Dear Editor,

The interaction of Positive End-Expiratory Pressure (PEEP) effects in gas exchange and lung mechanics during Mechanical Ventilation (MV) in intra and postoperative abdominal surgery are globally well known.¹ However, during laparoscopic cholecystectomy they remain untested. We have read with great interest the study by Oznur et al., on which they move forward testing the PEEP effects during laparoscopic cholecystectomy in two groups regarding to the PEEP level applied (5-10 cm H₂O). They registered hemodynamic (cardiac rate/systolic-diastolic pressure/mean arterial pressure), respiratory (arterial oxygen saturation/partial pressure of carbon dioxide at the end of expiration (ETCO₂), and metabolic parameters (glucose/insulin/cortisol/lactic), along three different treatment stages (before/during and after the surgery). The results showed a clear benefit on compliance and oxygenation, a reduction on post-surgical stress, and everything without hemodynamic nor respiratory deleterious effects, when higher peep levels were set. Higher PEEP levels recruit the lung, raising the compliance and improving the oxygenation, it also reduces the ventilation/perfusion mismatch and hence limiting the respiratory shunt.¹ On the hemodynamic point of view, the positive pressure on the lung mechanics rises the left cardiac output mainly through the after load reduction, but also reduces the right cardiac output due to the right after load elevation; so when the patient's hydratation level is adequate, the global cardiac performance improves. As a final result, the physiologic stress secondary to a certain clinical condition, is limited, due to the secured peripheral tissue oxygenation, and hence cortisol and lactic levels decline² as shown by authors.

Firstly, protective effects of PEEP need to be address in time. We know that abdominal condition and their derived surgical procedures, when needed, intra-abdominal pressure (Pabd) peaks, decreasing the lung compliance, and leading to a collapse on the lower pulmonary lobes alveoli. The atelectasis de-recruits the lung, dropping dramatically the Functional Residual Capacity (FRC) and worsening the pulmonary shunt and so the oxygenation and the CO₂ wash out. Previously papers, Pankaj et al.³ had already concluded the same effect as Oznur et al., but not long-term outcome on stress (60 min after extubation), yet observed until this study. In our opinion associations between postoperative pulmonary complications and the protective stress use of PEEP need to be clarified. We do not have this key point and mainly pulmonary post-surgical complications (early or late) need also to be taken into account.

Secondly, associations of intrabdominal pressure and the intrathoracic pressure is a controversial determinant for post operatory pulmonary complications. Nevertheless some studies⁴ did not reported an straight relation between the raise on the intrabdominal pressure and the intrathoracic pressure on patients undergoing laparoscopy surgery. On the other hand, there are also the severe pathophysiological effects occurring not only on the lung, but also on the liver, kidney and heart, which potentially lead to cardiorenal, hepatopulmonary or hepatorenal syndromes.⁵ Higher peep, cautiously used, can fight back those deleterious conditions through the oxygenation and cardiac performance improvement.

Thirdly, sensibility and specific of variables used to define "physiologic stress" are limited for other determinants factors during surgery procedure (tissue oxygenation, cortisol and lactic levels). Additionally, no previous pathological conditions existed on the selected patients, so not chance to know if the outcomes on stress respond would be reproducible on patients with diabetes, cardiac, endocrine or respiratory disease.

Fourthly, PEEP levels shouldn't be static but dynamic, due the constant changing clinical condition, not even during short time period and minimal invasive surgery, as laparoscopy, because of the altered intrabdominal pressure while surgical procedures are delivered. The clinician must find the proper peep level according to the general condition, the surgical timing and of course the hemodynamic state, due to the positive pressure effects on the patients hemodynamics.⁶

Certainly further analysis is demanded, to elucidate the PEEP effects when intrabdominal pressure is elevated, especially during minimal invasive surgical procedures.

Cara Editora,

A interação dos efeitos da pressão positiva expiratória final (PEEP) na troca de gás e na mecânica pulmonar durante a ventilação mecânica (VM) nos períodos intraoperatório e pós-operatório de cirurgia abdominal é globalmente conhecida.¹ No entanto, esses efeitos ainda não haviam sido testados durante colecistectomia laparoscópica. Lemos com grande interesse o estudo de Oznur et al., no qual os autores avançaram na avaliação dos efeitos da PEEP durante a colecistectomia laparoscópica em dois grupos, testaram os níveis de PEEP aplicados (5-10 cm H₂O). Os parâmetros hemodinâmicos (frequência cardíaca, pressão arterial sistólica/diastólica, pressão arterial média), respiratórios (saturação arterial de oxigênio, pressão parcial de dióxido de carbono ao final da expiração - ETCO₂ e metabólicos - glicose, insulina, cortisol, nível láctico) foram testados durante três períodos de tratamento diferentes (antes, durante e após a cirurgia). Os resultados mostraram um claro benefício na complacência e oxigenação, redução do estresse pós-cirúrgico, todos sem efeitos hemodinâmicos e respiratórios deletérios quando níveis mais altos de PEEP foram estabelecidos. Níveis mais altos de PEEP recrutam o pulmão, aumentam a complacência e melhoram a oxigenação, além de reduzir a incompatibilidade ventilação/perfusão e, portanto, limita o shunt respiratório.¹ Do ponto de vista hemodinâmico, a pressão positiva na mecânica pulmonar aumenta o débito cardíaco esquerdo, principalmente através da redução da pós-carga, mas também reduz o débito cardíaco direito devido à elevação da pós-carga ventricular direita. De modo que quando o nível de hidratação do paciente é adequado, o desempenho cardíaco global melhora. Como resultado final, o estresse fisiológico secundário a uma determinada condição clínica é limitado devido à oxigenação segura do tecido periférico e, portanto, os níveis de cortisol e lácticos diminuem² conforme demonstrado pelos autores.

Primeiro, os efeitos protetores da PEEP precisam ser abordados a tempo. Sabemos que as condições abdominais e seus procedimentos cirúrgicos derivados, quando necessários, elevam a pressão intra-abdominal (PABD), diminuem a complacência pulmonar e colapsam os alvéolos nos lobos pulmonares inferiores. A atelectasia "desrecruta" o pulmão, diminui drasticamente a capacidade residual funcional (CRF), agrava o shunt pulmonar e, dessa forma, a oxigenação e a eliminação de CO₂. Em estudos anteriores, Pankaj et al.³ já haviam identificado o mesmo efeito que Oznur et al., mas não o resultado em longo prazo sobre o estresse (60 minutos pós-extubação), ainda não observado até esse estudo. Em nossa opinião, as associações entre as complicações pulmonares pós-operatórias e o uso do estresse protetor da PEEP precisa ser esclarecida. Não temos esse conhecimento-chave e, em especial, as complicações pulmonares pós-cirúrgicas (precoces ou tardias) também precisam ser levadas em consideração.

Segundo, a associação de pressão intra-abdominal e pressão intratorácica é um determinante controverso para as complicações pulmonares pós-operatórias. Porém, alguns estudos⁴ não relataram uma relação direta entre o aumento da pressão intra-abdominal e a pressão intratorácica em pacientes submetidos à cirurgia laparoscópica. Por outro lado, também há efeitos fisiopatológicos graves que ocorrem não apenas no pulmão, mas também no fígado, nos rins e no coração, o que potencialmente leva à síndrome cardiorrenal, hepatopulmonar ou hepatorrenal.⁵ Uma PEEP alta, usada com cautela, pode proteger contra estas condições deletérias através da melhora da oxigenação e do desempenho cardíaco.

Terceiro, a sensibilidade e a especificidade das variáveis usadas para definir o "estresse fisiológico" são limitadas para outros fatores determinantes durante o procedimento cirúrgico (oxigenação tecidual, cortisol e níveis láticos). Além disso, não havia condições patológicas anteriores nos pacientes selecionados; portanto, não é possível saber se os resultados da resposta ao estresse seriam reproduzíveis em pacientes com diabetes, doenças cardíacas, endócrinas ou respiratórias.

Quarto, os níveis da PEEP não devem ser estáticos, mas dinâmicos, devido à constante alteração da condição clínica, nem mesmo durante um curto período e em cirurgia minimamente invasiva, como laparoscopia, devido à pressão intra-abdominal alterada enquanto os procedimentos cirúrgicos são feitos. O médico deve encontrar o nível adequado da PEEP de acordo com o estado geral, o tempo cirúrgico e, claro, o estado hemodinâmico, devido aos efeitos da pressão positiva sobre a hemodinâmica dos pacientes.⁶

Certamente, estudos mais abrangentes são necessários para elucidar os efeitos da PEEP quando a pressão intra-abdominal é elevada, especialmente durante procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos.