Gislaine de Souza Alves
PADRÃO RESPIRATÓRIO E MOVIMENTO TORACOABDOMINAL
DURANTE O EXERCÍCIO EM INDIVÍDUOS COM DOENÇA PULMONAR
OBSTRUTIVA CRÔNICA
Belo Horizonte
Universidade Federal de Minas Gerais
2006
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Padrão de movimento toracoabdominal em saúde e DPOC durante exercício., Notas de aula de Cálculo
Um estudo que compara o padrão de respiração e movimento toracoabdominal de sujeitos com doença pulmonar crônica obstrutiva (dpco) durante repouso e exercício ciclo. O estudo utiliza um pleitismo respiratório inductivo para medir volume e componentes do tempo de respiração e movimento toracoabdominal aos pés de 30-50%, 70-80% e 100% da carga máxima de trabalho alcançada. Os resultados mostram que a frequência respiratória e volume tidal associados à maior contribuição do compartimento abdominal sugerem uma maior participação do diafragma. Além disso, o estudo avalia a asincronia e movimento paradoxal entre a caixa torácica e abdômen em sujeitos normais e pacientes com dpco durante exercício não invasivo. O objetivo deste estudo foi comparar os padrões de respiração e movimento toracoabdominal de sujeitos com dpco.
Tipologia: Notas de aula
2022
1 / 63
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Gislaine de Souza Alves
PADRÃO RESPIRATÓRIO E MOVIMENTO TORACOABDOMINAL
DURANTE O EXERCÍCIO EM INDIVÍDUOS COM DOENÇA PULMONAR
OBSTRUTIVA CRÔNICA
Belo Horizonte Universidade Federal de Minas Gerais 2006
Gislaine de Souza Alves
PADRÃO RESPIRATÓRIO E MOVIMENTO TORACOABDOMINAL
DURANTE O EXERCÍCIO EM INDIVÍDUOS COM DOENÇA PULMONAR
OBSTRUTIVA CRÔNICA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ciências da Reabilitação da Escola de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial paraReabilitação. obtenção do título de Mestre em Ciências da Área de Concentração: Desempenho Funcional Humano. Orientadora: Prof Co-Orientadora: Profa. Draa. Dr. Raquel Rodrigues Britto.a. Verônica Franco Parreira.
Belo Horizonte Universidade Federal de Minas Gerais 2006
AGRADECIMENTOS
Aos funcinários do Departamento de Fisioterapia da UFMG, obrigada por todo apoio técnico. Aos pacientes que participaram deste estudo, obrigada pela cooperação. Aos pneumologistas Luiz Fernando, Claúdia Botelho e Rosiane Adaid C. Almeida, por todo auxílio durante a fase de recrutamento dos voluntários. Ana Beatriz Vilaça que foram imprescindíveis na coleta de dados. Muito obrigada!^ A toda equipe do LabCare, obrigada pelo apoio, em especial à Karoline Simões e À Flávia Cristina Campos, minha parceira nas coletas, obrigada pela amizade e pela ótima parceria. À todos os colegas de mestrado, em especial à Érika Baião e Clarissa Campos que estiveram mais próximas, obrigada pelo companheirismo e apoio. Ao Laboratório de Avaliação e Carga, obrigada pela ajuda fornecida sempre que necessária. Às professoras Luci Fuscaldi Teixeira-Salmela e Renata Noce Kirkwood pela disponibilidade e colaboração. Às minhas irmãs Gilmara e Jussara, obrigada pela força. Ju agradeço-lhe muitopor você ter feito parte da minha vida neste momento, mais que ninguém você acompanhou cada fase desta conquista. Ao André, pelo apoio, carinho e amizade sem fim. Aos meus amigos e parentes, agradeço por entenderem minha ausência e falta de tempo. À minha co-orientadora, Profauxílio, disponibilidade e pelas válidas e brilhantes sugestões.a. Dra. Verônica Franco Parreira, obrigada pelo Em especial à minha orientadora Profa. Dra^ Raquel, pela oportunidade de vivenciar a realização deste sonho. Obrigada por toda confiança, incentivo e aprendizado ao longo deste processo. E a Deus, pela força e bênçãos.
SUMÁRIO
RESUMO ................................................................................................................ VI
Alves, G.S Resumo (^) VI
RESUMO
Alves, G.S. Padrão respiratório e movimento toracoabdominal durante exercício em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica. Belo Horizonte, 2006.
Os indivíduos com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) podem apresentar anormalidadescontribuem para a limitação ao exercício. O objetivo deste estudo foi comparar o no padrão respiratório e no movimento toracoabdominal que padrão respiratório e o movimento toracoabdominal no repouso e durante o exercício progressivo no cicloergômetro em pacientes com DPOC. Foram avaliados 22 pacientes com média de idade de 68 ± 8 anos (média ± desvio- padrão), índice de massa corporal de 23 ± 3 Kg/m1° segundo (VEF^2 , volume expiratório forçado no indutância foi utilizada para análise dos componentes de volume e tempo do^1 ) de 42,6 ± 13,5% do previsto. A pletismografia respiratória por padrão respiratório e movimento toracoabdominal durante repouso e em três fases do exercício progressivo (30-50%, 70-80% e 100% da maior carga atingida) realizadopedalando inicialmente em 20 watts, com incrementos de 10 watts a cada 2 na bicicleta mecânica. O protocolo foi realizado com o indivíduo minutos até a exaustão ou até que 90% da freqüência cardíaca máxima fosse alcançada. As seguintes variáveis foram avaliadas a cada ciclo respiratório: freqüência respiratória (FR), volume corrente (VC), ventilação minuto (VE), tempo inspiratório (Ti), tempo expiratório (Te), tempo total do ciclo respiratório (Ttot),razão do tempo inspiratório pelo tempo total do ciclo respiratório (Ti/Ttot), fluxo inspiratório médio (VC/Ti), contribuição do abdômen (AB) para o volume corrente e ângulo de fase (AngFase). Para análise dos dados foi utilizada ANOVA para medidas repetidas seguida de contraste pré-planejado e correção de Bonferroni (p<0,008). (p=0,001). A contribuição de AB aumentou significativamente do repouso (49,82 ± Como esperado, houve aumento progressivo da VE, VC da FR 11,19%) para o exercício (63,96 ± 9,79; 63,46 ± 10,46 e 66,03 ± 10,46% respectivamente em 30-50%, 70-80% e 100%). O AngFase variou de 11,95 ± 7, no repouso para 22,30 ± 8,74 durante o exercício máximo indicando aumento da assincronia durante o exercício (p=0,001). Estes resultados demonstram que oaumento da ventilação nos pacientes com DPOC durante exercício progressivo em cicloergômetro está relacionado ao aumento da freqüência respiratória e do volume corrente associado principalmente ao aumento da contribuição abdominal, sugerindo maior participação do diafragma.
Alves, G.S. Abstract (^) VII
ABSTRACT
Alves, G.S. Breathing pattern and thoracoabdominal motion during exercise in patients with chronic pulmonary obstructive disease. Belo Horizonte, UFMG, 2006.
Subjectsabnormalities with of chronicbreathing obstructive pattern and pulmonary thoracoabdominal disease motion(COPD) that havecan contribute to exercise limitation. The aim of this study was to compare breathing pattern and thoracoabdominal motion at rest and during incremental exercise in subjects with COPD. Twenty two patients with age of 68±8 yrs (mean ± standard deviation), body mass index of 23 ± 3 Kg/mvolume in 1 second (FEV^2 and forced expiratory respiratory inductive plethysmography was used to measure volume and time^1 )^ of^ 42.6±13.5%^ predicted^ were^ studied.^ The components of breathing pattern and thoracoabdominal motion at rest and during three levels of an incremental cycling exercise (30-50%, 70-80% e 100% of maximal work load reached). The patients began the exercise with a workload of 20 watts which was increased progressively by 10 watts every two minutes until exhaustion or if 90% of heart rate was reached. The following variables were analysed: respiratory rate ( RR ), tidal volume ( V T), minute ventilation ( V E), inspiratory time ( T I), expiratory time ( T E), fractional inspiratory time (contribution T I/ T TOT ), mean inspiratory flow (to V V T/ T I), the percentage of abdomen (AB) ANOVA followed by pre-planned contrasts and Bonferroni corrections wereT^ and^ the^ phase^ angle^ (PhaseAng).^ Repeated^ measures used for analyses (p<0.008). As expected, it was observed progressive increase in V E, V T and RR (p=0.001). The AB contribution increased significantly from rest (49.82±11.19%) to exercise (63.96±9.79, 63.46±10.46,66.03±10.46%; respectively at 30-50%, 70-80% e 100%, p=0.001). The PhaseAng varied from 11.95±7.24 at rest to 22.30± 8.74 during maximal exercise suggesting an increase in asynchronism (p=0.001). These results demonstrated that the increase in ventilation during exercise in patients with COPD was related to increase in the respiratory frequency and in the tidalvolume associated with the major contribution of the abdominal compartment suggesting higher participation of diaphragma.
Alves, G. S. Introdução (^9)
toracoabdominal de indivíduos com DPOC.6,7,8,9,10^ Essas anormalidades estão bem descritas e avaliadas durante o repouso7,8,9,11,12, sendo caracterizadas principalmente pela presença de movimentos assincrônicos (quando ambos compartimentos movimentam-se para fora, porém com atraso na excursão de um em relação ao outro) e paradoxais (quando tórax e abdômen movem-se em oposição durante a respiração). Entretanto, existem poucos estudos demonstrando o percentual de contribuição da CT e do AB para o volume corrente (VC) durante o esforço, e as alterações do padrão respiratório em diferentes níveis de intensidade de exercício.13,
1.1- Padrão respiratório e movimento toracoabdominal durante o repouso.
Vários estudos descrevem o movimento toracoabdominal (MTA) de indivíduos saudáveis durante o repouso.15,16,17,18^ Um estudo pioneiro foi o de Sharp et al. (1975).^17 Nesse estudo as análises foram realizadas por meio do magnetômetro, que é um equipamento composto por sensores capazes de gerar e captar campos magnéticos quando colocados em posições diametralmente opostas da caixa torácica (CT) e do abdômen (AB). Desse modo, as distâncias entre os sensores é medida e após calibração são obtidas as variações volumétricas. Este autor avaliou 81 voluntários incluindo mulheres e homens jovens (17 a 54 anos) e homens acima de 55 anos (55 a 81 anos). Observou-se que durante respiração espontânea, a contribuição de AB para o VC (considerando variação de 100% a soma do movimento de CT e AB) predominou na posição supina (média ± desvio-padrão de 75±4%; 72±4% e
Alves, G. S. Introdução (^10)
79±3% para homens jovens, mulheres jovens e idosos, respectivamente) e a contribuição da CT predominou na posição sentada (72±3%; 61±4% e 74±3% para mulheres jovens, homens jovens e acima de 55 anos, respectivamente). Durante a realização da manobra de ventilação voluntária máxima, houve predominância da CT na maioria dos voluntários em ambas as posições. Tobin et al. (1983)^16 observaram resultados semelhantes durante respiração espontânea na posição supina, entretanto a posição sentada não foi avaliada nesse estudo. Teramoto et al. (1995)^15 avaliaram o MTA na posição sentada no cicloergômetro, entretanto neste estudo foi utilizada a pletismografia respiratória por indutância (PRI), que é um sistema preciso de medidas quantitativas e não invasivas do MTA baseado no mesmo princípio do magnetômetro, capaz de avaliar inclusive variáveis relacionadas ao padrão respiratório. Este estudo objetivou comparar indivíduos saudáveis jovens (25± anos) com idosos (71,9±5,3 anos). Em ambos os grupos o MTA foi caracterizado pela maior contribuição de AB para o VC (53,6% vs 53,9% para jovens e idosos respectivamente). Este resultado foi oposto ao encontrado por Grimby et al. (1968)^19 que observou predominância de CT (76%) em indivíduos jovens e saudáveis também sentados no cicloergômetro. A diferença entre os estudos pode estar relacionada às diferentes técnicas de medida empregadas. Buscando avaliar o MTA de indivíduos com DPOC (63±11 anos) de grau moderado e grave (estáveis) e em insuficiência respiratória aguda, Sharp et al. (1977)^7 realizaram um estudo utilizando magnetômetros. A avaliação foi feita na posição sentada e em supino, durante respiração espontânea e após
Alves, G. S. Introdução (^12)
(VE) acima dos valores normais, reduzido tempo inspiratório (Ti) e relação tempo inspiratório sobre tempo respiratório total (Ti/Ttot), com aumento do fluxo inspiratório médio (VC/Ti). Neste estudo, dez entre os 28 pacientes com DPOC apresentaram assincronia do MTA mensurado por meio do índice da relação entre a amplitude máxima compartimental e o volume corrente (MCA/VC). Sackner et al. (1984)^9 avaliaram especificamente a presença de assincronia e movimentos paradoxais em indivíduos com DPOC (59±9 anos) e indivíduos saudáveis (28±4 anos) durante o repouso. Os voluntários foram avaliados na posição supina durante respiração espontânea e após realização de exercício respiratório abdominal. Foi utilizada a PRI para análise. Durante respiração espontânea, os pacientes com DPOC apresentaram menores contribuições de AB (45 ±17%) para o VC que os indivíduos saudáveis (69±10%), as quais aumentaram durante a realização do exercício abdominal tanto no grupo com DPOC (69±15%) quanto no grupo de indivíduos saudáveis (87±11%). A presença de movimento paradoxal durante respiração espontânea foi mínima, aumentando diante da realização da inspiração e expiração controladas tanto nos indivíduos saudáveis quanto nos pacientes com DPOC. Recentemente Fernandes (2004)^20 , utilizando PRI, avaliou o padrão respiratório, o MTA e a variável de assincronia MCA/VC durante o repouso, na posição semi-sentada a 45°, de 44 indivíduos divididos em três grupos conforme o volume expiratório forçado no 1° segundo (VEF 1 ): grupo controle (valores normais), grupo moderado (VEF 1 entre 35 e 50%) e grupo grave (VEF 1 < 35%). Os grupos moderado e grave apresentaram redução do Ti e do Ttot, aumento do VC/Ti, da FR e da VE comparado ao grupo controle. A
Alves, G. S. Introdução (^13)
contribuição do AB foi predominante em todos os grupos sem diferenças estatisticamente significantes (67±13, 71±17 e 72±9% para o grupo controle, moderado e grave respectivamente) e não foi encontrada assincronia entre os compartimentos. Portanto, apesar de existirem algumas controvérsias entre os estudos que avaliaram os pacientes com DPOC, em geral os resultados dependem da posição adotada.
1.2- Padrão respiratório e movimento toracoabdominal durante o exercício.
Muitos estudos avaliando o MTA durante o exercício foram realizados em indivíduos saudáveis15,19,21,22,23. Grimby et al. (1968)^19 utilizando magnetômetro, estudaram a contribuição da CT e AB para a ventilação de 8 indivíduos (34±6 anos) durante exercício no cicloergômetro, com cargas de 300, 600 e 900 Kpm/min. A contribuição da CT, que já era predominante durante o repouso na posição sentada no cicloergômetro (76%), manteve-se elevada durante todo o exercício (com média de 78% durante a maior carga de exercício). Outro estudo descrito por Teramoto et al. (1995)^15 comparou o padrão respiratório de 12 idosos (72±5 anos) e 12 jovens (25±5 anos) do sexo masculino durante duas intensidades fixas de exercício em cicloergômetro ( W e 40 W) utilizando PRI. Durante o exercício, os jovens mantiveram aumentos
Alves, G. S. Introdução (^15)
situações a contribuição da CT aumentou, porém mesmo diante deste incremento o AB continuou a ser predominante. Vogiatzis et al. (2005)^25 avaliaram se a resposta dos volumes pulmonares durante o exercício era diferente entre os sexos em níveis similares de esforço. As variáveis foram avaliadas através da pletismografia optoeletrônica (POE), que também é uma técnica capaz de medir as mudanças de volume em cada incursão respiratória de toda a parede torácica e dos compartimentos torácico e abdominal com grande acurácia durante o exercício. Foram avaliados 15 indivíduos saudáveis (10 homens, 5 mulheres) com média de idade de 24±1 anos, durante realização de exercício progressivo no cicloergômetro. Não houve diferença no VC entre os sexos. Com o aumento da carga de trabalho, houve diminuição do volume pulmonar expiratório final (VPEF) e ambos os sexos aumentaram a contribuição da CT para o VC ao invés do AB. Uma característica comum ao indivíduo com DPOC é a presença de limitação à realização de exercícios físicos, que ocorre sobretudo pelo aumento da sobrecarga e redução das reservas ventilatórias.^26 Uma das conseqüências da limitação ao fluxo expiratório, especialmente em altos níveis ventilatórios, é a geração da hiperinsuflação dinâmica (incapacidade de expirar o volume total de ar inspirado, com conseqüente aprisionamento aéreo).^27 Acredita-se que durante o exercício a limitação ao fluxo aéreo seja a grande responsável pela hiperinsuflação dinâmica e conseqüente limitação ao exercício apesar de poderem coexistir outros fatores^27 como a presença da dispnéia, que na maior parte das vezes, está relacionada à intensidade do exercício, podendo
Alves, G. S. Introdução (^16)
entretanto estar presente durante o repouso. A dispnéia além de limitar a tolerância ao exercício, também reduz a qualidade de vida desses pacientes.^28 Apesar de muitos estudos avaliarem a tolerância do indivíduo com DPOC à realização de exercícios26,29,30,31,32, poucos descreveram o padrão respiratório e a configuração toracoabdominal durante a condição de esforço.13,14, A resposta ventilatória de pacientes com DPOC está associada à respiração mais rápida e superficial do que a de indivíduos sadios.^33 Nield et al. (2003)^32 por meio da ergoespirometria, compararam o padrão respiratório de 13 indivíduos com DPOC e 7 com doença restritiva durante exercício progressivo em cicloergômetro. As mudanças no padrão respiratório com o exercício progressivo foram semelhantes nos dois grupos e incluíram aumento da freqüência respiratória (FR), modesto aumento no VC e redução no tempo expiratório (TE). O primeiro estudo que avaliou o MTA de indivíduos com DPOC durante o exercício foi o de Grimby et al. (1973)^14 utilizando magnetômetros. Participaram do estudo 9 voluntários com 48 anos em média (27-65) e VEF 1 de 52±13 e capacidade vital de 74±9. As medidas foram feitas na posição sentada no cicloergômetro em 2 cargas submáximas (300 e 600 kpm) por 6 minutos. Nesse estudo, o autor demonstrou que antes do início do exercício, durante o repouso, a contribuição de AB que era de 25%, aumentou durante as duas intensidades de exercício analisadas (300 e 600 kpm) exercício (32-37%), porém sem predominar em nenhum momento. Outro estudo que avaliou o MTA foi o de Dodd el al. (1984).^13 Neste estudo foi utilizado PRI e medidas de pressão esofágica e gástrica para medida
Alves, G. S. Introdução (^18)
com DPOC esteve relacionada ao grau de obstrução e não houve descrição do percentual de contribuição toracoabdominal para o VC. Conforme descrito anteriormente, os estudos avaliando o padrão respiratório e o MTA durante o exercício demonstraram que em geral os jovens apresentavam aumento da contribuição da CT durante o exercício e os idosos da contribuição de AB. Em indivíduos com DPOC, apenas dois estudos avaliaram o MTA e a contribuição de CT e AB durante o exercício, porém utilizando equipamentos de mensuração diferentes. Estes estudos sugerem que a resposta ao exercício incremental está associada ao aumento da contribuição de AB e apenas um estudo avaliou esta resposta em exercício máximo. Atualmente a prescrição de exercícios físicos e respiratórios tem sido considerada importante ferramenta na reabilitação de pneumopatas. Estudos que avaliem as respostas de adaptação ao esforço nestes indivíduos são essenciais para embasar a escolha dos melhores métodos de intervenção terapêutica na área de reabilitação pulmonar.
Alves, G. S. Introdução (^19)
1.3-Objetivo do estudo
O objetivo deste estudo foi comparar o padrão respiratório e o movimento toracoabdominal, durante o repouso e durante atividade física progressiva no cicloergômetro em indivíduos com doença pulmonar obstrutiva crônica.