Mecanismo de Ação do Meio de Contraste

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DISCIPLINA DE EXAMES RADIOLÓGICOS CONTRASTADOS 
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AVALIAÇÃO DE FATORES DE RISCOS NA UTILIZAÇÃO 
DE CONTRASTES IODADOS EM EXAMES DE 
UROGRAFIA EXCRETORA 
 
Mecanismo de Ação do Meio de Contraste 
 
O meio de contraste iodado é injetado rapidamente em uma das veias 
periféricas dos membros superiores (MMSS) e, em casos onde não há 
possibilidade de realizar punção venosa nestes locais, recorre-se às veias dos 
membros inferiores (MMII). O contraste é diluído apenas na circulação 
sanguínea conforme mostra a Figura 1. O trajeto do meio de contraste injetado 
na veia periférica é o seguinte: circulação venosa, coração direito, artéria 
pulmonar, veia pulmonar, coração esquerdo, aorta, atingindo a artéria renal em 
cerca de 15 segundos após sua administração, onde ele é excretado através 
da filtração glomerular (GUYTON,1988). Deste modo a urina opacificada 
substitui progressivamente a urina preexistente nas cavidades excretoras 
(MONNIER et al., 1999). 
No intervalo de tempo em que o meio de contraste atinge a circulação 
sanguínea, ele se difunde pelo processo de osmose pelas paredes dos vasos 
sanguíneos para dentro do espaço extracelular extra vascular do rim 
(ALBERTS et al., 1997; DURÁN, 2003). 
A reabsorção tubular e secreção não desempenham papel significativo 
no mecanismo de ação dos meios de contraste. O contraste não entra no 
espaço intracelular. Em condições normais a reabsorção de sal e água no 
túbulo proximal resulta na reabsorção de 80 a 90% da água filtrada. Ocorre que 
este processo aumenta a concentração dos meios de contraste no túbulo 
proximal, cerca de até 10 vezes da concentração plasmática. O resultado final 
é uma concentração relativamente alta dos meios de contraste dentro dos 
túbulos renais e ductos coletores. A hiperconcentração nos túbulos resulta em 
uma excelente fase nefrográfica do exame de UGE (KATZBERG, 1992). 
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Figura 1 - Representação do início do mecanismo de ação do meio de contraste 
quando injetado nos vasos sanguíneos (SOVAK, 1984). 
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A meia-vida (T1/2) do contraste, tempo necessário para que 50% da 
dose administrada seja filtrada pelos rins, é de 30 a 60 minutos em adultos 
normais. E em pacientes idosos ou com disfunção renal é geralmente de 60 a 
180 minutos. Após a administração do meio de contraste por via endovenosa, 
ocorre um equilíbrio entre o soro e o espaço do líquido extracelular. Isto 
acontece devido à alta quantidade de contraste que permanece no interior do 
espaço do líquido extracelular. O “clearance” do contraste é dependente da 
difusão gradual dos meios de contraste a partir do espaço extracelular 
(DAWSON, 1990; KATZBERG, 1992). 
O efeito desejado do meio de contraste no organismo é que, nos 
primeiros 20 minutos após a sua administração, pode-se obter uma excelente 
imagem do trato urinário. 
 
Características Gerais dos Meios de Contraste 
 
Os meios de contraste possuem, como estrutura elementar, um anel 
benzênico, unido a um grupo ácido representado pela fórmula química (COO-
H+), em sua posição número 1, agregada aos átomos de iodo e grupamentos 
complementares, podendo ser ácidos e substitutos orgânicos, representados 
pelos R1 (posição nº. 3) e R2 (posição nº. 5), conforme mostrado na Figura 2 
(SCHERING, 1995; CBR, 2000). 
 
Figura 2 - Estrutura básica dos meios de contraste com suas respectivas ligações em 
cada posição do anel benzeno (SCHERING, 1995). 
 
Quando o meio de contraste apresenta um anel benzênico, forma o 
monômero com três átomos de iodo, representado na Figura 11(a); quando 
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compostos por dois anéis benzênicos, com seis átomos de iodo, dão origem ao 
dímero mostrado na Figura 11(b) (SCHERING, 1995; CBR, 2000). 
Os grupamentos COO
-
H
+
 cedem átomos de hidrogênio, ou seja, doam 
cargas positivas, sendo assim substituído por um cátion (Na
+
 ou meglumina), 
originando os meios de contraste denominados iônicos, ou por aminas 
portadoras de grupos hidroxila (R = radical orgânico), formando os meios de 
contraste não-iônicos. Nas posições 3 e 5, mostradas na Figura 3(a) e 3(b) da 
estrutura dos meios de contraste, podem ainda unir-se outros substituintes, 
sendo estes os responsáveis pelo comportamento do contraste no organismo e 
por sua toxicidade (CBR, 2000). 
 
 
Figura 3 - Estrutura química dos meios de contraste: a) meio de contraste monômero e 
b) meio de contraste dímero (SCHERING, 1995). 
 
Composição dos Meios de Contraste 
 
Quanto à composição, eles podem ser divididos em: 
a) Iodados: são os meios de contraste que, em sua composição, contêm iodo 
(I) como elemento radiopaco (NISCHIMURA, POTENZA e CESARETTI, 1999). 
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b) Não-iodados: são aqueles meios de contraste que não possuem o iodo, mas 
outros elementos de interesse radiopaco, por exemplo: bário (Ba) e gadolínio 
(Gd) (NISCHIMURA, POTENZA e CESARETTI, 1999). 
 
Classificação Quanto à Solubilidade 
 
No item de solubilidade convém distingui-los em três classes 
(CORBETT, 1982): 
a) Hidrossolúveis: são meios de contraste que se diluem em água, como 
exemplo: contrastes iodados. 
b) Lipossolúveis: são meios de contraste que se dissolvem em gordura, o 
lipiodol é o exemplo mais comum deste tipo utilizado atualmente (MINGOIA, 
1967). 
c) Insolúveis: são meios de contraste que não se dissolvem nem na água nem 
em gorduras, exemplo típico é o sulfato de bário, utilizado amplamente em 
exames do tubo digestivo (CONTARDO e CHAMPIN, 1988; NISCHIMURA, 
POTENZA e CESARETTI, 1999). 
 
Capacidade de Dissociação 
 
 Nas particularidades de dissociação dos meios de contraste, são 
avaliados o seu aspecto, a sua ligação química e o número de partículas 
presentes em solução (quanto maior o número de partículas em um 
determinado volume, mais intensos são os efeitos colaterais e mais elevada 
sua osmolaridade) (SCHERING, 1995). 
São eles: 
a) Iônicos: são meios de contraste cuja dissociação apresenta 
características específicas. Suas moléculas, quando em solução, 
possuem cargas elétricas e, ao se dissociarem, cada molécula cede seu 
lugar a duas partículas, ou seja, dissociam-se em íons (cátion e ânion). 
Um cátion com carga positiva, o sódio (Na+) ou a meglumina (Mgl+) e 
um ânion carregado negativamente, sendo responsável pelo contraste, 
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exemplificado na Figura 4. A ligação química entre eles ocorre por 
eletrovalência (SCHERING, 1995). 
b) Não-Iônicos: são meios de contraste que não se dissociam em íons 
quando em solução, ocorrendo somente interações dos compostos 
moleculares com a água. Como exemplo, tem-se a animação do radical 
carboxila (COO-Na+), originando uma amida ou aminoaçúcar 
(glucamida), cuja dissociação não origina íons (SCHERING, 1995). A 
Figura 4 apresenta algumas fórmulas químicas desses meios de 
contraste. 
 
Figura 4 - Fórmula química de meios de contraste iônicos. a) estrutura básica do meio 
de contraste com COO-H+; b) estrutura de meio de contraste iônico com substituição 
do H+ por Na+ ; c) utilização da Mgl+ na composição do meio de contraste, tornando-
se COO-Mgl+( SCHERING, 1995). 
 
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Figura 5 - Fórmulas químicas de meios de contraste. a) substituição do radical 
carboxila (COO-Na+) do meio de contraste monômero iônico para a estrutura b) 
originando um meio de contraste monômero não-iônico e, c) meios de contraste 
dímeros não-iônicos,onde não ocorre a dissociação do sal (X) (SCHERING, 1995). 
 
Características Específicas dos Meios de Contraste 
 
As características dos meios de contraste estão relacionadas com as 
propriedades de segurança, eficácia e estabilidade durante a realização do 
exame. Alguns fatores interferem no comportamento fisiológico dos meios de 
contraste, tais como: densidade, lipofilia, concentração em quantidade de 
matéria e viscosidade (SCHERING, 1995; CBR, 2000). 
 
Densidade 
É definida como a divisão da massa específica pelo seu volume, conforme a 
equação: 
𝜌 =
𝑚
𝑉
 
 
A densidade depende: do material considerado e da temperatura (um 
aquecimento provoca aumento de volume, interferindo no valor da densidade) 
(PERUZZO e CANTO, 2002). 
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Quanto maior a densidade dos meios de contraste mais difícil sua 
administração e, consequentemente maior a probabilidade de reações 
adversas. Torna-se imprescindível o aquecimento dos meios de contraste para 
reduzir a sua densidade e os seus efeitos adversos. 
 
Viscosidade 
É o atrito interno de um fluido. Devido à viscosidade, deve-se exercer 
uma força para fazer uma camada de fluido deslizar sobre a outra, ou uma 
superfície escorregar sobre a outra, se entre ambas houver uma camada de 
fluido. O fluido é uma substância que pode escoar, o termo inclui líquido e 
gases, que diferem notavelmente em suas compressibilidades (SEARS, 
ZEMANSKY e YOUNG, 1984). 
O coeficiente de viscosidade depende de maneira acentuada da 
temperatura. Para os gases, a viscosidade aumenta com a temperatura, 
enquanto que, para os líquidos, a viscosidade diminui com o aumento da 
temperatura (FOX e MCDONALD, 2001). 
A viscosidade é uma propriedade física importante aos meios de 
contraste, influenciando na facilidade com que o mesmo é injetado. Meios de 
contraste com viscosidade elevada requerem cuidados especiais, como: calibre 
da agulha ou do cateter maior, ou seja, quanto maior a viscosidade, mais difícil 
sua administração endovenosa. Assim, a viscosidade dos meios de contraste 
aumenta quando (SCHERING, 1995): 
a) Aumenta a concentração do agente de contraste no recipiente a ser injetado; 
b) As moléculas do meio de contraste aumentam de peso e tamanho; 
c) Diminui a temperatura da substância. 
 
Aspectos Quantitativos das Soluções 
 
A quantidade de matéria é expressa pela unidade de mol. Torna-se 
necessário conhecer a quantidade em mol de uma substância, pois ela está 
diretamente relacionada à quantidade de partículas em nível microscópico 
(átomos, íons, etc.) (PERUZZO e CANTO, 2002). 
 
 
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Pressão Osmótica X Concentração das Soluções de Contraste 
 
A pressão exercida sobre o solvente para evitar que o mesmo passe do 
lado menos concentrado para o mais concentrado é chamada de pressão 
osmótica (DURÁN, 2003). 
A concentração das soluções é a maneira de expressar a proporção 
existente entre as quantidades de soluto e de solvente, ou então, as 
quantidades de soluto e de solução (FELTRE, 1982). 
 
Concentração em Quantidade de Matéria de Soluto e Volume da Solução, 
Concentração Molar ou Molaridade (M) 
 
É a relação entre a quantidade de matéria do soluto (n soluto) e o 
volume (V solução), em litros, ou seja, indica quantos mols de soluto estão 
presentes num determinado volume de solução em litros (SARDELLA e 
MATEUS, 1991; SARDELLA, 1997; PERUZZO e CANTO, 1997; USBERCO e 
SALVADOR, 2002): 
𝑀 =
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜
 
Utiliza-se a unidade de M, ou mol/ L. 
 
Nas soluções iônicas torna-se possível determinar a molaridade do 
soluto e a molaridade dos íons provenientes de sua dissociação ou ionização 
(USBERCO e SALVADOR, 2002). 
Nas reações químicas a molaridade é importante, pois sempre há uma 
proporção entre o número de mols dos reagentes e o dos produtos (PERUZZO 
e CANTO, 1997). 
 
Quantidade de Matéria do Soluto e Massa do Solvente, Concentração 
Molal ou Molalidade (ml ou W) 
 
É a relação entre a quantidade de matéria do soluto (ou seja, número de 
moles de moléculas do soluto) e a massa do solvente em quilograma (FELTRE, 
1982; SARDELLA, 1991; PERUZZO e CANTO, 1993; CARVALHO, 1995). 
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Quando há uma solução com molalidade = x (mol/kg), isto representa que a 
solução é x molal, e contém x mol de soluto dissolvido em cada kg de solvente 
(CARVALHO,1995). 
𝑤 =
𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
 
Utiliza-se a unidade de mol/kg 
 
A molalidade é somente utilizada para experiências onde são efetuadas 
medidas físicas, como determinados pontos de fusão, ebulição, vapor e outros 
(PERUZZO e CANTO, 1993). 
Como definição um osmol de um soluto não dissociável é equivalente a 
1 mol deste soluto; assim 1 mol de NaCl será igual a 2 osmol, porque cada 
molécula de NaCl produz duas partículas, uma de Na+ e outra de Cl-(DURÁN, 
2003). Em soluções extremamente diluídas, no caso dos meios de contraste, é 
possível medir a concentração de partículas em termos de: 
• Osmolaridade: uma osmolaridade igual a 1 significa que a solução 
consiste de 1 osmol por litro de solução (DURÁN, 2003). Para os meios de 
contraste, a osmolaridade representa a concentração da solução e depende da 
temperatura da substância. 
• Osmolalidade: uma substância com osmolalidade igual a 1 significa que 
a solução terá 1 osmol por kg de solvente (DURÁN, 2003). Para os meios de 
contraste, a osmolalidade é o número de partículas por quilograma de solvente, 
determinando assim a aceitabilidade da solução no organismo, pois ajudam a 
diagnosticar desordens de fluidos do corpo (ROSSETTI, 2005). 
A osmolalidade é influenciada pela concentração, peso molecular, 
formas de associação e dissociação da substância química utilizada, e 
representa o poder osmótico que a solução exerce sobre as moléculas de água 
(CBR, 2000). 
 Se a solução apresentar a mesma osmolalidade do plasma sanguíneo 
(em torno de 300 mOsm/kg), será denominada isotônica; se for maior, 
hipertônica, se menor, hipotônica (SCHERING, 1995). 
 
Autora: KÁTIA ELISA PRUS PINHO 
 
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Questionário a ser entregue na próxima aula (29/08/2014) 
 
1. Qual o tempo para o contraste iodado alcançar a artéria renal? 
2. O que é fase nefrográfica? 
3. O que é e qual a meia-vida do contraste Iodado em paciente normal, em 
idoso e paciente com disfunção renal? 
4. Qual o mecanismo responsável pela toxicidade do meio de contraste? 
5. Qual a diferença entre o contraste iodado iônico do não iônico do ponto de 
vista químico? 
6. Quais fatores interferem na densidade do contraste? Quais problemas 
relacionados a densidade? 
7. O que é viscosidade em contraste, quais problemas relacionados a 
viscosidade? 
8. O que é osmolaridade e osmolalidade em contraste? 
9. Qual a faixa de osmolalidade mais segura para o paciente? 
10. Pesquise as marcas mais comuns no mercado, característica e preço de 
contraste iodado (iônico e não iônico). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0066-782X2004000700001&script=sci_arttext