ler efeito heparina x protamina
TRANSCRIPT
232
Anticoagulação:
Heparina e Protamina 14
É essencial que a coagulação do san-
gue seja inibida, para impedir a formação
de trombos, durante os procedimentos com
circulação extracorpórea. O sangue perma-
nece na forma líquida enquanto estiver em
contato com as superfícies internas do co-
ração (endocárdio) e dos vasos sanguíne-
os (endotélio), graças à um equilíbrio físi-
co-químico complexo, onde se anulam for-
ças que, por um lado favorecem a
coagulação e forças que, por outro lado,
favorecem a anticoagulação ou a dissolu-
ção dos coágulos formados. Quando, em
contato com qualquer outro tipo de super-
fície, biológica ou de outra natureza, aquele
equilíbrio se altera e o sangue tende a coa-
gular. Durante a circulação extracorpórea
o sangue circula através de aparelhos e tu-
bos, em cuja construção são utilizados di-
versos materiais que, apesar de relativa-
mente biocompatíveis são, na realidade, su-
perfícies estranhas, capazes de estimular os
processos da coagulação.
Embora numerosos problemas da cir-
culação extracorpórea tenham sido resol-
vidos, os efeitos do contato do sangue com
as superfícies estranhas persistem, inclusi-
ve a coagulação. Quando o sangue entra
em contato com qualquer superfície não
revestida pelo endotélio, ocorre um con-
junto de alterações que resultam na con-
versão de uma proteina, o fibrinogênio, em
um complexo de proteinas insolúveis, a
fibrina, que é a matriz do coágulo, etapa fi-
nal dos fenômenos da coagulação.
Para se inibir a coagulação do sangue
nos procedimentos com circulação extra-
corpórea, usa-se uma substância anticoa-
gulante, a heparina. A heparina é a droga
escolhida para essa finalidade, porque é
específica, tem poucos efeitos colaterais, é
bem tolerada pelo organismo, pode ser usa-
da, sem inconvenientes, por longos perío-
dos e existe um antídoto específico dispo-
nível. Ao final da perfusão, neutraliza-se o
efeito anticoagulante da heparina com uma
outra substância, o antídoto específico, a
protamina. Estas duas substâncias, usadas
em todos os procedimentos de circulação
extracorpórea, devem ser administradas
com precisão e cautela; o efeito de ambas
é indispensável e a segunda, a protamina,
pode desencadear reações colaterais impor-
tantes no organismo [1-3]
.
HEPARINA
A heparina foi descoberta acidental-
mente, em 1916, por um estudante de
Medicina, Jay McLean [4]
que, na época,
investigava extratos de tecidos do coração
233
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
e do fígado, buscando substâncias trombo-
plásticas, diferentes da cefalina existente
nos extratos de cérebro. Naquelas investi-
gações foi encontrado um extrato de teci-
do hepático, capaz de retardar a coagula-
ção do plasma. A substância responsável
por aquele efeito foi denominada heparfos-
fatide [4,5]
, em virtude de ter sido encon-
trada no fígado e, posteriormente, batiza-
da como heparina, pela mesma razão.
Em 1937, Chargaff e Olson [6]
desco-
briram que um peptídeo, a protamina,
neutralizava os efeitos anticoagulantes da
heparina. Gibbon [1]
em 1939, apresen-
tou seu primeiro trabalho experimental
testando a viabilidade da circulação ex-
tracorpórea, em que usava a heparina
como anticoagulante. Na primeira ope-
ração em seres humanos, a heparina e a
protamina foram utilizadas para o manu-
seio da coagulação.
Sob o ponto de vista químico, a
heparina é um mucopolissacarídeo sulfa-
tado, com grande quantidade de cargas
elétricas negativas e constitui o ácido
macromolecular mais forte existente no
organismo. Pode ser distinguida de outros
polissacarídeos pela sua extrema acidez,
decorrente da grande quantidade de radi-
cais sulfatados na sua molécula [7]
.
A heparina existe nos pulmões, no fí-
gado e, principalmente, nos mastócitos do
sistema retículo-endotelial [8]
. A heparina
para uso clínico é extraída do pulmão de
bovinos ou da mucosa intestinal de
porcinos. Algumas propriedades, bem como
o grau de pureza da heparina variam com
o tecido do qual ela é extraída e com o
método de extração e preparo, mais do que
com a espécie animal usada para a extra-
ção [9,10]
. A heparina extraida da mucosa
intestinal tem um peso molecular mais bai-
xo e seu método de preparo é mais barato
que a heparina extraida dos pulmões [11,12]
.
Em virtude das variações das seqüên-
cias e do comprimento das cadeias de
hidratos de carbono nos mucopolissacarí-
deos, a heparina não é uma substância pura,
única, e sim uma mistura de diversas subs-
tâncias afins com pesos moleculares que
variam de 3.000 a 40.000 Daltons. A gran-
de maioria das moléculas, contudo, se si-
tua na faixa ente os 10.000 e 20.000 Dalton.
A atividade anticoagulante da heparina se
deve às moléculas de maior peso molecular;
as moléculas menores não tem efeito anti-
coagulante.
Existem algumas diferenças entre a
heparina extraida da mucosa intestinal
porcina e a heparina extraida do pulmão
bovino. A heparina da mucosa intestinal
porcina é mais barata, suas moléculas tem
o peso molecular na faixa entre 3.000 e
25.000 Daltons, é menos efetiva na inibi-
ção da trombina, produz mais sangramen-
to pós-operatório e é neutralizada por do-
ses menores de protamina. A heparina do
pulmão bovino é mais cara, tem o peso
molecular na faixa entre 5.000 e 40.000
Daltons, é mais eficaz inibidor da trombina
e tem um risco pouco mais elevado de pro-
duzir trombocitopenia tardia [12,13]
. Como
resultado dessa variabilidade, cada prepa-
ração comercial da heparina representa, na
realidade, um conjunto de substâncias e a
sua potência pode variar entre os diferen-
tes fabricantes e entre os diferentes lotes
produzidos por um mesmo fabricante. A
234
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
heparina extraída do pulmão bovino, com
maior grau de pureza e maior proporção
de macromoléculas é a mais recomendada
para uso na circulação extracorpórea [9,10]
.
Nos anos setenta foi descorberta uma va-
riante da doença de Creutzfeldt-Jacob, mais
popularmente conhecida como o “mal da
vaca louca”, capaz de afetar seres huma-
nos e produzir alterações neurológicas pro-
gressivas e fatais, caracterizadas por uma
degeneração espongiforme do encéfalo. A
última epidemia dessa doença ocorreu na
Inglaterra entre 1991-1992 e, para preser-
var a exportação de carne bovina, as auto-
ridades sanitárias inglesas divulgaram que
a doença era restrita aos animais e não tra-
zia riscos ao ser humano. O consumo da
carne bovina contaminada com a variante
do agente etiológico causou mais de oitenta
óbitos. O receio de que a proteína (príon)
causadora da doença de Creutzfeldt-Jacob
fosse capaz de contaminar os produtos ex-
traídos do pulmão bovino, fez com que
numerosos serviços cirúrgicos abandonas-
sem o emprego da heparina de origem bo-
vina. Em alguns paises, como os Estados
Unidos, a heparina bovina praticamente
desapareceu do mercado [14-16]
.
As heparinas extraidas da mucosa in-
testinal ou do pulmão, apresentam ca-
racterísticas e propriedades químicas, far-
macocinéticas e farmacodinâmicas seme-
lhantes; ambas provêm anticoagulação e
prevenção de trombose [12,17]
, embora al-
guns estudos demonstrem que o uso da
heparina da mucosa intestinal, pode ge-
rar um sangramento maior no pós-ope-
ratório [18,19]
.
As funções da heparina normalmente
existente no organismo ainda não estão
bem esclarecidas; acredita-se que ela não
seja responsável pela manutenção da flui-
dez do sangue circulante, supondo-se que
a inibição da trombina na circulação, seja
desempenhada por uma outra substância
assemelhada, com menor quantidade de
radicais sulfurados, chamada heparan.
Admite-se que a heparina do organismo
funcionaria nos mecanismos de defesa
imunológica contra infecções bacterianas,
como auxiliar na geração de neocapilares
e no metabolismo dos lipídeos [20,21]
.
MECANISMO DE AÇÃO
DA HEPARINA
A formação do coágulo de fibrina é ini-
ciada por estímulos de diversas naturezas,
que culminam na ativação sequencial de
um conjunto de treze fatores proteicos do
plasma, os fatores da coagulação, que po-
dem ainda ser acelerados ou inibidos em
suas ações, por outras substâncias ou co-
fatores. Os mecanismos da cascata da co-
agulação são múltiplos, íntimamente rela-
cionados e de grande complexidade, ha-
vendo a atuação simultânea dos diversos
fatores e co-fatores em cada uma das fases
do fenômeno. A coagulação do sangue é
estudada com mais detalhes no capítulo 6,
que trata da fisiologia do sangue.
A heparina administrada à um indiví-
duo, interfere nas etapas finais da cascata
da coagulação, que consiste na conversão
da protrombina (fator II) em trombina que,
por sua vez, promove a conversão do fibri-
nogênio (fator I) em fibrina, originando o
coágulo. A heparina impede a transforma-
ção da protrombina em trombina; dessa
235
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
forma a conversão do fibrinogênio em
fibrina, não ocorre (Fig. 14.1).
A trombina (fator II ativado), por
ação enzimática, converte o fibrinogênio
em fibrina, além de ativar os co-fatores
V e VIII, o que acentua a velocidade da
formação do coágulo de fibrina, através
as vias intrínseca e comum da coagula-
ção. A ação enzimática da trombina é im-
pedida por uma glicoproteina do plasma,
a antitrombina III. A heparina se une à
antitrombina III, tornando a sua molé-
cula muito mais ativa em relação à inibi-
ção da trombina, o que impede a con-
versão do fibrinogênio. A heparina au-
menta a potência inibitória da
antitrombina III em cerca de 1.000 vêzes
[20,22]
. A antitrombina III é também um
inibidor dos produtos ativados dos fato-
res IX, X, XI e XII e, por estes mecanis-
mos, a heparina também impede a ação
daqueles fatores, nos mecanismos da co-
agulação. As moléculas de maior peso
molecular, da heparina, inibem a
trombina mais efetivamente que as mo-
léculas menores. A heparina também se
liga à protrombina (fator II) inativando-
a, por um mecanismo independente da
ação da antitrombina III [23]
.
Apesar da grande eficiência da
heparina em impedir a coagulação do san-
gue, cerca de dois terços das moléculas de
heparina, presentes em qualquer prepara-
ção comercial, não tem efeito anticoagu-
lante [24]
.
Algumas proteínas, como a proteina C,
a proteina S e a trombomodulina formam
um complexo protéico capaz de inativar os
fatores VIII e V. Esse complexo protéico
entretanto é ativado pela trombina. A an-
titrombina III bloqueia a ação de diversos
fatores da cascata da coagulação. Na au-
sência de antitrombina III a heparina não
exerce qualquer efeito anticoagulante. A
deficiência congênita ou adquirida de an-
titrombina III torna seus portadores resis-
tentes à ação da heparina [25]
.
OUTRAS AÇÕES DA HEPARINA
A heparina não tem apenas ação anti-
coagulante. Ela tem ainda uma ação
hemorrágica e uma ação antitrombótica. Os
três principais mecanismos da formação e
dissolução do coágulo são: a coagulação do
plasma, a formação do tampão plaquetá-
rio e a dissolução ou lise da fibrina que for-
ma o coágulo (fibrinólise). O principal efei-
to da heparina, na circulação extracorpó-
rea é a inibição da formação da fibrina à
partir do fibrinogênio. Além desse efeito,
a heparina pode induzir dissolução de coá-
gulos formados, por excitação da fibrinólise.
Como, durante a circulação extracorpóre-
a, ocorre a ativação do sistema fibrinolítico,
postula-se que a heparina pode estar en-
Fig. 14.1 Diagrama do mecanismo da coagulação, indi-
cando a ação da heparina sobre a antitrombina III que,
em ultima análise, impede a transformação do fibrinogê-
nio em fibrina.
236
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
volvida naquela ativação [3,26]
. A heparina
também exerce algumas ações sobre as pla-
quetas, das quais as principais são: a libe-
ração de serotonina, aumento da agrega-
ção plaquetária, aumento do tempo de san-
gramento e da liberação do fator plaque-
tário III, e pequena redução do número de
plaquetas circulantes. Acredita-se que
aquelas ações da heparina, também podem
ocorrer durante a perfusão [27]
.
DISTRIBUIÇÃO E ELIMINAÇÃO
DA HEPARINA
A duração dos efeitos da heparina de-
pende da velocidade da sua remoção da
circulação. Os níveis plasmáticos da
heparina se reduzem, consideravelmen-
te, nas primeiras duas horas após a ad-
ministração; à partir daí, a redução é mais
lenta [28]
. Alguns autores observaram que
a velocidade de eliminação da heparina
aumenta com a dose. Senning [29]
, em
1959, demonstrou que após a dose de 4
mg/Kg, a concentração inicial no plas-
ma variou entre 4,6 e 7,8 U.I./ml e a ve-
locidade de desaparecimento da heparina
do sangue foi estimada em aproximada-
mente 50% por hora [29,30]
.
Em estudos com animais e voluntários
humanos, Olson [30]
demonstrou que após
a dose inicial de 400 U/Kg a meia-vida da
heparina é de 126 ± 24 minutos e após a
dose de 200 U/Kg a meia-vida é de 93 ± 6
minutos.
A estrutura macromolecular da hepa-
rina sugere a sua distribuição quase que li-
mitada à corrente sanguínea e às células
endoteliais. Entretanto, a heparina pode
ser detectada em vários tecidos. Uma par-
te da heparina é captada pelos pulmões e
fígado; uma outra parte é filtrada para a
urina e uma parte é inativada por uma
enzima, a heparinase, ou é absorvida na su-
perfície das hemácias. Uma pequena parte
da heparina captada pelos tecidos é
excretada pela urina em vários dias [3,28,31]
.
Os tecidos que captam a heparina, podem
liberá-la em circulação, após a administra-
ção da protamina, constituindo o efeito
“rebound”, que pode dificultar a reconsti-
tuição da coagulação e da hemostasia.
A hipotermia, especialmente abaixo
dos 25o
C, retarda a eliminação da hepari-
na [23,32,33]
. A insuficiência renal também
pode prolongar o efeito anticoagulante da
heparina, enquanto as lesões hepáticas pra-
ticamente não tem influência na sua du-
ração. A maior parte da metabolização da
heparina ocorre no sistema retículo-
endotelial [34]
.
O efeito anticoagulante da heparina
administrada por via venosa é muito rápi-
do, surgindo em cerca de um minuto.
PADRONIZAÇÃO DA HEPARINA
Em função da extrema acidez, a
heparina para uso clínico é preparada como
um sal de sódio ou cálcio. A heparina sódica
é a mais extensamente usada na circula-
ção extracorpórea.
Por se tratar de um produto de extra-
ção biológica, os preparados da heparina
podem apresentar variações da atividade
entre os diferentes lotes. Existem padrões
para determinar a potência de um extrato
de heparina. O padrão mais usado é o da
farmacopéia internacional (Unidades In-
ternacionais). O padrão internacional re-
237
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
presenta a média de outros padrões exis-
tentes e, por essa razão, pode haver varia-
ções na potência de uma mesma solução
determinada por diferentes padrões. A
farmacopéia americana define 1 unidade
de heparina (1 USP), como a quantidade
de heparina que mantém a fluidez de 1ml.
de plasma de carneiro, por uma hora, após
a sua recalcificação.
As variações da quantidade absoluta
de heparina ativa em diferentes lotes de
uma mesma preparação não tem grande
importância clínica, já que a intensidade
da resposta anticoagulante, depende de
fatores individuais.
A heparina usada em circulação extra-
corpórea é a heparina sódica; a prepara-
ção comercial mais adequada ao uso na
CEC, contém 5.000 U.I. em cada mililitro
da solução.
Como a potência da heparina pode va-
riar nas diferentes extrações e preparações,
a relação entre a massa de heparina, deter-
minada em miligramas e a sua potência,
determinada em Unidades Internacionais,
não é sempre a mesma. Embora se consi-
dere que 1 miligrama da solução de hepa-
rina corresponde à atividade de 100 U.I., a
relação não é válida para todas as prepara-
ções. O mais indicado, embora menos usa-
do, é especificar a heparina administrada
em unidades internacionais, ao invés da
massa do sal. A referência mais usada no
nosso meio é o miligrama e, para todos os
efeitos, admite-se que cada 1 mg. de hepa-
rina corresponde à atividade de aproxima-
damente 100 U.I. Devemos, entretanto,
criar o hábito de nos referirmos à heparina
em termos de unidades internacionais.
As doses de heparina usadas na circu-
lação extracorpórea são de 3 a 4 mg./Kg de
peso corporal do paciente [34,33]
, ou, em ter-
mos mais precisos, 300 a 400 U.I./Kg de
peso. As doses podem variar entre as dife-
rentes equipes, em virtude de diferenças
nos protocolos de controle da anticoagu-
lação. Raras equipes usam a dose inicial
de 2 mg/Kg e poucas equipes administram
5 mg/Kg. As doses mais elevadas não ofe-
recem riscos; o excesso da heparina pode
ser neutralizado, sem dificuldades; doses
insuficientes, contudo, podem precipitar a
coagulação intravascular disseminada [36]
.
É da observação prática, entretanto, que
os pacientes que recebem doses mais ele-
vadas apresentam maior sangramento,
mesmo após a completa neutralização da
heparina.
A heparina, em geral, é injetada pelo
cirurgião, diretamente no interior do átrio
direito, antes das canulações. O efeito an-
ticoagulante é detectável, após um minu-
to da administração por aquela via.
A duração do efeito da heparina de-
pende da dose administrada e da velocida-
de da eliminação da droga. Há variações
da intensidade do efeito anticoagulante, em
relação à dose, entre diferentes indivíduos
[37-39]
. Alguns pacientes necessitam de do-
ses maiores que outros e esse fenômeno é
conhecido como resistência à heparina.
A anticoagulação não visa apenas evi-
tar a formação de trombos nos equipamen-
tos da perfusão mas, manter o sistema de
coagulação intacto, para a adequada
hemostasia após a circulação extracorpó-
rea [23]
. Sabemos, contudo, que a heparina
apenas age nas etapas finais da cascata da
238
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
coagulação; as fases iniciais ocorrem nor-
malmente, mesmo na presença desse anti-
coagulante.
MONITORIZAÇÃO DO
EFEITO ANTICOAGULANTE
O efeito anticoagulante da heparina na
circulação sistêmica, durante a circulação
extracorpórea, é monitorizado através de
testes de coagulação, como o tempo de coa-
gulação ativado (TCA) ou o tempo parcial
de tromboplastina (PTT). A anticoagula-
ção considerada eficaz, corresponde ao
tempo de coagulação, 4 ou 5 vêzes superi-
or ao valor basal.
O teste de coagulação mais usado é o
tempo de coagulação ativado (TCA), que
consiste em acelerar o tempo de coagula-
ção do sangue, pela mistura com óxido de
silício (celite). A aceleração do ponto da
coagulação torna o teste mais rápido e prá-
tico que o tempo de coagulação convenci-
onal. O teste foi desenvolvido em 1966, e
apenas em 1974 foi introduzido na cirur-
gia cardíaca [40,41]
. O TCA pode ser feito
manualmente, ou através de aparelhos
semi-automatizados.
O teste manual consiste na mistura de
uma amostra de 2 a 2,5 ml de sangue, em
tubos de vidro siliconizado, contendo 12
mg de celite. O tubo é manualmente agi-
tado e o tempo decorrido entre a retirada
do sangue e o primeiro indício da forma-
ção do coágulo, é o tempo de coagulação
ativado [38]
. Os testes sofrem a influência
de alguns fatores como hemodiluição, hi-
potermia e a sua própria metodologia [42]
.
Nos aparelhos semi-automatizados, o
tubo de vidro pode conter peças plásticas,
que são imobilizadas pela formação do co-
águlo e auxiliam na sua detecção. O tubo
com a amostra de sangue é aquecido e co-
locado no aparelho, que gira e agita o san-
gue; a formação do coágulo é detectada
através de sensores e o tempo gasto é indi-
cado num visor digital [43,44]
(Fig. 14.2).
Existem diversos aparelhos que au-
tomatizam o teste; sua principal vanta-
gem é padronizar o teste para efeito com-
parativo dos resultados. A variação dos
aparelhos na avaliação da concentração
da heparina é de 4 a 8% [17,45]
. Alguns
aparelhos usam dois cartuchos com o
acelerador; o TCA é o tempo médio ava-
liado nas duas amostras.
A última geração do aparelho
Hemocron (Fig. 14.3), recentemente
lançada na sua versão Modelo 8.000, rea-
liza o TCA, o tempo parcial de trombina,
avalia o fibrinogênio e outros testes simul-
tâneos, constituindo um sistema de manu-
seio da anticoagulação, inteiramente
automatizado, com microprocessadores,
visor digital e impressora.
Fig. 14.2 Foto do aparelho semi-automatizado para a
determinação do tempo de coagulação ativado. O motor
gira o tubo com a amostra do sangue, e o visor digital
indica o tempo gasto para a coagulação da amostra. Exis-
tem vários aparelhos desse tipo no mercado.
239
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
O valor normal do TCA varia de 80 a
120 segundos. A heparinização sistêmica
é considerada adequada para a circulação
extracorpórea, quando o TCA alcança um
mínimo de 480 segundos [36,46]
.
A coagulação do sangue é alterada pela
hipotermia. O teste em amostras hipotér-
micas mostra tempos de coagulação extra-
ordinariamente prolongados, que não re-
fletem apenas o efeito da heparina [47,48]
. O
teste correto exige o aquecimento da amos-
tra até os 37o
C.
Em geral, recomenda-se determinar o
TCA, antes e logo após a administração
da primeira dose da heparina e, a seguir, a
cada 30 minutos [17,36,46]
.
Quando se administram agentes anti-
fibrinolíticos durante a circulação extracor-
pórea, os resultados do TCA com o celite
são alterados e deixam de refletir a ação
da heparina. Para esses casos costuma-se
utilizar um outro agente acelerador da co-
agulação, o caolim. Este agente é um mi-
neral alcalino extraído da argila. O caolim
atua exatamente como o celite. Entretan-
to, os agentes antifibrinolíticos, como a
aprotinina, não interferem na determina-
ção do TCA. A técnica e os aparelhos usa-
dos para determinar o TCA com o caolim
são semelhantes à técnica convencional
usada para o celite. Os valores normais do
TCA com o caolim também equivalem aos
valores obtidos com o celite. O caolim ati-
va a via intrínseca da coagulação por ati-
vação direta do fator XI [49]
PROTOCOLOS DE HEPARINIZAÇÃO
A administração da heparina e o con-
trole da sua atividade, durante a circula-
ção extracorpórea, podem ser realizados de
diversos modos. Existem vários protocolos
para a heparinização sistêmica; eles dife-
rem nas doses iniciais administradas, no
controle da anticoagulação, no tempo para
a administração das doses de reforço e na
neutralização pela protamina. Em geral, os
protocolos que indicam as doses mais bai-
xas, incluem o controle mais rígido da an-
ticoagulação. A maioria dos protocolos visa
elevar o tempo de coagulação ativado, aci-
ma de 400 a 480 segundos e administra a
protamina nas menores doses necessárias
à neutralização da heparina circulante.
O protocolo mais usado, com peque-
nas variações, consiste em:
1. Administrar 3 a 4 mg/Kg, como dose
inicial de heparinização, após a determi-
nação do TCA basal, para controle;
Fig. 14.3 Aparelho automatizado para a determinação do
TCA e outros testes de coagulação. Última geração da
linha Hemochron 8.000. Aparelho com micro-processador
e impressora.
240
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
2. Administrar doses de 1mg/Kg, a cada
hora de perfusão ou da administração da
dose inicial;
3. Somar a heparina administrada ao paci-
ente com a heparina colocada no perfusa-
to, para a neutralização, pela protamina,
na proporção de 1:1.
4. Controlar o TCA a intervalos variáveis,
durante a perfusão e ao seu final. A maio-
ria das equipes verifica o TCA a cada 20 a
30 minutos. Raramente é necessário inter-
valos maiores ou menores. Os intervalos
menores são usados em pacientes resisten-
tes à heparina, enquanto os intervalos mai-
ores são reservados aos pacientes sob hi-
potermia profunda.
Bull [36]
e colaboradores propuseram um
protocolo de heparinização, baseado na
relação linear entre a dose de heparina
administrada e a resposta anticoagulante,
medida pelo TCA. Essa relação linear pa-
rece existir apenas nas doses habitualmente
usadas para a circulação extracorpórea [50]
.
Apesar disso, a prática tem demonstrado
que a relação entre a dose de heparina ad-
ministrada e o efeito anticoagulante não é
linear e é particular para cada paciente.
O protocolo de Bull, modificado para
uso prático (Fig. 14.4), consiste em:
1. Determinar o TCA basal, representado
no gráfico como o ponto A;
2. Administrar ao paciente 2mg/Kg de he-
parina e, após alguns minutos, determinar
o TCA, representado como o ponto B;
3. Traçar uma linha à partir do ponto A,
que passa pelo ponto B e se prolonga, além
daquele ponto;
4. O ponto C representa a quantidade de
heparina necessária para obter um TCA
de 480 segundos, para aquele paciente es-
pecífico; é obtido pela transecção da linha
que parte do ponto 480 com a linha que
une A e B;
5. A projeção da linha vertical D, indica a
dose de heparina necessária para produzir
um TCA de 480 segundos;
6. A seta(S) que une as perpendiculares
aos pontos B e C, mostra a dose adicional
de heparina necessária para elevar o TCA
para 480 segundos.
Após o final da perfusão, a determina-
ção do TCA permite traçar outra perpen-
dicular ao eixo das doses. O ponto da in-
terseção indica a quantidade de heparina
circulante, e serve para o cálculo da dose
da protamina.
Outras variações baseadas na relação
direta entre a dose da heparina e a respos-
Fig. 14.4. Gráfico para administração e neutralização da
heparina, pelo protocolo de Bull modificado. O TCA basal é
anotado no ponto A da linha de segundos; administrar 2mg/
Kg de heparina e após 3 minutos repetir o TCA, cujo valor
corresponde à linha que une o ponto B à linha de segundos.
Traçar uma linha que une o ponto A e B e se prolonga, traçar
a linha correspondente a 480 segundos, determinando o
ponto C. A vertical D que une o ponto C à linha das doses,
mostra o valor adicional de heparina a ser administrado,
para alcançar o TCA de 480 segundos, representado pela
seta S. O gráfico pode ser iniciado à partir de uqalquer dose
de heparina. Ao final da perfusão o valor do TCA é traçado
sobre a linha ABC e a sua projeção, na linha das doses, re-
presenta a quantidade de heparina circulante, para o cál-
culo da dose de protamina a ser administrada.
241
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
ta anticoagulante são utilizadas, com re-
sultados semelhantes.
Estudos controlados de diversos pro-
tocolos [51-52]
apontam variações nas do-
ses da heparina administradas e nas
quantidades de protamina necessárias à
sua neutralização, conforme o controle
adotado para a anticoagulação. A nor-
malização da atividade do sistema de co-
agulação e a perda sanguínea pós-ope-
ratória, entretanto, foram semelhantes,
em todos os protocolos.
A melhor qualidade dos aparelhos e
circuitos e o melhor controle da anticoa-
gulação permite, na atualidade, o empre-
go de doses menores de heparina. Isso tem
sido muito usado pelas equipes que utili-
zam os circuitos revestidos com heparina
(Carmeda) ou outros agentes capazes de
acentuar a biocompatibilidade dos oxige-
nadores e circuitos.
EFEITOS COLATERAIS DA HEPARINA
A heparina pode suscitar algumas res-
postas do organismo, independentes do
efeito anticoagulante. O efeito colateral
mais frequente é o sangramento, que pode
ocorrer em 1 a 37% dos casos operados, e
se deve ao efeito hemorrágico da hepari-
na, e não à sua neutralização inadequada
[20,53]
. A heparina pode participar da ativa-
ção do sistema fibrinolítico, provavelmen-
te por excitação de um ativador do plas-
minogênio [26]
.
Seltzer [54]
e Bzoraker [50]
chamaram a
atenção para a redução da pressão arterial
e da resistência vascular periférica em cer-
ca de 10 a 20% dos pacientes, sem afetar o
débito cardiaco.
Algumas alterações metabólicas e da
resposta imunológica do organismo podem
ser relacionadas à presença da heparina
[24]
, bem como a elevação dos níveis de li-
poproteinas plasmáticas [21]
.
Na atualidade, a atenção dos perfusi-
onistas se concentra em dois efeitos cola-
terais capazes de produzir complicações
severas: a resistência à heparina e a trom-
bocitopenia induzida pela heparina.
RESISTÊNCIA Á HEPARINA
A resistência à heparina consiste na
necessidade de doses crescentes da droga
para a obtenção do mesmo efeito anticoa-
gulante. Sabemos que a heparina atua em
combinação com a antitrombina III (AT-
III) e, na ausência de AT-III, a heparina
não tem efeito anticoagulante. Os pacien-
tes que recebem tratamentos prolongados
com heparina podem apresentar resistên-
cia à heparina, causada por redução dos
níveis de AT-III. Na eventualidade de ne-
cessitar heparinização sistêmica para a cir-
culação extracorpórea estes pacientes
mantém níveis de TCA normais ou pou-
cos elevados apesar de receberem doses
elevadas de heparina.
A deficiência de AT-III nunca é to-
tal e pode ser de natureza congênita ou
adquirida. A deficiência congênita pode
ser leve, quando o indivíduo recebe o
gene causador apenas de um dos proge-
nitores ou, pode ser severa, quando os
genes são herdados do pai e da mãe. A
deficiência de AT-III adquirida pode ter
várias causas. A que mais nos interessa
é causada pelo uso prolongado da hepa-
rina, quando a velocidade de reposição
242
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
do organismo não é suficiente para man-
ter os níveis de AT-III dentro da faixa
normal. Os valores normais de AT-III no
sangue correspondem a uma atividade
entre 80 e 120%, equivalente aos níveis
de 17 a 30 mg/dl de sangue. Os recém-
natos tem 60 a 80% dos níveis normais
de AT-III do indivíduo adulto e, por essa
razão, tem necessidade de uma maior
quantidade de heparina para obter o efei-
to anticoagulante desejado.
Os pacientes submetidos a angio-
plastias, uso de balão intra-aórtico, porta-
dores de próteses valvares mecânicas e os
pacientes com isquemia coronariana agu-
da costumam receber heparina para pre-
venir tromboses e, quando encaminhados
para tratamento cirúrgico, são potenciais
portadores de deficiência de AT-III.
Costuma-se classificar como resisten-
te à heparina os indivíduos que neces-
sitam de doses superiores a 500 UI/Kg
para elevar o TCA acima de 480 se-
gundos. De acordo com este conceito,
cerca de 22% dos pacientes que usam
o balão intra-aórtico com hepariniza-
ção sistêmica antes da cirurgia, apre-
sentam resistência à heparina [56,57]
.
O tratamento da deficiência de AT-II
pode ser feito mediante a administração de
plasma fresco (1 a 3 unidades para um adul-
to). Um concentrato liofilizado estável,
denominado trombate, produzido pela
empresa Bayer é apresentado em frascos
contendo 500 ou 1000 UI. Esse concen-
trado eleva o AT-III em aproximadamente
30% por cada 1000 UI. Seu custo, entre-
tanto, é extremamente elevado e o produ-
to é de difícil obtenção.
TROMBOCITOPENIA INDUZIDA
PELA HEPARINA
O uso prolongado da heparina tem
sido associado à redução do número de
plaquetas circulantes. Essa trombocito-
penia na maioria dos casos é assintomá-
tica. Entretanto, em determinadas cir-
cunstâncias, os pacientes podem apresen-
tar complicações significativas, de
natureza hemorrágica ou trombótica. As
complicações dessa trombocitopenia po-
dem ser fatais em até 10% dos pacientes
que desenvolvem sintomas [58]
.
Alguns pacientes em uso prolongado
de heparina podem necessitar de tratamen-
to cirúrgico. Nesses pacientes, a presença
de trombocitopenia induzida pela hepari-
na (TIH) acrescenta um considerável fa-
tor de risco, em relação à ocorrência de he-
morragias e/ou tromboses. Pacientes por-
tadores de TIH assintomática e não
diagnosticada, ao receberem novo curso de
tratamento com heparina apresentaram
complicações de extrema gravidade [59]
. A
presença de TIH em candidatos à trata-
mento cirúrgico com emprego de circula-
ção extracorpórea requer protocolos espe-
ciais de anticoagulação, para evitar as com-
plicações advindas da exposição repetida
à heparina.
Muitos pacientes submetidos ao uso
prolongado de heparina desenvolvem um
quadro de trombocitopenia conhecida
como TIH tipo I, benigna e que não acar-
reta qualquer complicação. Essa forma de
trombocitopenia resulta de ação direta da
heparina sobre as plaquetas. Alguns paci-
entes, entretanto, desenvolvem uma for-
ma mais severa de trombocitopenia, do
243
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
tipo imune, conhecida como TIH tipo II.
Esta forma costuma ocorrer 5 a 15 dias
após a administração continuada da hepa-
rina. Sua incidência ainda não é bem co-
nhecida. Alguns estudos demonstram que
a heparina de origem bovina produz a
síndrome de TIH cinco vezes mais que a
heparina de origem porcina [60-62]
.
A TIH se diferencia de outras trom-
bocitopenias de natureza imunológica e
induzidas por drogas, pelas seguintes ca-
racterísticas [61,63,64]
:
1. Os anticorpos associados à produção da
TIH, com frequência desaparecem algumas
semanas após a interrupção do uso da he-
parina;
2. A síndrome clínica nem sempre reapa-
rece quando a heparina é novamente ad-
ministrada ao paciente;
3. A continuação do tratamento, algumas
vêzes, produz o desaparecimento da
síndrome;
4. A agregação plaquetária in vitro é paci-
ente-específica;
5. Alguns pacientes apresentam trombo-
ses e coagulação intravascular dissemina-
da; e
6. Não há resposta favorável à terapia com
corticosteroides.
A TIH parece estar relacionada ao apa-
recimento gradual de anticorpos (fração
IgG das imunoglobulinas) anti-heparina.
Uma parte das moléculas da heparina ad-
ministrada aos pacientes liga-se à membra-
na das plaquetas.
A formação dos aglomerados plaque-
tários é parte fundamental dos mecanis-
mos de produção da síndrome e, por esta
razão, a TIH também é conhecida como
Trombose Associada à Heparina (TAH).
A TIH pode ser caracterizada como
uma resposta imune estimulada pela pre-
sença de um complexo de heparina com o
fator plaquetário 4 (PF4), que se manifes-
ta clinicamente por trombocitopenia, com
ou sem trombose. Os eventos trombóticos
nos pacientes com TIH são predominan-
temente venosos e não arteriais. O desen-
volvimento dos anticorpos, contudo, nem
sempre resulta em trombocitopenia ou em
eventos catastróficos. Os anticorpos, que
são dos isotipos IgG, IgM e IgA podem ser
facilmente quantificados por um teste
ELISA que contém um complexo de he-
parina e fator plaquetário 4. A formação
de anticorpos pode ser reduzida pelo uso
da heparina não fracionada ou da hepari-
na de baixo peso molecular [65]
.
Para os pacientes que necessitam an-
ticoagulação e tem anticorpos ao com-
plexo heparina-PF4, existe o danaparoid
(Orgaran), um heparinoide de baixo
peso molecular que não reage com os an-
ticorpos e o argatroban, um inibidor es-
pecífico da trombina.
As manifestações clínicas podem ser
ausentes e, nesses casos, o quadro de TIH
consiste apenas da trombocitopenia; esta
é a forma habitual do aparecimento do tipo
I de TIH. A contagem das plaquetas geral-
mente oscila entre 50.000 e 100.000/ml;
contudo, valores de 12.000 plaquetas/ml
já foram registrados.
O tipo II da TIH pode ser acompanha-
do de significativas morbidade e mortali-
dade. Cerca de 20% dos seus portadores
apresentam fenômenos trombóticos que
podem estar limitados aos vasos cutâneos
244
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
ou podem acometer os vasos centrais e ori-
ginar embolias pulmonares ou periféricas.
Alguns pacientes apresentam extensas
tromboses e coagulação intravascular dis-
seminada. A mortalidade nesse subgrupo
de pacientes pode alcançar 35%. Em de-
terminados pacientes há oclusão intra-ope-
ratória imediata das pontes aorto-
coronárias, por trombos brancos. Muitos
desses apresentam embolia pulmonar fa-
tal, no pós operatório imediato. A confir-
mação do diagnóstico, em geral, é feita pela
detecção de anticorpos antiplaquetas no
soro dos indivíduos suspeitos.
A presença de trombocitopenia
induzida pela heparina constitui contra-
indicação absoluta à administração de he-
parina. Quando estes pacientes necessitam
de cirurgia com circulação extracorpórea,
a anticoagulação deve ser obtida median-
te condutas alternativas, que não incluem
a administração da heparina.
Não há, até o momento, uma conduta
claramente identificada como a mais efi-
caz para o manuseio da CEC nos portado-
res de TIH. Quando possível, recomenda-
se simplesmente adiar a cirurgia por cerca
de 1 a 2 meses. Nesse período os anticorpos
anti-heparina desaparecem e a heparini-
zação aguda da CEC não costuma causar
reativação do processo de trombocitope-
nia. Nos pacientes candidatos à revascu-
larização do miocárdio, quando as lesões
são favoráveis, a operação pode ser reali-
zada sem o emprego da CEC. Nos pacien-
tes em que o procedimento cirúrgico é de
urgência ou não pode ser adiado, e a utili-
zação da CEC se impõe, há algumas con-
dutas alternativas, como a remoção seleti-
va das plaquetas, o uso de oxigenadores e
tubos revestidos por aminas quaternárias,
sem heparinização sistêmica, o uso de
heparinoides como o Orgaran ou a
desfibrinação pelo Ancrod.
Nos dias atuais, 3 anticoagulantes al-
ternativos são indicados para os pacientes
portadores de TIH: lepidurina, argatroban
e danaparoide. Os protocolos de uso des-
ses agentes são especiais, devido ao fato de
que, ao contrário do que ocorre com a he-
parina, não há antídotos específicos para a
neutralização do efeito anticoagulante [66]
.
A lepidurina é a hirudina recombinante
e tem sido a droga mais usada nos pacien-
tes que não podem receber heparina. A
lepidurina interage com o fibrinogênio e
inibe a trombina. Sua meia vida é de 80
minutos e, portanto, a simples suspensão
da droga pode ser suficiente para a norma-
lização da coagulação. A dose inicial é de
0,25 mg/kg seguida da infusão contínua de
0,5 mg/min. Adiciona-se 0,2 mg/kg de peso
ao prime do sistema. A concentração ide-
al de lepidurina é superior a 2,5 mcg/ml e
seu efeito pode ser monitorizado pelo tem-
po de coagulação com o ecarin, ainda em
uso restrito, quase experimental. A
lepidurina tem oferecido bons resultados
nos pacientes em que seu uso é indicado.
HEPARINA NOS
MATERIAIS SINTÉTICOS
Os problemas do contato do sangue
com materiais sintéticos, tem suscitado a
busca de alternativas para a anticoagula-
ção sistêmica. Diversos projetos incluem a
produção de cânulas, tubos, oxigenadores
e reservatórios, com superfícies impregna-
245
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
das de moléculas de heparina, ou com as
moléculas da heparina quimicamente liga-
das aos materiais, com o objetivo de redu-
zir as necessidades de anticoagulação [67,68]
.
Alguns relatos de bons resultados, não fo-
ram suficientes para introduzir aqueles ma-
teriais na prática diária. Até o presente, o
uso da heparina e outras substâncias para
modificar as propriedades das superfícies
dos circuitos, permanece na esfera da ex-
perimentação [69-71]
.
PROTAMINA
A protamina é o antídoto específico
para a neutralização do efeito anticoagu-
lante da heparina; é a única substância em
uso, na circulação extracorpórea, com
aquela finalidade.
A protamina é um complexo proteico
com cargas elétricas fortemente positivas,
de baixo peso molecular, encontrada no
esperma ou testiculos de peixes, mais es-
pecificamente do salmão. As protaminas
são fortemente alcalinas, em virtude do
elevado teor de arginina (67%), na com-
posição dos seus aminoácidos [72]
. A prota-
mina é preparada sob a forma de sulfato,
que combina ionicamente com a heparina
para formar um complexo estável, despro-
vido de atividade anticoagulante. Livre na
circulação, não combinada à heparina,
exerce um pequeno efeito anticoagulante,
independente do efeito da heparina [73]
.
Quando a sua quantidade ultrapassa a ne-
cessária à neutralização da heparina
circulante, a protamina pode produzir um
complexo com o fibrinogênio [74]
.
A protamina é apresentada comerci-
almente em ampolas de 5 ml contendo
50 mg de protamina, ou seja, 10 mg para
cada 1 ml.
A quantidade de protamina necessá-
ria para a neutralização da heparina após a
circulação extracorpórea varia entre 75 e
120% da dose de heparina. A heparina ex-
traída dos tecidos do intestino do porco
requer maiores quantidades de protamina,
para a sua neutralização [75]
.
A neutralização da heparina pela pro-
tamina na circulação extracorpórea é ha-
bitualmente feita à razão de 1:1, admitin-
do-se que cada 1mg de protamina neutra-
liza 1mg de heparina. Alguns protocolos
indicam a proporção de 1:3 ou 1:5, admi-
nistrando um pequeno excesso que visa
neutralizar também a heparina absorvida
em determinados tecidos e que, eventual-
mente, volta à circulação.
NEUTRALIZAÇÃO DA HEPARINA
A neutralização da heparina é feita pela
administração venosa lenta de uma solu-
ção diluída de protamina. As doses da pro-
tamina, variam com o protocolo de anti-
coagulação adotado. Em geral, a dose
neutralizante da protamina corresponde à
proporção de 1:1, em relação à massa da
heparina administrada durante todo o pro-
cedimento.
A determinação do TCA ao final da
perfusão, pode auxiliar na determinação da
dose necessária à neutralização adequada
do efeito anticoagulante da heparina. A
derivação da dose, pelo protocolo de Bull
[33]
, também é recomendada. A dose da pro-
tamina deve ser a menor dose possível,
capaz de normalizar as fases finais da coa-
gulação do sangue [76]
.
246
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
O efeito da protamina é observado pela
formação de coágulos, no campo operató-
rio e pela normalização do tempo de coa-
gulação ativado, determinado ao final da
sua administração.
VIAS DE ADMINISTRAÇÃO
DA PROTAMINA
Na tentativa de obviar os inconveni-
entes das reações adversas induzidas pela
administração venosa da protamina, ao fi-
nal da perfusão, diversas vias alternativas
foram propostas, como a injeção no átrio
esquerdo ou na aorta ascendente, veia cava
inferior e veias periféricas. Goldman [70]
relatou que quando a protamina alcança a
circulação pulmonar excita a liberação de
substâncias vasoativas. A protamina admi-
nistrada por via venosa, aumenta a libera-
ção de histamina, pelo tecido pulmonar [75]
.
Casthely [78]
demonstrou que a injeção da
dose total da protamina em veias periféri-
cas ou no átrio esquerdo, durante um perí-
odo de 4 minutos é bem tolerada, enquan-
to a administração em veias centrais pro-
duz hipotensão arterial, redução da
resistência vascular sistêmica e elevação da
pressão e da resistência pulmonares. A in-
jeção da protamina no coração esquerdo,
não tem vantagem apreciável sobre a infu-
são venosa lenta [79,80]
. A velocidade da
infusão é o fator mais importante no
desencadeamento das reações hemodinâ-
micas da protamina. As reações alérgicas
e anafiláticas, podem ocorrer com qualquer
via de administração.
A velocidade da administração da pro-
tamina deve ser lenta. Morel [81]
determi-
nou uma relação direta entre o tempo da
infusão e o aparecimento das reações in-
desejáveis, que corresponderam à libera-
ção do troboxano plaquetário, vasocons-
trição pulmonar e hipotensão arterial.
Recomenda-se administrar a protami-
na à velocidade de 5 mg/min. Moderna-
mente, tem sido sugerida a administração
de um reforço de 50 mg em adultos, lenta-
mente em infusão venosa, nas primeiras
horas do pós-operatório.
REAÇÕES ADVERSAS DA PROTAMINA
Desde o início da cirurgia cardíaca, são
conhecidas as reações colaterais da prota-
mina. Lowenstein [82]
publicou cinco casos
fatais, por efeitos hemodinâmicos, consis-
tindo de hipertensão pulmonar e venosa
central e hipotensão arterial severa; o mes-
mo autor relata que 1,5% das cirurgias car-
díacas em adultos, se acompanham de re-
ações à protamina.
Kurusz [83]
e colaboradores revisaram
573.785 casos de operações com circula-
ção extracorpórea; o acidente mais fre-
quente foi a “reação à protamina”, encon-
trado em 1606 casos, dos quais 133, cerca
de 8%, foram fatais.
A deterioração hemodinâmca também
pode ocorrer por outras razões, nos primei-
ros quinze minutos após o término da per-
fusão, além da reação à protamina.
Diversos tipos de reações à protamina,
tem sido descritos, como as alérgicas ou
anafiláticas [75, 84]
, as reações por liberação do
complemento [85, 86]
, a ação anticoagulante
[74]
, ou as reações hemodinâmicas [77, 87, 88]
.
As reações à protamina podem ser
agrupadas, de acordo com os seus meca-
nismos de produção, em:
247
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
Reação anticoagulante,
Reação hemodinâmica,
Reação anafilática,
Reação sobre o sistema do comple-
mento.
A Reação ou efeito anticoagulante da
protamina, já analisado, depende da ação
sobre o fibrinogênio e pode perpetuar
sangramentos; está relacionada à adminis-
tração de doses excessivas de protamina,
para a neutralização da heparina, ou aos
efeitos do complexo com o fibrinogênio.
A reação hemodinâmica, consiste em
hipotensão arterial, hipertensão pulmonar
e vasodilatação sistêmica. A causa da rea-
ção parece ser a liberação de histamina. A
administração da protamina sem a admi-
nistração prévia da heparina, não produz
aqueles efeitos hemodinâmicos [88,89]
. O
principal efeito, pode, portanto, estar rela-
cionado à presença do complexo protami-
na-heparina [90,91]
.
Estudos com animais tem demonstra-
do que os níveis de tromboxano B2 estão
aumentados, na presença do complexo pro-
tamina-heparina; o tromboxano é um po-
tente vasoconstritor que atua na
vasculatura pulmonar [91,92]
.
Pacientes com pobre reserva miocár-
dica são mais suscetíveis aos efeitos cola-
terais hemodinâmicos da protamina; aque-
les pacientes não conseguem compensar a
vasodilatação produzida com aumento do
débito cardíaco [93,94]
. Os efeitos são mais
acentuados na presença de hipovolemia,
hipocontratilidade miocárdica, lesões
multivalvares e hipertensão pulmonar.
A reação anafilática à protamina de-
pende da presença de anticorpos específi-
cos anti-protamina. Estas reações ocorrem
em indivíduos previamente sensibilizados
à protamina ou aos seus componentes. Os
anticorpos são formados na primeira expo-
sição à protamina, no cateterismo cardía-
co ou em operações cardíacas prévias.
Sharath [84]
descreveu casos de pacientes
diabéticos que usavam insulina lenta, por
longos períodos, e que desenvolveram
anticorpos anti-protamina, na fração IgG
das imunoglobulinas.
Ocasionais relatos de reações alérgicas
em pacientes vasectomizados, parecem ter
relação com o desenvolvimento de
anticorpos contra frações do esperma [95,96]
.
Pacientes alérgicos à peixe podem apre-
sentar reações cruzadas com a protamina,
em virtude da presença de anticorpos es-
pecíficos, nas frações IgE e IgG [97-99]
.
As reações alérgicas ou anafiláticas
independem da via de administração e po-
dem ser leves, extremamente graves, ou
mesmo fatais [79,80,100]
.
A reação sobre o sistema do comple-
mento tem sido atribuida ao complexo pro-
tamina-heparina, ou à protamina isolada-
mente, como capazes de ativar aquele sis-
tema, em pacientes submetidos à cirurgia
cardíaca. Kirklin [86]
demonstrou que a pro-
tamina, independente da circulação extra-
corpórea, é capaz de ativar o sistema do
complemento, cujo resultado, é um con-
junto de alterações que incluem hipoten-
são arterial, hipertensão pulmonar e podem
produzir broncospasmo. Embora a adminis-
tração da protamina possa elevar os níveis
de c3a e c4a do plasma, na maioria dos in-
divíduos, apenas alguns pacientes desen-
volvem reação pulmonar vasoconstritiva
248
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
[81,101,102]
. As frações do complemento
ativadas pela protamina, participam da
gênese da reação inflamatória generaliza-
da do organismo.
A frequência, intensidade e gravidade
das reações à protamina, suscitaram o de-
senvolvimento dos mais diversos protoco-
los de uso e controle, incluindo-se a não
neutralização da heparina [103]
.
O uso judicioso, a administração das
doses essenciais à normalização da ativida-
de do sistema de coagulação e a infusão
lenta, após a estabilização hemodinâmica
do paciente, parecem ser os meios mais efi-
cazes de reduzir a incidência das reações
indesejáveis.
Os pacientes com maiores riscos de
desenvolverem aquelas reações, são os pa-
cientes submetidos à reoperações, diabéti-
cos, alérgicos à peixe e vasectomizados,
além dos pacientes com baixa reserva mi-
ocárdica.
O aparecimento de qualquer reação,
durante a administração da protamina, in-
dica a suspensão imediata da sua infusão e
outras medidas, que podem incluir a ad-
ministração de sangue ou substitutos,
cloreto de cálcio, corticosteroides, antia-
lérgicos e vasopressores. Utley [97]
relatou
um caso em que os efeitos indesejáveis ape-
nas desapareceram após a administração
de heparina.
249
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Gibbon, J.H.Jr. – The maintenance of life during ex-
perimental occlusion of the pulmonary artery
followed by survival. Surg. Gynecol. Obstet. 69, 602-
614, 1939.
2. Elias, D.O.; Souza, M.H.L. – Protamina. In Intro-
dução à Circulação Extracorpórea. Módulo Teórico
2. SBCEC, Rio de Janeiro, 1986.
3. Gravlee, G.P. – Anticoagulation for cardiopulmonary
Bypass. In Gravlee, G.P.; Davis, R.F.; Utley, J.R.:
Cardiopulmonary Bypass. Principles and Practice.
Williams & Wilkins, Baltimore, 1993.
4. McLean, J. – The discovery of heparin. Circulation,
19, 75-78, 1959.
5. Howell, W.H.; Holt, E. – Two new factors in blood
coagulation – heparin and pro-antithrombin. Am.
J. Physiol. 328-341, 1918.
6. Chargaff, E.; Olson, K.B. – Studies on the chemistry
of blood coagulation. Studies on the action of
heparin and other anti-coagulants. the influence of
protamine on the anticoagulante effect in vivo. J.
Biol. Chem. 125, 671-679, 1938.
7. Casu, B. – Methods of structural analysis. In Lane,
D.A.; Linsdahl. V.: Heparin. Chemical and Biological
properties, Clinical Applications. C.R.C. Press, Boca
Raton, 1989.
8. Nader, H.B.; Dietrich, C.P. – Natural occurrence,
and possible biological role of heparin. In Lane, D.A.;
Linsdahl. V.: Heparin. Chemical and Biological
properties, Clinical Applications. C.R.C. Press, Boca
Raton, 1989.
9. Baugham, D.R.; Woodward, P.M. – A collaborative
study of heparin from different sources. Bull. Wid.
Hith. Org. 42, 129-149, 1970.
10. Novak, E.; Sckhar, N.C.; Dunhan, N.W.; Coleman,
L.L. – A comarative study of the effect of lung and
gut heparins on platelet aggregation and protamina
neutralization in man. Clin. Med. 79, 22-27, 1972.
11. Rodriguez, H.J.; Vanderwiclen, A.J. – Molecular
weight determinations of commercial heparin
sodium and its sterile solutions. J. Pharm. Sci., 68,
588-591, 1979.
12. B a r r o w c l i f f e , T. W. – H e p a r i n a s s a y a n d
standardization. In Lane, D.A.; Linsdahl. V.:
Heparin. Chemical and Biological properties,
Cl inical Appl icat ions . C.R .C. Press , Boca
Raton, 1989.
13. Esposito, R.a.; Culliford, A.T.; Colvin, S.B.; Thomas,
S.J.; Lackuer, I.; Spencer, F.C. – The role of the
activated clotting time in heparin administration and
neutralization for cardiopulmonary bypass. J. Thorac.
Cardiovasc. Surg. 85, 174-179, 1983.
14. National Heart, Lung, and Blood Institute Panel on
the use of autologus Blood, Transfusion alert: Use
of Antologous Blood, Transfusion 35:703-711,1995.
15. Llewelyn CA, Hewitt PE, et al. Possible transmission
of variant Creutzfeld- Jakob disease by blood
transfusion. Lancet 363; 417-421, 2004.
16. Brown P, Will RG, Bradley R, Asher DM, Detwiler
L. Bovine Spongiform Encephalopathi and Variant
Creutzfeldt-Jakob Disease: Background, Evolution,
and Current Concerns. EID. January-February, 7:6-
16, 2001.
17. Silverglade, A. – Biological equivalence of beef lung
and hog mucosal heparins. Curr. Ther. Res. 18, 91-
103, 1975.
18. Abbott, W.M.; Warnock, D.P.; Austen, W.G. – The
relationship of heparin source to the incidence of
delayed hemorrhage. J. Surg. Res. 22, 593-597, 1977.
19. Fiser, W.P.; Gaich, P.A. – Clinical comparison of two
brands of heparin for use in cardiopulmonary bypass.
J. Extrac. Tech., 12, 29-33, 1980.
20. Gravlee, G.P.; Rugent, K.C.; Tucker, W.Y.; Case,
L.D.; Walleunhaupt, S.L.; Cordell, A.R. – Early
anticoagulation peak and rapid distribution
after intravenous heparin. Anesthesiology, 68,
126-129, 1988.
21. Olivercrona, t.; Bengtsson-Olivercrona, G. – Heparin
and lipases. In Lane, D.A.; Linsdahl. V.: Heparin.
Chemical and Biological properties, Clinical
Applications. C.R.C. Press, Boca Raton, 1989.
22. Rosenberg, R.D. – Biochemistry of heparin
antithrombin interactions, and the physiologic role
of this natural anticoagulant mechanism. Ann. J.
Med. 87 (Suppl. 3B), 28-36, 1989.
23. Ireland, H.; Rylance, P.B.; Kesteven, P. – Heparin as
an anticoagulant during extracorporeal circulation.
In Lane, D.A.; Linsdahl. V.: Heparin. Chemical and
Biological properties, Clinical Applications. C.R.C.
Press, Boca Raton, 1989.
24. Jaques, L.B.; Mahadoo, J. – Pharmacodynamics and
clinical effectiveness of heparins. Semin. Thromb.
Hemost., 4, 298-325, 1978.25.
25. Despotis, GJ, Levine V, Joist JH, et al. Antithrombin
III during cardiac surgery: effect on response of
activated clotting time to heparin and relationship
to markers of hemostatic activation. Anest Analg
85:498-506,1997.
250
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
26. Fareed, J.; Walenga, J.M.; Hoppensteadt, D.a.;
Messmore, H.L. – Studies on the profibrinolytics
actions of heparin and its fractions. Scand. Thromb.
Hemost. 11, 199-207, 1985.
27. Davies, G.C.; Sobel, M.; Salzman, E.W. – Elevated
plasma fibrinopeptide A and thromboxane B2 levels
during cardiopulmoanry bypass. Circulation, 61,
808-816, 1980.
28. Galletti, P.M.; Brecher, G.A. – Heart-Lung Bypass.
Principles and Techniques of Extracorporeal
Circulation. Grune & Straton, New York, 1962.
29. Anderson, R.M.; Anderson, D.P.; Kay, J.H. – A filmer
for the stationary screen oxygenator. Surgery, 42,
896-897, 1957.
30. Olson, R.E.; Piatnek, D.A. – Conservation of energy
in cardiac muscle. Ann. N.Y. Acad. Sci., 72, 466-
479, 1959.
31. Estes, J.W. – Clinical pharmacokinetics of heparin.
Cli. Pharmacokinet., 5, 204-220, 1980.
32. Cohen, J.A.; Frederickson, E.L.; Kaplan, J.A. – Plas-
ma heparin activity and antagonism during
cardiopulmonary bypass with hypothermia. Anesth.
Analg. 56, 564-570, 1977.
33. Bull, B.S.; Korpman, R.A.; Huse, W.M.; Briggs, B.D.
– Heparin therapy during extracorporeal circulation.
Problems inherent in existing heparin protocols. J.
Thorac. Cardiovasc. Surg. 69, 674-682, 1975.
34. Albada, J.; Nienwenkuis, H.K.; Sixma, J.J. –
Pharmacocinetics of standard and low molecular
weight heparin. In Lane, D.A.; Linsdahl. V.: Heparin.
Chemical and Biological properties, Clinical
Applications. C.R.C. Press, Boca Raton, 1989.
35. Taylor, K.M. – Heparin, protamin and prostacyclin
therapy during cardiopulmonary bypass. In Taylor,
K.M.: Cardiopulmonary Bypass. Principles and
Management. Williams & Wilkins, Baltimore, 1986.
36. Bull, M.H.; Huse, W.M.; Bull, B.S. – Evaluation fo tests
used to monitor heparin therapy during extracorporeal
circulation. Anesthesiology, 43, 346-353, 1975.
37. Sklehan, T.M.; Heflin, D.W. – Optimal ACT
sampling interval in pediatric and adult patients after
systemic heparinization (Abstract) Anesthesiology,
71, (Suppel. 3A), 289, 1989.
38. Effeney, D.J.; Goldstone, J.; Chin, D.; Krupski, W.C.;
Ellis, R.J. – Intraoperative anticoagulation in cardio-
vascular surgery. Surgery, 90, 1068-1074, 1981.
39. De Takats, G. – heparin tolerance. a test of the clotting
mechanism. Surg. Gynecol. Obstet., 77, 31-39, 1943.
40. Jaberi, M.; Bell, W.R.; Benson, D.W. – Control of
heparin therapy in open heart surgery. J. Thorac.
Cardiovasc. Surg., 67, 133-141, 1974.
41. Hill, J.D.; Dontigny, L.; de Leval, M.; Mielke, C.H.Jr.
– A simple method of heparin management during
prolonged extracorporeal circulation. Ann. Thorac.
Surg. 17, 129-134, 1974.
42. Page, P. – Hemostatic management (Tests) for open
heart surgery. AmSECT, Reston, 1988.
43. Ellison, N.; Jobes, D.R. – Hemostasis during
cardiopulmonary bypass. In Tinker, J.H.:
Cardiopulmonary Bypass. Current Concepts and
Controversies. W.B. Saunders co. Philadelphia, 1989.
44. Jobes, D.r.; Schwartz, A.J.; Ellison, N, et al. – Monitoring
heparin anticoagulation and its neutralization. ann.
Thorac. Surg., 31, 161-166, 1981.
45. Cugno, M.; Colombo, A.; Cacciabue, E.; Uziel, L.;
Agostini, A. – Statistical evaluation of commonly
used test for heparin monitoring. Life Support Syst.
4, 120-128, 1986.
46. Kopriva, C.J.; Sreenivasan, N.; Stafansson, S.; Farrel,
D.T.; Shaffer, W.B.Jr.; Geha, A.S. – Hypothermica
can cause errors in activated coagulation time.
Abstract Anesthesiology, 33, 885-889, 1980.
47. Soloway, H.B.; Christiansen, T.V. – Heparin
anticoagulation during cardiopulmonary bypass in
an antithrombin III deficiente patient. Am. J. Clin.
Path. 73, 723-726, 1980.
48. Harper, J. – Use of heparinized intra-arterial needles
to obtain coagulation samples. Focus Crit. Care. 15,
51-55, 1988.
49. Shore-Lesserson L, Gravlee GP. Anticoagulation for
cardiopulmonary bypass. In Gravlee GP, Davis RF,
Kuruz M, Utley JR. Cardiopulmonary bypass 2nd
ed.
Principles and practice. Lippincot Williams &
Wilkins, Philadelphia,2000.
50. Congdon, J.E.; Kardinal, C.G.; Wallin, J.D. –
Monitoring heparin therapy in hemodialisis. A report
on the activated whole blood coagulation time tests.
JAMA. 226, 1529-1533, 1973.
51. Retera, E.M.J.; Yerman, G.A.; Dassen, W.R.M. –
Heparin-protamine management: a comparison
study of three different heparin-protamine
management protocols. Perfusion, 8, 371-375, 1993.
52. Harloff, M.; Taraskiewicz, J.; Fotonki, C. –
Comparison study of the Hepcon system IV and the
hemostasis management system. J. Extracorp.
Technol. 23, 43-46, 1992.
251
CAPÍTULO 14 – ANTICOAGULAÇÃO: HEPARINA E PROTAMINA
53. Cines, D.B. – Heparin: Do we understand its
antithrombotic actions ? Chest, 89, 420-426, 1986.
54. Seltzer, J.L.; Gerson, J.I. – Decrease in arterial
pressure following heparin injection prior to
cardiopulmonary bypass. Acta Anaesth. Scand. 23,
575-578, 1979.
55. Bjoraker, D.G.; Ketcham, T.R. – Hemodynamics and
platelet release sith heparin (Abstract).
Anesthesiology, 55, A25, 1981.
56. Staples MH, Dunton RF, Karlson KJ et al. Heparin
resistance after properative heparin therapy on
intraortic balloon pumping. Ann Thorac Surg
57:1211-16,1994.
57. Souza MHL, Elias DO. Principio de Hematologia e
Hemoterapia. Rio de Janeiro,2005.
58. Jeske WP;Bakhos M;Haas S;Herbert JM;Ero
M;Szatkowski E;Walenga JM. Effect of glycoprotein
IIb/IIIa antagonists on the HIT serum induced
activation of platelets. Thromb Res 1;88(3):271-81,
1997.
59. Godal HC. Heparin Induced Thrombocytopenia. In:
Lane DA, Lindahl U. Heparin. Chemical and
Biological Properties, Clinical Aplications. CRC
Press, Boca Raton, 1989.
60. Horne MK 3rd; Hutchinson KJ. Simultaneous
binding of heparin and platelet factor-4 to platelets:
further insights into the mechanism of heparin-
induced thrombocytopenia. Am J Hematol 58, 24-
30, 1998.
61. Alving BM; Krishnamurti C. Recognition and
management of heparin-induced thrombocytopenia
(HIT) and thrombosis. Semin thromb Hemost 23,
569-74, 1997.
62. Ganzer D; Eichler P; Greinacher A; Mayer G.
Prevention of thromboembolism as a cause of
thromboembolic complications. A study of the
incidence of heparin-induced thrombocytopenia
type II. Z Orthop Ihre Grenzgeb, 135, 543-9, 1997.
63. Gravlee GP. Anticoagulation for Cardiopulmonary
Bypass. In Gravlee GP; Davis RF; Utley JR.
Cardiopulmonary Bypass. Principles and Practice.
Williams & Wilkins, Baltimore, 1993.
64. Murphy KD; Garrisi WJ; McCrohan G; Vaughn CJ.
Heparin-induced thrmobocytopenia and thrombosis
syndrome. Radiographics 18, 111-20, 1998.
65. Wilde MI; Markham A. Danaparoid. A review of
its pharmacology and clinical use in the management
of heparin-induced thrombocytopenia. Drugs 54,
903-24, 1997.
66. Warkentin TE, Greinacher A.– Heparin-Induced
thrombocytopenia and cardiac surgery. Ann Thorac
Surg 76:2121-31,2003.
67. Ludwig, K. von S. – Use of heparin-bonded surfaces in
cardiopulmonary bypass. Perfusion, 8, 21-27, 1993.
68. Toomasian, J.M.; Hsu, L.C.; Hirshl, R.B.; Heiss, K.F.;
Hulquist, K.A.; Bartlet, R.H. – Evaluation of Duraflo
II heparin coating in prolonged extracorporeal
membrane oxygenation. Trans. Am. Soc. Artif. Inter.
Organs. 34, 410-414, 1988.
69. Boonstra, P.W.; Aikkerman, C.; van Oeveren, W. et
al. – Cardiopulmonary bypass with a heparin coated
extracorporeal circuuit; clinical evaluation in 30
patients. Proceed. Eur. Assoc. Cardiothorac. Surg.
Naples, 1990.
70. Von Segesser, L.K.; Weiss, B.M.; Hãnseler, E. –
Improved biocompatibility of heparin surface-coated
ventricular assist devices. Int. J. Artif. Organs, 15,
301-306, 1992.
71. Von Segesser, L.K.; Pasu, M.; Olah, A.; Leskosek,
B.; Garcia, E; Turina, M. – Performance
characteristics ofhemofilters with heparin surface
coating: an experimental study. J. Extracorp.
Technology, 24, 81-85, 1992.
72. Ando, T.; Yamasaki, M.; Suzuki, K. – Protamine. In
Kleinzeller, A.; Springer, G.F.; Wittnan, H.G.:
Molecular, biochemistry and biophysics. Springer-
Verlag, Berlin, 1973.
73. Chargaff, E.; Olson, K.B. – Studies on the chemistry of
blood coagulation. J. Biol. Chem., 38, 122-153, 1937.
74. Vertrees, R.A.; Engelman, R.M. – Protamine-
induced anticoagulation following coronary bypass.
Proceed. Amer. Acad. Cardiovasc. Perfusion, 7, 94-
97, 1986.
75. Frater, R.W.W.; Hong, N.; Tsuko, M.; Loubsen, P.G.
– Protamine-induced circulatory changes. J. Thorac.
Cardiovasc. Surg. 87, 687-692, 1984.
76. Culliford, a.T.; gitel, S.N.; Starr, N. – Lack of correlation
between activated clotting time and plasma heparin
during cardiopulmonary bypass. Ann. Surg. 193, 105-
111, 1981.
77. Goldman, B.S.; Jaison, J.; Austen, W.G. – Cardio-
vascular effects of protamine sulfate. Ann. Thorac.
Surg. 7, 459-468, 1969.
78. Casthely, P.A.; Goodman, K.; Fryman, P.N.; Abrams,
L.M. – Hemodynamic changes after the administration
of protamine. Anesth. Analg. 65, 78-80, 1986.
79. Milne, B.; Rogers, K.; Cervenko, E.; Salerno, T.A.
– The hemodynamic effects of intra-aortic versus
252
FUNDAMENTOS DA CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
intravenous administration of protamine for
reversal of heparin in man. Can. Anesth. Soc. J.
30, 347-351, 1983.
80. Cherry, D.A.; Chin, C.J.; Wynands, J.E. et al –
Intraaortic vs intravenous administration of
protamine: a prospective randomized clinical study.
Surg. Forum, 36, 238-240, 1985.
81. Morel, D.R.; Lowentein, E.; Nguyendry, T. – Acute
pulmonary vasoconstrition and thromboxane release
during protamine reversal of heparin anticoagulation
in awake sheep. Circ. Res. 62, 905-915, 1988.
82. Lowenstein, E. – Lessons from studying an
infrequent event: adverse hemodynamic responses
associated with protamine reversal of heparin
anticoagulation. J. Cardiothorac. Anesth., 3, 99-
107, 1989.
83. Kurusz, M. – Perfusion accidents survey. Proceec.
Am. Acad. Cardiovasc. Perfusion, 7, 57-60, 1986.
84. Sharath, M.D. – Protamine-induced fatal anaphylaxis.
Prevalende of antiprotamine imunoglobulin E antibody.
The J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 90, 86-94, 1985.
85. Ching, K.S.; Leong, D.S. – Cardiopulmonary
effects of protamine in man. Anesthesiology,
53, 5116-5118, 1980.
86. Kirklin, J.W. – Effects of protamine administration
after cardiovascular bypass on complement, blood
elements and the hemodynamic state. Ann. Thorac.
Surg. 41, 193-198, 1986.
87. Egerton, W.S.; Robinsosn, C.L.N. – The antiheparin,
anticoagulant and hypotensive properties of hexadimetrine
and protamine. Lancet, 2, 635-642, 1961.
88. Gourin, A.; Streisand, R.L.; Greindeder, J.K. –
Protamine sulfate administration and the cardiovas-
cular system. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 62, 2-19,
1971.
89. Stefaniszy, H.J.; Novik, R.J.; Salerno, T.A. – Toward
a better understanding of the hemodynamic effects
of protamine and heparin interaction. The J. Thorac.
Cardiovasc. Surg. 87, 678-682, 1984.
90. Parson, R.S.; Mohandas, K. – The effect of
histamine-receptor blockade on the hemodynamic
responses to protamine. J. Cardiothorac. Anesth. 3,
37-43, 1989.
91. Morel, D.R.; Costabella, P.M.M.; Pittet, J.F. –
Adverse cardiopulmonary effects and increased
thromboxane concentrations following the
neutralization of heparin with protamine in awake
sheep are infusion rate-dependent. Anesthesiology,
73, 415-424, 1990.
92. Nuttall , G.A.; Murray, M.J.; Bowie, J.W. –
Protamine-heparin induced pulmonary hypertension
in pigs; effects of treatment with a thromboxane
recptor antagonist on hemodynamicas and
coagulation. Anesthesiology, 74, 138-145, 1991.
93. Stoelting, R.K.; Henry, D.P.; Verbus, K.M. –
Haemodynamic changes and circulatory histamine
concentrations following protamine administration to
patients and dogs. Can. Anaesth. Soc. J. 31, 534-540, 1984.
94. Sethna, D.; Gray, R.; Bussell, J.; Raymond, M;
Matloff, J.; Moffitt, E. – Further studies on the
myocardial metabolic effect of protamine sulfate
following cardiopulmonary bypass. Anesth, Analg.
61, 476-477, 1982.
95. Samuel, T.; Kolk, A.H.J.; Runke, P.; van Lis, L.M.J.
– Auto immunity to sperm antigens in vasectomized
men. Clin. Exp. Immunol. 21, 65-74, 1975.
96. Samuel, T.; Kolk, A. – Auto-antigenicity of human
protammines. In Lepow, I.H.; Crozier, R.: Vasectomy:
immunological and pathophysiologic effect in ani-
mal and man. Academic Press, New York, 1979.
97. Utley, J.R.; Bhat, M.A.; Stephens, D.B.; Kelley, H.G.
– Reversal of protamine reaction with heparin.
Perfusion, 1,63-65, 1986.
98. Knape, J.T.A.; Schuller, J.L.; De Haan, P.; De
Yong, A .P. – An anaphy la t i c reac t ion to
p r o t a m i n e i n a p a t i e n t a l l e r g i c t o f i s h .
Anesthesiology, 55, 324-325, 1981.
99. Caplan, S.N.; Berkman, E. – Protamine sulfate and
fish allergy (letter). N. Engl. J. Med. 295, 172, 1976.
100. Rogers, K.; Milne, B.; Salerno, T.a. – The
hemodynamica effects of intra-aortic versus
intravenous administration of protamine for reversal
of heparin in pigs. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 85,
851-855, 1983.
101. Cavarockhi, N.C.; Schaff, H.V.; Orszulak, T.A. –
Evidence for complement activatio by protamine-
heparin interaction after cardiopulmonary bypass.
Surgery, 98, 525-530, 1985.
102. Hobbhahn, J.; Conzen, P.; Habazetti, H.; Gutman, R.
– Heparin reversal by protamine in human-
complement, prostaglandins, leukocytes, platelets and
hemodynamics. J. Appl. Phys., 71, 1415-1421, 1991.
103. Castaneda, A.R. – Must heparin be neutralized
following open-heart operations ? J. Thorac.
Cardiovasc. Surg. 52, 716-720, 1971.