. A .; STOLF, N. A. G .; JATENE, A. D. - Bases experimentais de utilização da cardiomioplastia no tratamento da insuliciência miocárdica. Re v. Bras. Cir. Cardio vas e., 3(1): 9-20, 1988.
34 PAE, W. E. & PIEACE, W. S. - Combined registry lor the clinical use 01 mechanical ventricular assi st. Pumps and the total artilicial hearts : lirst official report o J Heart Transpl., 6(2): 68-70, 1987.
35 PETTE, D. & VRBOVÁ, G. - Neutral control 01 phenotypic expression in mammalian muscle libers .Musele Nerve, 8(8) : 676-689, 1985.
36 PHILLlPS, W. L. ; PALLlN , S. ; CAASTNOPOL, P. - Di a- phragm transplantation : a preliminary report on an ex- perimentai lorm 01 permanent myocardial assistance. Angiology, 20(11) : 628-933, 1969.
37 SALMONS, S. & SAÉTEA, F. A. - Signilicance 01 impulse activity in the translormation 01 skeletal muscle type. Nature, 263(5572) : 30-34, 1976.
38 SALMONS, S. & VRBOVÁ, G. - The inlluence 01 activity on some contractile characteristics 01 mammalian last and slow muscles. J Physiol. , 201 (3) : 535-540, 1969.
39 SHEPHEAD, M. P .; TAMAKI, H .; MUSTARD, W. T. -Exper- imentai study 01 the paced denervated diaphragmatic pedicle graft. Br. J Surg., 55(2): 91-92, 1968.
40 SOLA, O. M .; DILLAAD , D. H .; IVEY, T. D .; HANEDA, K.; ITOH, T .; THOMAS, A. - Autotransplantation 01 skeletal muscle into myocardium. Cireulation, 71(2) : 341-348, 1985.
41 SPOTNITZ, H. M. ; MERKEA, C.; MALM, J. R. - Applied physiology 01 the canine rectus abdominis : lorce- length curves correlated with lunctional characteristics 01 a rectus powered "ventricle" potencial lor cardiac assistance. Trans. Am. Soe. Arti! Intern. Organs, 2O(Pt. B) : 747-756, 1974.
42 SRETER, F. A.; PINTER, K. ; JOLESZ, F. ; MABUCHI, K.
- Fast to slow translormation 01 last muscles in response to longterm phasic stimulatión. Exp. Neurol., 75( 1) : 95-102, 1982.
43 TERMET, H .; CHALENCON , J. L. ; ESTOU R, F. - Trans- plantation sur le myocarde d' un muscle strié excité par pacemaker. Ann. Chir. Thorac. Cardiovas. (Paris) , 5(2) : 260-263, 1966.
44 VACHON, B. R. ; KUNOV, H .; ZINGG, W. - Mechanical properties 01 diaphragm muscle in dogs. Med Bio/. Eng., 13(3): 252-260 , 1975.
Discussão
Dr. DIMINGO BRAILE São José do Rio Preto, SP
Acho que o trabalho do Luiz Felipe demonstra toda a capacidade que ele tem, e que a Instituição Incór também tem. É muito importante, que, aqui no Brasil, não fique- mos tão distantes da tecnologia que existe em outros países. Como todos sabem, este trabalho foi desenvol- vido na França, e o Luiz Felipe, eu e mais o Noedir
Stolf estivemos, recentemente , lá e, na realidade, ele está numa fase ainda muito experimental e os casos clínicos que têm não são, absolutamente , comparáveis , porque a técnica é muito inicial, foi começada em pacien- tes com diferentes patologias. Existe uma dificuldade grande, ainda, de comparar um paciente com outro. Este trabalho desenvolvido pelo Lu iz felipe é absolutamente pionei ro e ele demonstrou coisas que ainda não tinham sido demonstradas. (Slide) Nós trabalhamos com um animal alterativo, que foi o carneiro, e temos procurado estudar uma outra faceta deste tipo de técnica, bastante semelhante, Aqui está o músculo grande dorsal e, aqui, o coração. (Slide) Aqui , detalhes técnicos de como envol- vemos o coração (slide) e, aqui, está o coração, total- mente envolvido. (Slide) O cárdio-estimulador que nós desenvolvemos já tem uma freqüência padronizada de 30 Hz, que é a freqüência que parece ser a melhor e nós podemos mudar o interpu Iso e a voltagem. Com isto, conseguimos fazer um aparelho um pouco menor, que pode ser deixado junto com o animal (slide), de tal forma que pode ficar preso ao animal e podemos ter esse animal andando, correndo e sendo avaliado pos- teriormente. (Slide) Aqui está a expressão do funciona- mento do aparelho. Aqui está um ORS do próprio car- neiro e este ORS deflagra o número de pulsos que fica, então, na fase sistólica da contração miocárdica. (Slide) Numa velocidade maior, é possível ver o ORS e a estimu- lação do músculo esquelético. (Slide) Aqui está a peça de um desses carneiros, depois de um mês de estimu- lação; vejam o coração e o músculo envolvendo-o. (Sli- de) Tirando o músculo, vejam como fica sobre o coração, Existe uma forte aderência do músculo ao coração e isto é necessário para que o procedimento funcione. (Slide) Aqui é um corte, onde se vêem o músculo cardía- co e o músculo esquelético que envolve o coração. Ve- jam, em maior aproximação, que existe, realmente , uma interface muito interessante e o músculo esquelético, realmente, parece que se soma ao músculo cardíaco (Slide). Aqui está a histologia e esta é a interface e este
é o lugar que estamos estudando com maior cuidado,
porque a interface entre o músculo esquelético e o mús- culo cardíaco tem que ser estudada e nos temos dedi- cado a isto. É lógico que existe uma transformação das fibras. (Slide) Aqui está a fibra esquelética. Acredito que é muito importante que este trabalho seja desenvolvido no nosso país , pois não sei até que ponto isto tenha aplica- ção cl ínica direta. Ainda persistem dúvidas sobre a dife- rença da eficácia, quando se cobre um só ventrículo, ou se cobrem os dois. De qualquer forma, a transfor- mação de energia muscular em um outro tipo de energia, por exemplo: carregando uma bateria, ou, mesmo, impul- sionando uma cãmara com válvulas, poderia ser uma alterantiva para o uso deste procedimento. Eu acredito que a demonstração que o Luiz Felipe fez tão bem, mostrando que, realmente, o músculo esquelético se transforma praticamente num músculo cardíaco, que tem a sua capacidade de contração e que mantém um traba- lho efetivo a longo prazo, vai fazer com que nós possa- mos continuar nesta linha de pesquisa em vários cam-
