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Danielle Soares Rocha Vieira
ESTRATÉGIAS DE AUMENTO DA TOLERÂNCIA AO EXERCÍCIO
EM PACIENTES COM DOENÇA PULMONAR OBSTRUTIVA CRÔNICA
Belo Horizonte
Universidade Federal de Minas Gerais
2011
Danielle Soares Rocha Vieira
ESTRATÉGIAS DE AUMENTO DA TOLERÂNCIA AO EXERCÍCIO
EM PACIENTES COM DOENÇA PULMONAR OBSTRUTIVA CRÔNICA
Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ciências da Reabilitação,
nível doutorado, da Escola de Educação
Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional
da Universidade Federal de Minas Gerais,
como requisito para obtenção do título de
Doutora em Ciências da Reabilitação.
Área de concentração: Desempenho
Funcional Humano.
Orientadora: Profª. Drª. Verônica Franco
Parreira.
Co-Orientador: Prof. Dr. Jean Bourbeau
Belo Horizonte
Universidade Federal de Minas Gerais
2011
V657e
2011
Vieira, Danielle Soares Rocha
Estratégias de aumento da tolerância ao exercício em pacientes com doença
pulmonar obstrutiva crônica. [manuscrito] / Danielle Soares Rocha Vieira. – 2011. 158 f., enc.:il.
Orientadora: Verônica Franco Parreira
Co-orientador; Jean Bourbeau
Tese (doutorado) – Universidade Federal de Minas Gerais, Escola de Educação
Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional.
Bibliografia: f. 71- 83
1 .Fisioterapia - Teses. 2. Optoeletrônica - Teses. 3. Reabilitação – Teses. 4.
Pulmões – Doenças obstrutivas – Teses. 5. Psicometria – Teses. I. Parreira, Verônica
Franco. II. Bourbeau, Jean. III. Universidade Federal de Minas Gerais. Escola de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional. IV. Título.
CDU: 615.825
Ficha catalográfica elaborada pela equipe de bibliotecários da Biblioteca da Escola de Educação Física,
Fisioterapia e Terapia Ocupacional da Universidade Federal de Minas Gerais.
Dedico esta tese a Deus e a todas
as pessoam que contribuíram de
alguma forma para concretização
dessa realização profissional.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por ter permitido a concretização desse grande trabalho que
realizei durante esses quatro anos. Obrigada pelo aprendizado que me foi
possibilitado e por estar sempre ao meu lado. Agradeço também pelos anjos que o
Senhor colocou ao longo do meu caminho e pela oportunidade de conhecer pessoas
que nunca esquecerei. Por meio das experiências vividas pude aprender e entender
o que realmente importa na vida.
Um dos anjos que encontrei durante minha jornada foi a Professora Verônica
Parreira, minha grande orientadora. Sem o seu incentivo, nada disso teria sido
possível. Você acreditou em meu potencial e fez dos meus sonhos, os seus sonhos.
Eu te agradeço do fundo da minha alma por TUDO que você me ensinou!
Agradeço aos voluntários que participaram dos estudos que fizeram parte desta
Tese e cuja contribuição valiosa possibilitou a concretização desse projeto.
Agradeço à minha MÃE, Maria da Conceição Soares, meu maior exemplo de vida e
de força. Você é a pessoa em que me espelho sempre para lutar pelos meus ideais.
Eu tenho muito orgulho de ter uma mãe que sempre incentiva as suas filhas e que
sempre nos faz acreditar que somos capazes de alcançar nossos objetivos.
Agradeço à minha irmã, Mariana Soares, minha grande companheira. Obrigada por
sempre acreditar em mim e por se orgulhar de sua irmã. É muito bom poder contar
com seu apoio e amizade.
Agradeço ao Leonardo Lincoln, amor da minha vida. Sua contribuição foi essencial
na realização deste trabalho. Sem o seu incentivo e sua ajuda, eu não teria tido
coragem de alçar esse grande vôo. Desprovido de qualquer egoísmo, você me deu
força para buscar meus sonhos. Essa canção representa muito do que vivemos
juntos: “Te tenho com a certeza de que você pode ir / Te amo com a certeza de que
irá voltar / Para gente ser feliz / Você surgiu e juntos conseguimos ir mais longe /
Você dividiu comigo a sua história e me ajudou a construir a minha / Hoje mais que
nunca somos dois / A nossa liberdade é que nos prende (...)”.
Agradeço ao meu pai pelo orgulho sentido ao presenciar minhas conquistas
pessoais e profissionais.
Agradeço ao meu co-orientador, Professor Jean Bourbeau, pela receptividade e por
ter aberto as portas da Unidade de Epidemiologia Respiratória e Pesquisa Clínica da
Universidade McGill para realização do doutorado “sanduíche”. Essa foi uma
experiência inesquecível e proporcionou grande aprendizado pessoal e profissional.
Agradeço à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior pelo
apoio financeiro durante a realização do doutorado no Brasil e no exterior.
Agredeço à Professora Tanja Taivassalo, da Universidade McGill pelo apoio
constante e pela presença doce durante a realização do doutorado “sanduíche”. Seu
apoio foi essencial para concretização dos diferentes trabalhos realizados durante
esse período.
Agradeço à Louise Auclair e ao seu esposo Michael, por terem me acolhido como
filha e por terem me recebido em sua casa com tanto carinho. Sem vocês tenho
certeza que tudo teria sido mais difícil. Louise, seu abraço me confortava e me
ajudava a enfrentar as difuldades encontradas. Eu nunca vou esquecer o que vocês
fizeram por mim.
Agradeço a pessoas muito especiais que conheci durante o período do doutorado
“sanduíche”, em especial à Carmen Darauay, Sophia Kapchinsky, Jacinthe Baril,
Aylin Babalik, Melissa Bauer, Lisa Ronald, Opal Huang, Daphne Ling, Martin Picard,
Jonathon Carkner, Erika Leung e Maria Sedeno.
Agradeço a todos os meus amigos e aos meus familiares pelo apoio.
Agradeço à minha companheira-irmã, Mariana Hoffman, pela sua disponilidade e
presença constante. Sua contribuição foi fundamental para realização deste
trabalho.
Agradeço à minha grande amiga, Danielle Gomes, pelo companherismo e pela ajuda
em todos os momentos que vivenciamos desde o mestrado.
Agradeço a pessoas especiais que fizeram parte da minha trajetória durante o
doutorado e que tornaram o caminho mais fácil, em especial à Camila Zampa,
Christina Danielli Faria, Danielle França, Dayane Montemezzo, Giane Ribeiro,
Giovanna Amaral, Iara Campos, Isabela Sclauser, Fabiana Caetano, Lorena Vaz,
Maria Clara Alencar, Mariana Coutinho, Renata Alvarenga e Susan Martins Lage.
Agradeço à Viviane Borges pela presença constante e pelo apoio, mesmo que à
distância, durante o período em que estive em Montreal.
Agradeço à Carolina Marinho pela contribuição fundamental durante a realização
dos testes ergoespirométricos.
Agradeço à Nadja Pereira pela disponbilidade para desenvolver o software utilizado
para análise dos dados de assincronismo toracoabdominal.
Agradeço à Professora Raquel Britto e ao Professor Marcelo Velloso pelas trocas de
conhecimento e pela convivência tão agradável.
Agradeço aos professores André Albuquerque e Renata Kirkwood pela participação
na minha banca de qualificação e por contribuirem para incrementar os estudos que
compõe esta Tese.
Agradeço à Aline Andrioni e à Bruna Vieira como representantes das bolsistas e
voluntárias do Laboratório de Desenvolvimento e Pesquisa em Desempenho
Cardiorrespiratório pela ajuda valiosa nos momentos necessários.
Agradeço às minhas alunas de TCC, Carla Ramos, Mariana Hoffman, Liliane
Mendes e Nathalia Siqueira, pela troca de aprendizado.
Agradeço ao Serviço Especial de Diagnóstico e Tratamento (SEDT) de Pneumologia
e Cirurgia Torácica do Hospital das Clínicas por ter aberto suas portas para
realização do recrutamento dos pacientes com DPOC.
Agradeço à Marilane Soares e à Margareth Amaral, pela disponibilidade em ajudar
sempre que precisei.
Agradeço às fisioterapeutas do curso de especialização em UTI da Santa Casa de
Misericórdia de Belo Horizonte por buscarem uma assistência de qualidade mesmo
diante de todas as dificuldades.
É melhor tentar e falhar, que
preocupar-se e ver a vida passar. É
melhor tentar, ainda que em vão, que
sentar-se fazendo nada até o final.
Eu prefiro na chuva caminhar, que
em dias tristes em casa me esconder
(...)”
Martin Luther King
RESUMO
A melhora da tolerância ao exercício é um importante objetivo do tratamento dos
pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e o entendimento
aprofundado dos mecanismos envolvidos na limitação ao exercício é necessário
para alcançar tal objetivo. Adicionalmente, as diferentes limitações apresentadas por
esses pacientes reforçam a necessidade de desenvolver estratégias de reabilitação,
sendo o treinamento físico adequadamente planejado considerado componente
central. O objetivo geral desta Tese foi avaliar estratégias que podem possibilitar o
aumento da tolerância ao exercício de pacientes com DPOC. O primeiro estudo
teve por objetivo avaliar as propriedades psicométricas da pletismografia
optoeletrônica (POE), um dos instrumentos utilizados para avaliação dos
mecanismos envolvidos na capacidade de exercício dos pacientes com DPOC no
segundo estudo da Tese. A confiabilidade intraexaminador e interexaminadores e a
validade concorrente desse instrumento foram avaliadas em indivíduos saudáveis no
repouso e durante exercício com carga constante em cicloergômetro. Os valores dos
coeficientes de correlação intraclasse encontrados foram superiores a 0,75 e os
valores do coeficiente de variação do método erro foram inferiores a 10% para a
maioria das variáveis analisadas. Foi observada forte associação entre as medidas
de capacidade inspiratória (CI) obtidas pela POE e por um sistema de análise de
gases e a discrepância entre elas foi, em média, inferior a 10%. A análise de Bland-
Altman não demonstrou superestimação ou subestimação sistemática da CI. Os
resultados do estudo sugerem que a POE é um sistema confiável e válido para
avaliação dos volumes da parede torácica no repouso e durante o exercício em
indivíduos saudáveis. O segundo estudo teve por objetivo primário avaliar os
volumes operacionais da parede torácica e o assincronismo entre os
compartimentos da caixa torácica (CT) em duas intensidades de exercício (60% e
80% da carga de trabalho pico) realizado em cicloergômetro em pacientes com
DPOC. Não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre as
duas intensidades de exercício para as diferentes variáveis analisadas, dentre elas
volume expiratório final e volume inspiratório final da parede torácica, da CT e do
abdome, ângulo de fase, relação de fase inspiratória e relação de fase expiratória.
Os resultados do estudo sugerem que, no grupo de pacientes avaliados, a
capacidade de sustentação das duas cargas de trabalho parece não ter sido
influenciada negativamente pela ocorrência da hiperinsuflação dinâmica e do
assincronismo da CT. O terceiro estudo teve por objetivo avaliar a viabilidade de um
protocolo de treinamento em cicloergômetro excêntrico em pacientes com DPOC.
Todos os pacientes aderiram ao protocolo e apresentaram níveis toleráveis de
dispneia e fadiga de membros inferiores; a dor muscular apresentada foi mínima e
não comprometeu os incrementos da carga de trabalho; os níveis de creatina
quinase permaneceram dentro dos limites de normalidade ou levemente elevados; e
a maioria dos pacientes exibiu reserva respiratória acima de 15L.min-1 ao longo das
semanas de intervenção. Os resultados do estudo mostraram que um protocolo de
treinamento excêntrico em cicloergômetro baseado em aumentos progressivos da
carga de trabalho é viável para pacientes com DPOC grave, com alta adesão e sem
efeitos adversos.
ABSTRACT
The improvement in exercise tolerance is considered an important goal when treating
patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and an in-depth
understanding of the mechanisms involved in patients’ exercise intolerance is
necessary to achieve this goal. Moreover, the different limitations presented by this
patient population reinforce the need to develop rehabilitation strategies, among
which a well-designed exercise training is considered a core component of
rehabilitation. In this way, the main objective of this thesis was to evaluate strategies
that can be used, directly or indirectly, to increment exercise capacity in patients with
COPD. The first manuscript of this thesis aimed at assessing the methodological
characteristics of the optoelectronic plethysmography (OEP), one of the systems
used to assess the mechanisms involved in exercise tolerance in patients with COPD
evaluated in the second paper of the thesis. Specifically, intrarater and interater
reliability and the concurrent validity of the instrument were assessed in healthy
subjects at rest and during exercise performed on a cycle ergometer at a constant
workload. Intraclass correlation coefficient values were higher than 0.75 and
coefficient variation of method error were lower than 10% for most variables at rest
and during exercise. The results showed strong association between the IC
measurements assessed by the two methods and the mean discrepancy values
between them were lower than 10%. Bland-Altman analysis has not showed
systematic overestimation or underestimation of the IC values obtained. The results
of this study suggest that the OEP system is a reliable and valid instrument to assess
chest wall volumes at rest and during exercise in healthy subjects. The second
manuscript of this thesis aimed at assessing operational volumes of the chest wall
and rib cage (RC) asynchrony during two exercise intensities (60% and 80% of the
peak work rate) performed on a cycle ergometer in patients with COPD (forced
expiratory volume in the first second of 45% ± 15% of predicted). Overall, statistically
significant differences were not observed in the comparison between the two
exercise intensities for the variables analyzed, among them end-expiratory and end-
inspiratory volumes of the chest wall, phase angle, inspiratory relation phase and
expiratory relation phase. The results of this study suggest that in the group of
patients assessed the capability of exercising at the two different exercise workloads
were not influenced by dynamic hyperinflation and RC asynchrony. The third
manuscript of the thesis assessed the feasibility of an eccentric exercise protocol
performed on a cycle ergometer in patients with COPD (forced expiratory volume in
the first second of 35%, on average). All patients complied with the protocol and
presented tolerable dyspnea and leg fatigue throughout the study; muscle soreness
was minimal and did not compromise increases in power; creatine kinase remained
within normal range or was slightly elevated; and most patients showed a breathing
reserve>15 L.min−1. This study showed that an eccentric cycling protocol based on
progressive increases in workload is feasible in severe COPD, with no side effects
and high compliance.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Disposição dos 89 marcadores na configuração utilizada nas
posições ortostática e sentada.........................................................................
44
FIGURA 2A – Exemplar de uma câmera do sistema de pletismografia
optoletrônica. 2B - Disposição das câmeras durante procedimento de coleta
de dados na posição sentada em cicloergômetro............................................
45
FIGURA 3A - Ferramenta utilizada para o primeiro procedimento de
calibração do sistema de pletismografia optoeletrônica, com identificação
dos seus diferentes eixos (X, Y e Z). 3B, 3C e 3D - Alguns dos movimentos
realizados durante o segundo procedimento de calibração do sistema,
utilizando-se o eixo Y da ferramenta de calibração, destacado em vermelho,
nos planos de movimento frontal, sagital e transversal,
respectivamente..............................................................................................
46
FIGURA 4 – Triangulação da superfície da parede torácica para o cálculo
do volume.........................................................................................................
47
FIGURA 5 – Representação dos três compartimentos da parede torácica. A
- delimitação dos três compartimentos da parede torácica na vista anterior.
B - modelos geométricos e respectivos traçados relativos ao volume gerado
em cada um dos três compartimentos.............................................................
48
FIGURA 6A- Representação esquemática do atraso dos compartimentos da
caixa torácica pulmonar (Vctp) e da caixa torácica abdominal (Vcta) em
relação à parede torácica (Vpt). 6B- Representação esquemática da figura
de Lissajous, com a excursão da caixa torácica pulmonar (CTP)
representada no eixo Y e da caixa torácica abdominal (CTA) no eixo X.........
51
FIGURA 7 – Figuras de Lissajous de acordo com o valor do ângulo de fase
(PhAng)............................................................................................................
52
FIGURA 8 – Exemplos de figuras de Lissajous com formato em 8................. 52
FIGURA 9A - Sistema metabólico da Medical Graphics® (CPX Ultima,
Miami FL, USA). 9B - Sistema metabólico da MediSoft® (Ergocard,
Sorinnes, Belgium)...........................................................................................
54
FIGURA 10A - Pneumotacômetro modelo Medical Graphics®. 10B -
Pneumotacômetro modelo MediSoft®.............................................................
55
FIGURA 11 – Cicloergômetro de frenagem eletromagnética (Lode Corival,
Groningen, Netherland)....................................................................................
58
FIGURA 12A - Vista lateral do cicloergômetro excêntrico (Strasburg,
France). 12B - Vista posterior do cicloergômetro excêntrico...........................
59
FIGURA 13 - Tela do computador utilizada como feedback durante
pedalagem no modo excêntrico, com os principais elementos destacados
em vermelho....................................................................................................
60
FIGURA 14 – Escala visual analógica............................................................. 61
FIGURA 15 - Escala de Borg modificada......................................................... 62
FIGURA 16 - Espirômetro (Vitalograph 2120, Buckinghan, England) e
seringa utilizada para calibração......................................................................
63
FIGURA 17 – Sistema de plestismografia de corpo inteiro.............................. 65
FIGURA 18 - Manovacuômetro analógico (GeRar®, São Paulo, Brasil)......... 66
FIGURA 19 – Um dos oxímetros de pulso (Ohmeda TuffSat, GE Healthcare,
Finland) utilizados na Tese..............................................................................
69
FIGURA 20A - Eletrocardiógrafo (Welch Allyn, New York, USA). 20B -
Esfigmomanômetro e (BD, New Jersey, USA) e estetoscópio (Littmann
Classic 2, Minnesota, USA).............................................................................
70
QUADRO 1 – Variáveis fornecidas diretamente pela POE.............................. 49
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AB Abdome
CCD Charge-coupled device
CO2 Dióxido de carbono
CT Caixa torácica
CTA Caixa torácica abdominal
CTP Caixa torácica pulmonar
CVF Capacidade vital forçada
DPOC Doença pulmonar obstrutiva crônica
EVA Escala visual analógica
EAA Escore ajustado de atividade
EMA Escore máximo de atividade
f Frequência respiratória
HD Hiperinsuflação dinâmica
HP Hiperinsuflação pulmonar
MEEM Mini exame do estado mental
MRC Medical Research Council
MTA Movimento toracoadominal
O2 Oxigênio
PAH Perfil de atividade humana
PEmáx Pressão expiratória máxima
PhAng Ângulo de fase
PhREB Relação de fase expiratória
PhRIB Relação de fase inspiratória
PhRTB Relação de fase total
PImáx Pressão inspiratória máxima
POE Pletismografia optoeletrônica
RPM Rotações por minuto
SaO2 Saturação da hemoglobina em oxigênio no sangue arterial
SpO2 Saturação periférica da hemoglobina em oxigênio
UFMG Universidade Federal de Minas Gerais
Te Tempo expiratório ciclo respiratório
Ti Tempo inspiratório ciclo respiratório
Ttot Tempo total do ciclo respiratório
Ti/Ttot Relação entre o tempo inspiratório e o tempo total do ciclo
respiratório
VCab Volume corrente do abdome
VCct Volume corrente da caixa torácica
VCcta Volume corrente da caixa torácica abdominal
VCpt Volume corrente da parede torácica
VCpt/Te Fluxo expiratório médio
VCpt/Ti Fluxo inspiratório médio
Vab (%) Porcentagem de contribuição do abdome
Vct (%) Porcentagem de contribuição da caixa torácica
Vcta (%) Porcentagem de contribuição da caixa torácica abdominal
Vctp (%) Porcentagem de contribuição da caixa torácica pulmonar
EV Ventilação minuto
Vefab Volume expiratório final do abdome
Vefct Volume expiratório final da caixa torácica
Vefcta Volume expiratório final da caixa torácica abdominal
Vefctp Volume expiratório final da caixa torácica pulmonar
Vefpt Volume expiratório final da parede torácica
Vifab Volume inspiratório final do abdome
Vifct Volume inspiratório final da caixa torácica
Vifcta Volume inspiratório final da caixa torácica abdominal
Vifctp Volume inspiratório final da caixa torácica pulmonar
Vifpt Volume inspiratório final da parede torácica
2OV Consumo de oxigênio
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO.......................................................................... 22
CAPÍTULO 2 - REVISÃO DE LITERATURA..................................................... 26
2.1 Volumes operacionais da parede torácica e assincronismo
toracoabdominal em pacientes com DPOC durante diferentes
intensidades de exercício de endurance dos membros
inferiores...................................................................................................
26
2.2 Treinamento de endurance excêntrico de membros inferiores em
pacientes com DPOC.................................................................................
35
CAPÍTULO 3 - MEDIDAS E INSTRUMENTOS ................................................ 41
3.1 Principais Medidas e Instrumentos ......................................................... 41
3.1.1 Pletismografia optoeletrônica................................................................ 41
3.1.2 Sistema metabólico de análise de gases.............................................. 53
3.1.3 Cicloergômetro de frenagem eletromagnética..................................... 57
3.1.4 Cicloergômetro excêntrico..................................................................... 58
3.1.5 Escala visual analógica.......................................................................... 61
3.1.6 Escala de Borg modificada.................................................................... 62
3.2 Medidas e instrumentos complementares.............................................. 63
3.2.1 Espirometria............................................................................................ 63
3.2.2 Pletismografia de corpo inteiro............................................................. 64
3.2.3 Manovacuometria.................................................................................... 65
3.2.4 Perfil de Atividade Humana.................................................................... 66
3.2.5 Mini exame do estado mental................................................................ 67
3.2.6 Escala do Medical Research Council ................................................... 68
3.2.7 Oximetria de pulso.................................................................................. 69
3.2.8 Eletrocardiógrafo, esfigmomanômetro e estetoscópio....................... 69
3.3 Considerações éticas................................................................................ 70
CAPÍTULO 4 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................... 71
CAPÍTULO 5 - ARTIGO 1.................................................................................. 84
CAPÍTULO 6 - ARTIGO 2.................................................................................. 110
CAPÍTULO 7 - ARTIGO 3.................................................................................. 140
CAPÍTULO 8 - ARTIGO 4.................................................................................. 141
CAPÍTULO 9 – CONSIDERAÇÕES FINAIS..................................................... 142
ANEXOS............................................................................................................ 144
MINI CURRÍCULO............................................................................................. 155
APRESENTAÇÃO
Esta Tese de Doutorado foi elaborada de acordo com as normas estabelecidas pelo
Colegiado do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação da
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Sua estrutura compreende nove
capítulos.
O primeiro capítulo contém a introdução, em que se contextualiza o objeto de
estudo.
No segundo capítulo, promove-se a revisão de literatura, realizada de forma
separada para os dois principais focos de estudo. A primeira parte do segundo
capítulo, intitulada “Volumes operacionais da parede torácica e assincronismo
toracoabdominal em pacientes com DPOC durante diferentes intensidades de
exercício de endurance dos membros inferiores,” refere-se ao estudo realizado no
Laboratório de Avaliação e Pesquisa em Desempenho Cardiorrespiratório do
Departamento de Fisioterapia da UFMG, Belo Horizonte, Brasil. A segunda parte,
intitulada “Treinamento de endurance excêntrico de membros inferiores em
pacientes com DPOC”, refere-se ao estudo realizado durante o doutorado
“sanduíche” na Unidade de Epidemiologia Respiratória e Pesquisa Clínica da
Universidade McGill, em Montreal, no Canadá.
No terceiro capítulo, descrevem-se as medidas e os instrumentos utilizados nos
estudos que compuseram esta Tese.
No quarto capítulo, apontam-se as referências bibliográficas referentes aos três
capítulos iniciais, formatadas de acordo com as normas da Associação Brasileira de
Normas Técnicas.
No quinto capítulo, apresenta-se o artigo referente ao primeiro estudo da Tese,
realizado como parte integrante do trabalho promovido no Brasil, o qual teve por
objetivo avaliar as propriedades psicométricas do principal instrumento de medida
utilizado para a operacionalização das variáveis: a pletismografia optoeletrônica. O
artigo, intitulado “Pletismografia optoeletrônica: confiabilidade intraexaminador e
interexaminadores em indivíduos saudáveis”, após tradução, será formatado e
enviado para publicação para o periódico Respiratory Medicine.
No sexto capítulo, focaliza-se o estudo que teve por objetivo avaliar os volumes
operacionais da parede torácica e o assincronismo da caixa torácica em pacientes
com DPOC em duas intensidades de exercício (60% e 80% da carga de trabalho
pico) realizado em cicloergômetro. O artigo correspondente, intitulado “Influência de
duas intensidades de exercício sobre os volumes operacionais da parede torácica e
o assincronismo da caixa torácica em pacientes com doença pulmonar obstrutiva
crônica”, após tradução, será formatado e enviado para publicação para o periódico
European Respiratory Journal.
No sétimo capítulo, apresenta-se o terceiro estudo, cujo objetivo foi avaliar a
viabilidade de um protocolo de treinamento excêntrico de membros inferiores,
realizado em cicloergômetro em pacientes com DPOC. O artigo correspondente,
intitulado “Eccentric cycle exercise in severe COPD: feasibility of application”, foi
aceito para publicação na COPD: Journal of Chronic Obstructive Pulmonary
Disease.
No oitavo capítulo, apresenta-se o artigo intitulado “Home-based pulmonary
rehabilitation in chronic obstructive pulmonary disease patients”, relativo a uma
revisão sistemática realizada durante o período de estudo na Universidade de
McGill, o qual foi publicado na Current Opinion in Pulmonary Medicine.
No nono capítulo, formulam-se as considerações finais, seguidas pelos anexos.
No final da Tese, encontra-se um mini currículo, contendo as atividades acadêmicas
desenvolvidas e a produção científica neste período.
Vieira, D.S.R. Introdução 22
CAPÍTULO 1- INTRODUÇÃO
A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é prevenível e tratável. Está
associada a alguns efeitos extrapulmonares significativos, que podem contribuir para
aumentar a gravidade dessa condição de saúde1. Seu componente pulmonar
caracteriza-se pela obstrução crônica ao fluxo aéreo, que não é completamente
reversível. Essa obstrução, usualmente progressiva, pode ser acompanhada por
hiper-responsividade das vias aéreas, e está associada à resposta inflamatória
anormal dos pulmões à inalação de partículas ou de gases tóxicos, causada,
primariamente, pelo tabagismo1,2.
A DPOC é uma importante causa de mortalidade e morbidade em todo mundo,
produzindo impacto socioeconômico substancial e crescente1. De acordo com a
Organização Mundial de Saúde, 80 milhões de pessoas atualmente sofrem de
DPOC moderada a grave. Em 2002, foi a 5° causa de morte no mundo, e projeções
revelam que o total de mortes decorrentes desta doença irá aumentar em mais de
30% nos próximos dez anos, a menos que ações sejam realizadas para reduzir os
fatores de risco, especialmente o tabagismo3. Estima-se que em 2030 a DPOC se
torne a terceira causa de morte no mundo3,4. Em relação à morbidade, medida por
meio do Disability-Adjusted Life Years – ou seja, a soma dos anos perdidos em
decorrência de mortes prematuras e dos anos vividos com incapacidade – a DPOC
ocupava a décima segunda posição em 1990 e estima-se que ocupará a quinta em
20205.
No Brasil, estima-se que 7 milhões de pessoas acima de 40 anos sejam pacientes
com DPOC, o que corresponde 15,8% da população6,7. A prevalência maior ocorre
entre idosos, homens e indivíduos com menor escolaridade, menor índice de massa
corporal e maior exposição ao tabaco7. Em 2003, foi a quinta maior causa de
internação no sistema público de saúde do Brasil. Nos últimos anos, oscila entre a
quarta e a sétima posição envolvendo as principais causas de morte no país2. É
importante ressaltar, no entanto, que a maioria das informações disponíveis sobre
prevalência, morbidade e mortalidade é proveniente de países desenvolvidos e que
mesmo nestes a obtenção de dados epidemiológicos confiáveis é difícil e onerosa3.
Vieira, D.S.R. Introdução 23
Dessa forma, é, frequentemente, subdiagnosticada e subtratada, o que resulta em
uma subestimativa do impacto da doença1,7.
A inflamação das vias áreas e dos vasos pulmonares e a destruição do parênquima
pulmonar são alterações características da DPOC em nível pulmonar1,8. Os
principais sintomas respiratórios associados a esta doença são: tosse, produção de
escarro e dispneia, geralmente presentes nos esforços e de caráter progressivo1,2.
Entretanto, a patogênese e as manifestações clínicas da DPOC não são restritas
aos pulmões9, sendo frequentemente associadas a anormalidades extrapulmonares
ou sistêmicas. Estas incluem: inflamação sistêmica, anormalidades nutricionais e
perda de peso, disfunção músculoesquelética e outros efeitos potenciais nos
sistemas cardiovascular e nervoso8,9,10.
A intolerância ao exercício é uma das manifestações mais preocupantes da DPOC 11,
constituindo-se em um dos principais fatores que limitam as atividades da vida diária
em pacientes com doenças respiratórias crônicas12. Essa intolerância resulta
principalmente da dispneia e da fadiga11,13, sendo que os indivíduos, tipicamente,
reduzem suas atividades, para evitar essas sensações de desconforto11. A
inatividade resultante contribui para a piora do condicionamento físico, o que
acentua o quadro de dispneia13. Estabelece-se, dessa forma, um círculo vicioso de
inatividade, descondicionamento e dispneia1.
Em função da patofisiologia heterogênea da DPOC e das diversas comorbidades
associadas à doença, os mecanismos de intolerância ao exercício são multifatoriais,
refletindo anormalidades integradas dos sistemas respiratório, cardiovascular,
metabólico e neuromuscular, em combinações variadas14,15. Nesse sentido, a
limitação ao exercício nos pacientes com DPOC é o resultado de uma interação
complexa entre fatores centrais (ventilação, hiperinsuflação dinâmica e dispneia) e
periféricos (atrofia, fraqueza muscular e fadiga)16.
A limitação ventilatória parece ser o principal fator limitante da tolerância ao
exercício, especialmente nos pacientes com a doença em estágios mais
avançados14,15. Isso implica que no ponto em que ocorre a interrupção do exercício a
ventilação alcançada se aproxima, ou mesmo, ultrapassa a capacidade ventilatória
Vieira, D.S.R. Introdução 24
máxima, caracterizando a diminuição da reserva ventilatória, enquanto a função
cardíaca e os demais parâmetros fisiológicos operam abaixo de suas capacidades
máximas14. Adicionalmente, as restrições mecânicas impostas pelas alterações
pulmonares, especialmente o atraso do esvaziamento pulmonar durante a
expiração, são agravadas durante o exercício, podendo levar ao desenvolvimento da
hiperinsuflação dinâmica e à restrição dos volumes operacionais da parede torácica,
com o consequente aumento do trabalho respiratório e da percepção de
dispneia17,18,19,20,21,22. Os volumes pulmonares operacionais se referem à faixa de
volumes pulmonares utilizados durante o exercício, que podem variar da capacidade
pulmonar total ao volume residual23.
A disfunção da musculatura periférica também é apontada como uma importante
causa da redução da capacidade de exercício nos pacientes com DPOC.
Caracteriza-se pela redução da massa e da força muscular24,25, da proporção e da
área de secção transversa das fibras tipos I e IIa26, da capacidade das enzimas
oxidativas27 e da resistência muscular25. A redução da capacidade do metabolismo
aeróbio muscular leva ao aumento da acidose lática para uma dada carga de
trabalho, com o consequente aumento da demanda ventilatória, o que pode
contribuir para a interrupção precoce do exercício12,27,28. Ao mesmo tempo, as
alterações musculares contribuem para a intolerância ao exercício, pelo
desenvolvimento da fadiga dos músculos dos membros inferiores, que se apresenta
como principal fator limitante em alguns pacientes12,14.
A melhora da tolerância ao exercício é considerada um importante objetivo do
tratamento de pacientes com DPOC1,29. Segundo Pepin et al.29 e Debigaré e
Maltais16, o entendimento aprofundado dos mecanismos envolvidos na limitação ao
exercício desses pacientes é necessário para alcançar tal objetivo. Adicionalmente,
as diferentes limitações apresentadas por esses pacientes reforçam a necessidade
de desenvolver estratégias de reabilitação, dentre as quais o treinamento físico
adequadamente planejado é considerado componente central11,12.
Nesse contexto, foram avaliadas nesta Tese estratégias que podem possibilitar,
direta ou indiretamente, o aumento da tolerância ao exercício de pacientes com
DPOC. Na primeira parte, o foco de estudo foi a intensidade do exercício físico de
Vieira, D.S.R. Introdução 25
membros inferiores, com ênfase nos mecanismos ventilatórios envolvidos na
capacidade de sustentação de diferentes cargas de trabalho (60% e 80% da carga
de trabalho pico) em cicloergômetro. Na segunda parte, foi avaliada a viabilidade de
prescrever um protocolo de treinamento excêntrico de membros inferiores em
cicloergômetro, uma estratégia de treinamento ainda pouco utilizada nos programas
de reabilitação pulmonar.
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 26
CAPÍTULO 2 - REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Volumes operacionais da parede torácica e assincronismo
toracoabdominal em pacientes com DPOC durante diferentes intensidades
de exercício de endurance dos membros inferiores
O treinamento de endurance dos membros inferiores, na forma de exercícios em
esteira ou cicloergômetro, deve ser um dos componentes dos programas de
reabilitação pulmonar, sendo esta recomendação proveniente de ensaios clínicos
controlados bem conduzidos, caracterizando nível de evidência A30. Apesar de já ter
sido demonstrado que esta modalidade de treinamento resulta em melhora da
capacidade de exercício, da dispneia e da qualidade de vida relacionada à saúde de
pacientes com DPOC31, não existe consenso sobre a intensidade na qual o
treinamento dever ser realizado32.
Para a prescrição da intensidade do treinamento de endurance para pacientes com
DPOC, recomenda-se que a carga de trabalho pico, em watts, alcançada em um
teste incremental máximo em cicloergômetro, seja utilizada como parâmetro33. Nas
diretrizes sobre reabilitação pulmonar, intensidades de treinamento de no mínimo
60% da carga de trabalho pico são consideradas suficientes para produzir efeitos
fisiológicos12,33,34, sendo que porcentagens mais elevadas parecem produzir maiores
benefícios28,30.
Os resultados do estudo de Maltais et al.35 demonstraram, no entanto, a dificuldade
que esses pacientes podem apresentar para atingirem uma intensidade de
treinamento mais elevada. Estes autores verificaram que apenas cinco pacientes
com DPOC moderada a grave, de um total de 42, conseguiram alcançar intensidade
de 80% da carga pico ao final de 12 semanas de um programa de treinamento que
incluía pedalagem em cicloergômetro. Além disso, eles encontraram uma média de
intensidade de 60,4 (22,7%) ao final do programa e observaram que apenas 13
pacientes alcançaram intensidade de 70% da carga pico.
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 27
A capacidade de sustentação de diferentes intensidades de exercício em pacientes
com DPOC e os mecanismos ventilatórios envolvidos foram investigados por
Puente-Maestu et al.36. Estes autores compararam a percepção de dispneia com
respeito a mudanças no padrão respiratório e em algumas variáveis ventilatórias e
metabólicas, bem como no volume pulmonar inspiratório final (VPIF) e no volume
pulmonar expiratório final (VPEF), de 27 pacientes com DPOC moderada a grave
(volume expiratório forçado no primeiro segundo – VEF1 de 42,5 ± 8,3% do previsto)
em quatro intensidades de exercício com carga constante em cicloergômetro (65%,
75%, 85% e 95% da carga de trabalho pico). Partindo-se do pressuposto de que a
capacidade pulmonar total não muda durante o exercício, a capacidade inspiratória
foi utilizada para a mensuração da hiperinsuflação dinâmica (HD). Dessa forma, o
VPEF foi calculado como a diferença entre a capacidade pulmonar total e a
capacidade inspiratória; e o VPIF, como a soma do VPEF e o volume corrente (VC).
A capacidade inspiratória não pôde ser mensurada de forma confiável no teste
realizado a 95% da carga pico, pois sua duração foi inferior a três minutos para a
maioria dos pacientes. Foi observado padrão respiratório mais superficial e rápido
nas cargas de trabalho mais intensas com VPEF significativamente maior a 85% da
carga de trabalho pico em relação às duas intensidades inferiores. A percepção de
dispneia correlacionou-se principalmente com o VPEF, embora a razão entre o
volume corrente e o tempo inspiratório e o desconforto dos membros inferiores
também tenha apresentado correlações significativas, porém de menor magnitude,
com a sensação de dispneia. Dessa forma, os autores sugeriram que em cargas de
trabalho mais elevadas o aumento no VPEF e a redução no VC e na ventilação
pulmonar podem contribuir para limitar a tolerância ao exercício desses pacientes.
Nos pacientes com DPOC, o esvaziamento dos pulmões, ditado pelo produto da
complacência e da resistência, é freqüentemente alterado. Em muitos pacientes, o
tempo expiratório disponível durante a respiração espontânea é insuficiente,
resultando em aumento do VPEF e em hiperinsuflação pulmonar (HP). Essa
situação é agravada durante o exercício à medida que o tempo expiratório diminui, o
que resulta em aumento adicional do VPEF. Esse fenômeno, denominado HD,
refere-se ao aumento temporário e variável deste volume acima de seu valor de
repouso18,20. Em decorrência da HD, o VC aumenta apenas marginalmente e atinge
um platô precocemente. Assim, aumentos adicionais na ventilação podem ser
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 28
alcançados apenas pelo aumento da frequência respiratória (f)18,19. Entretanto, a
elevação da f produz a diminuição do tempo expiratório, produzindo, dessa forma,
um círculo vicioso de aprisionamento aéreo e hiperinsuflação progressiva19.
Vogiatzis et al.22 avaliaram a mudança dos volumes operacionais da parede torácica
de 20 pacientes com DPOC (VEF1 de 35% ± 2 do previsto) durante a realização de
teste incremental em cicloergômetro, por meio da pletismografia optoeletrônica.
Foram observados dois padrões distintos de resposta ao exercício: a maioria dos
pacientes (n = 12) apresentou aumento progressivo do VPEF durante o exercício; e
nos demais este volume permaneceu constante até 66% da carga de trabalho pico e
mostrou aumento significativo a partir de tal intensidade. Adicionalmente, embora os
pacientes que apresentaram hiperinsuflação precoce tenham exibido VPEF
significativamente maior ao final do exercício, não houve diferença significativa entre
eles e aqueles que apresentaram hiperinsuflação tardia no que diz respeito a carga
máxima alcançada, volume de reserva inspiratória e dispneia. Dessa forma, apesar
das diferenças de padrão de hiperinsuflação durante o exercício, a capacidade de
exercício foi similar, provavelmente, refletindo o fato de que ambos os grupos
aproximaram-se da capacidade pulmonar total ao final do exercício, exibindo baixo
volume de reserva inspiratória.
Nesse contexto, a mensuração das mudanças do VPEF durante o exercício pode
não fornecer um quadro completo dos fatores que intensificam a dispneia e reduzem
a capacidade de exercício de pacientes com DPOC. A avaliação de outros volumes
operacionais parece ser, dessa forma, importante para a compreensão dos fatores
que contribuem para a limitação ao exercício22. A pletismografia optoeletrônica
(POE) permite a análise do movimento da parede torácica e mede acuradamente as
mudanças em seu volume e em cada um de seus compartimentos (caixa torácica
pulmonar, caixa torácica abdominal e abdome), sendo essas medidas importantes
para a avaliação das diferentes estratégias ventilatórias adotadas pelos pacientes
durante o exercício22,37,38. Além disso, por meio da POE, mudanças do volume da
parede torácica em relação à capacidade pulmonar total podem ser mensuradas se
inspirações máximas forem realizadas durante o exercício. Isso permite determinar
se o VC apresenta-se restrito quando o volume inspiratório final encontra-se próximo
à capacidade pulmonar total22.
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 29
A POE foi utilizada para determinar os volumes operacionais da parede torácica e de
seus compartimentos em pacientes com DPOC durante protocolo de exercício
incremental em cicloergômetro22,39,40. Mais recentemente, Aliverti et al.41 utilizaram
esse instrumento para avaliar o movimento paradoxal da caixa torácica abdominal
no repouso e durante exercício incremental em cicloergômetro nessa população. O
assincronismo toracoabdominal em pacientes com DPOC foi avaliado em diferentes
estudos42,43,44,45,46,47,48 anteriores ao de Aliverti et al.41. No entanto, o movimento da
caixa torácica (CT) e do abdome (AB) foi avaliado por meio de magnetômetros45,46,48
ou pela pletismografia respiratória por indutância42,43,44,47, cujos princípios baseiam-
se no modelo de dois graus de liberdade da parede torácica, de Konno e Mead49.
Os limites deste modelo, no entanto, são frequentemente excedidos em situações
além da condição de repouso. Com a POE, por sua vez, a análise da variação de
volume é obtida por meio da integração dos movimentos tridimensionais de diversos
marcadores posicionados ao longo da parede torácica37,38,41,50, sem qualquer
pressuposto sobre seu número de graus de liberdade38. Além disso, desde os
primeiros estudos com este instrumento51,52, o modelo proposto por Ward et al.53 foi
adotado, tendo em vista que parece ser mais adequado para o estudo da cinemática
da parede torácica51, uma vez que leva em consideração o fato de que as forças que
agem sobre a parte superior da CT (sobreposta aos pulmões) são bem diferentes
daquelas que atuam sobre sua parte inferior (sobreposta ao diafragma).
O movimento respiratório normal que promove o ciclo respiratório é constituído pela
expansão e pela retração da CT e do AB, de modo sincrônico, durante a inspiração
e a expiração, respectivamente54. Durante a respiração tranquila em indivíduos
saudáveis, distorções da CT e do AB em relação a suas configurações normais são
mínimas, e isso parece requerer a contração simultânea dos músculos inspiratórios
da CT e do diafragma em uma ação coordenada55. No entanto, quando os
deslocamentos dos compartimentos da parede torácica deixam de ser harmônicos, o
movimento toracoabdominal (MTA) torna-se assincrônico54.
Na literatura, foram descritas duas categorias de movimento assincrônico: a
assincronia, a qual é refletida por uma defasagem no tempo de expansão ou
retração de um compartimento em relação ao outro; e o movimento paradoxal, o
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 30
qual é considerado presente quando os compartimentos movem-se em direções
totalmente opostas47,54.
Segundo Chihara et al.55 e Kenyon et al.52, a distorção mínima entre os
compartimentos da CT observada em indivíduos saudáveis é alcançada quando não
existe diferença entre as pressões que agem sobre eles. Nesta condição, o
deslocamento da CT pulmonar resulta da pressão gerada pelos músculos
inspiratórios não diafragmáticos e os músculos expiratórios da CT e da pressão
pleural que atua sobre a superfície pulmonar. Já o deslocamento da CT abdominal é
determinado pelas pressões geradas pelo diafragma e pelos músculos abdominais,
bem como pela pressão pleural, que age sobre a área de aposição do diafragma.
Dessa forma, a manutenção das pressões desenvolvidas pelos diferentes grupos
musculares é considerada parte importante da estratégia dos músculos respiratórios
para evitar a distorção da CT, por manter um equilíbrio entre as pressões que atuam
sobre os seus dois compartimentos52. A distorção pode, então, ocorrer se houver
diferença nas pressões atuantes sobre a CT, independente de qual grupo muscular
a gerou51. Uma maior contribuição dos músculos inspiratórios da CT, por exemplo,
pode levar a uma maior expansão da CT pulmonar para um dado deslocamento da
CT abdominal, alterando, assim, a configuração do compartimento torácico em
relação à sua condição de relaxamento55.
Na DPOC, anormalidades das vias aéreas e dos pulmões parecem ter inúmeros
efeitos sobre o funcionamento dos músculos respiratórios56,57. O aumento da
resistência ao fluxo aéreo e a diminuição da complacência pulmonar dinâmica fazem
com que os músculos respiratórios trabalhem cronicamente contra uma carga
aumentada, o que requer que eles gerem maior força do que o normal para mover o
ar para dentro dos pulmões56. Isso aumenta o drive neural direcionado a estes
músculos58,59.
Adicionalmente, a HP parece reduzir a vantagem mecânica do diafragma, enquanto
afeta em menor extensão os músculos do compartimento torácico. A HP crônica
produz o encurtamento do diafragma, com a redução do número de sarcômeros em
série, associada à adaptação da sua curva comprimento-tensão a um estado de
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 31
menor comprimento56,57. No entanto, apesar de esta adaptação restaurar, em parte,
a capacidade de geração de força deste músculo, a redução do seu número de
sarcômeros parece diminuir o deslocamento total produzido pelo diafragma.
Adicionalmente, outras mudanças associadas à HP parecem contribuir para a
desvantagem mecânica do diafragma, como o aplainamento deste músculo e a
redução de seus componentes aposicional e insercional. Por sua vez, a vantagem
mecânica dos músculos da CT – em especial, dos paraesternais instercostais e
escalenos – é possivelmente menos afetada, uma vez que as mudanças de
comprimento destes músculos associadas à HP parecem ser menores. No entanto,
os dados sobre a influência da HP sobre estes músculos ainda são escassos57.
A HP parece produzir as alterações na interação entre os músculos respiratórios,
aumentando a contribuição dos músculos da CT e reduzindo a contribuição relativa
do diafragma para movimentar a parede torácica57. De acordo com De Troyer56, as
distorções da CT durante a inspiração em pacientes com DPOC parecem decorrer
principalmente de fatores mecânicos. Dentre eles, apontam-se: o comprometimento
do deslocamento do diafragma, a contração vigorosa dos músculos inspiratórios da
CT e a diminuição acentuada da pressão pleural para superar as cargas elásticas e
resistivas aumentadas59.
Gilmartin e Gibson46 verificaram que dentre os mecanismos envolvidos no
movimento paradoxal do diâmetro lateral da CT em pacientes com DPOC em
repouso, encontram-se as oscilações da pressão pleural e, em especial, da pressão
transdiafragmática, o que, segundo estes autores, demonstra a participação das
alterações na função diafragmática no estabelecimento do movimento paradoxal.
Em condições em que há aumento da demanda ventilatória, como durante o
exercício físico, pacientes com DPOC podem apresentar aumento adicional do
VPEF acima de seu valor de repouso18,20,21. Esse quadro de HD parece acentuar o
comprometimento da função dos músculos respiratórios. Uma vez que o VC é
forçado a operar no extremo superior não linear da curva pressão-volume do
sistema respiratório, no qual, altas pressões são requeridas para a expansão de um
dado volume, a HD resulta no aumento adicional das cargas elásticas e resistivas
contra as quais os músculos respiratórios devem trabalhar. Isso, por sua vez, leva a
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 32
uma disparidade entre o esforço respiratório e o volume deslocado18,20. A HD resulta
também no encurtamento adicional do diafragma, com a consequente redução da
sua capacidade de gerar pressão60.
Aliverti et al.51 constataram que em indivíduos saudáveis, durante o exercício físico,
a contração dos músculos abdominais durante a expiração acompanhada pelo seu
relaxamento gradual durante a inspiração otimiza a ação do diafragma, diminuindo a
sobrecarga sobre este músculo e minimizando as distorções da CT. No entanto, na
presença de obstrução ao fluxo aéreo, os músculos abdominais relaxam-se mais
lentamente durante a inspiração, levando ao aumento da pressão abdominal durante
um período maior nesta fase da respiração, a qual funciona como uma carga
adicional a ser superada pelo diafragma61.
A literatura apresenta estudos que avaliaram a presença do MTA assincrônico em
pacientes com DPOC durante o exercício de endurance dos membros
inferiores41,43,44. Os métodos empregados para a determinação da assincronia foram
diversificados, sendo que em um estudo44, foi utilizada a análise visual dos
deslocamentos dos compartimentos torácico e abdominal, enquanto nos demais a
assincronia foi operacionalizada quantitativamente por meio de diferentes
índices41,43.
Um dos índices de assincronia mais frequentemente descritos é o ângulo de
fase41,42,43,47, cujo cálculo é realizado por meio de dados extraídos da figura de
Lissajous, a qual é produzida quando as excursões de dois compartimentos durante
um ciclo respiratório são plotadas em um gráfico XY. Os valores do ângulo de fase
podem variar entre 0º, refletindo sincronia perfeita, e 180º, caracterizando uma
assincronia completa ou movimento paradoxal47,54. A quantificação do ângulo de
fase tem a vantagem de incorporar dados de todo o ciclo respiratório, entretanto
apresenta a desvantagem de assumir que as excursões dos compartimentos da
parede torácica podem ser tratadas como padrões de ondas senoidais47,62.
Dessa forma, a presença de curvas não elípticas, como figuras de Lissajous com
“formato em 8”, frequentes em pacientes com DPOC, bem como outras alterações
de formato, pode prejudicar a mensuração deste índice62,63. No entanto, o cuidado
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 33
em analisar curvas sem “figura em 8” foi relatado por poucos42,63 e foi realizado em
apenas um dos estudos em que pacientes com DPOC foram avaliados42. Nesse
contexto, a utilização de índices cujo cálculo não assume que as curvas são
senoidas e que não seja baseado na figura de Lissajous é preferível para a
quantificação do movimento assincrônico64, dentre os quais se encontram a relação
de fase inspiratória e a relação de fase expiratória63.
Em um estudo observacional transversal, Delgado et al.44 avaliaram o MTA de 40
pacientes com DPOC e de 10 indivíduos saudáveis por meio da plestimografia
respiratória por indutância durante a realização de exercício progressivo em esteira.
Os autores identificaram que os indivíduos saudáveis apresentaram MTA sincrônico
em mais de 75% dos ciclos respiratórios nos graus de exercício leve e moderado,
com alguns ciclos assincrônicos durante o exercício máximo. Os pacientes com
DPOC foram subdivididos em grupos de acordo com o MTA predominante durante o
exercício, o qual variou entre semelhante aos indivíduos saudáveis e movimento
paradoxal. Alguns pacientes com DPOC apresentaram progressão da assincronia ao
longo do exercício. Os autores sugeriram que a coordenação toracoabdominal está
relacionada às anormalidades pulmonares subadjacentes e que o maior grau de
MTA é associado à limitação ao exercício.
Alves et al.43 avaliaram o MTA de 22 pacientes com DPOC moderada a grave (VEF1
de 42,6 ± 13,5% do previsto) por meio da pletismografia por indutância no repouso e
durante teste incremental realizado em cicloergômetro. O ângulo de fase foi utilizado
para a operacionalização da sincronia do MTA e as respostas foram avaliadas
durante três níveis de exercício: 30%-50%, 70%-80% e 100% da carga de trabalho
pico. Com a progressão do exercício, foi observado aumento do ângulo de fase, o
qual variou entre 11,95 (7,24°) no repouso e 22,30 (8,74°) no exercício máximo. Em
relação ao repouso, os pacientes apresentaram valores significativamente maiores
de ângulo de fase em todos os níveis de exercício.
Aliverti et al.41 avaliaram por meio da POE 20 pacientes com DPOC grave (VEF1 de
32,6% ± 11.7% do previsto) e 10 sujeitos saudáveis pareados pela idade durante
protocolo incremental em cicloergômetro. A presença de movimento paradoxal da
CT abdominal na condição de repouso nos pacientes com DPOC foi estabelecida
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 34
em função dos valores de dois índices de assincronia, ambos verificados no grupo
controle: o ângulo de fase e o tempo inspiratório paradoxal. O tempo inspiratório
paradoxal foi definido como a fração do tempo inspiratório, em porcentagem, na qual
o volume da CT abdominal diminui. Os autores observaram que os pacientes que
apresentaram movimento paradoxal da CT abdominal no repouso aumentaram o
VPEF desde o início do exercício e que os pacientes sem movimento paradoxal
apenas hiperinsuflaram ao final do exercício. Adicionalmente, essas diferenças
foram refletidas nos sintomas relatados durante o exercício, sendo a dispneia a
queixa principal quando o movimento paradoxal estava presente. Os autores
sugeriram que o movimento anormal da CT abdominal em pacientes com DPOC não
é apenas uma curiosidade clínica, mas identifica importantes diferenças fisiológicas
nos volumes operacionais da parede torácica durante o exercício.
Apesar de os mecanismos fisiopatológicos precisos que determinam a presença de
anormalidades do movimento toracoabdominal ainda não terem sido completamente
elucidados, a diferença nas pressões atuantes sobre a CT parece desempenhar um
papel importante51,52,54. Como destacado anteriormente, as alterações associadas à
DPOC parecem alterar a ação coordenada dos músculos respiratórios e,
consequentemente, o equilíbrio entre as pressões que atuam sobre a parede
torácica, o que pode favorecer o aparecimento do assincronismo toracoabdominal
tanto no repouso quanto no exercício. Além disso, a HD associada à redução do
volume de reserva inspiratório, parece acentuar a sobrecarga sobre os músculos
inspiratórios da CT e reduzir a capacidade de geração de força do diafragma, o que
pode acentuar o desequilíbrio das pressões atuantes sobre a CT e,
conseqüentemente, o assincronismo toracoabdominal.
No estudo de Puente-Maestu et al.36, pacientes com DPOC exibiram padrão
respiratório mais superficial e rápido nas cargas de trabalho mais intensas com
VPEF significativamente maior a 85% da carga de trabalho pico em relação às duas
intensidades inferiores (65% e 75% da carga pico). Dessa forma, tendo em vista que
a HD foi mais acentuada em cargas de exercício maiores e considerando suas
possíveis repercussões sobre a função dos músculos respiratórios, espera-se que
cargas de trabalho mais elevadas produzam maior desequilíbrio de forças atuantes
sobre a parede torácica e, consequentemente, maior assincronismo toracoadominal.
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 35
Apenas Puente-Maestu et al.36 investigaram alguns dos mecanismos envolvidos na
capacidade de sustentação de diferentes cargas de trabalho. No entanto, o enfoque
principal do estudo foi a relação entre a dispneia e o VPEF alcançado ao final de
cada exercício, sendo este volume mensurado indiretamente, por meio da
capacidade inspiratória em um sistema metabólico de análise de gases. Dessa
forma, a progressão das respostas dos volumes operacionais da parede torácica e
de cada um de seus três compartimentos e a presença do assincronismo
toraboabominal, em diferentes intensidades de exercício, ainda não foram
mensuradas. A avaliação desses parâmetros em intensidades freqüentemente
utilizadas nos programas de reabilitação pulmonar poderá contribuir para o melhor
entendimento dos mecanismos envolvidos na tolerância ao exercício de pacientes
com DPOC e, consequentemente, para a determinação da intensidade de
treinamento de membros inferiores para essa população.
2.2 Treinamento de endurance excêntrico de membros inferiores em pacientes
com DPOC
A eficácia e as bases científicas da reabilitação pulmonar estão firmemente
estabelecidas, com resultados consistentes relativos a seus efeitos positivos sobre a
capacidade de exercício, a dispneia e a qualidade de vida relacionada à saúde de
pacientes com DPOC31. Essas melhoras são amplamente atribuídas ao componente
de treinamento de endurance dos membros inferiores30 envolvendo contrações
musculares concêntricas, tradicionalmente realizados por meio de exercícios
dinâmicos de grandes grupos musculares em esteira ou cicloergômetro.
A contração concêntrica ocorre quando um músculo ativo produz força enquanto
encurta uma dada distância. Isso é conhecido também como “trabalho positivo”. Por
outro lado, quando o deslocamento está em direção oposta à força gerada, como
quando um músculo ativo está sendo alongado, a contração é excêntrica e o
trabalho realizado sobre ele é negativo. De um ponto de vista mecânico, o músculo
pode ser representado por um modelo com dois componentes: contrátil e não
contrátil. O primeiro é constituído pelas miofibrilas, enquanto o segundo inclui um
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 36
componente elástico em série, composto primariamente pelo tendão muscular, e um
componente elástico em paralelo, que inclui o tecido conectivo e o sarcolema.
Durante a contração concêntrica, o componente contrátil se encurta e alonga o
componente não contrátil, e a mudança no comprimento muscular é exatamente
aquela que ocorreu em sua parte contrátil. No entanto, na contração excêntrica o
alongamento muscular é controlado pela contração ativa do componente contrátil e
pela resistência passiva do não contrátil. Dessa forma, os componentes elásticos
contribuem para a força gerada pelo músculo65.
Tradicionalmente, em um cicloergômetro convencional o trabalho é realizado por
músculos ativos da coxa, principalmente o quadríceps, enquanto eles reduzem de
comprimento, caracterizando uma contração concêntrica. Entretanto, o
cicloergômetro pode ser adaptado de maneira que o motor ou os pedais realizem
trabalho sobre os músculos enquanto eles estão ativos e se alongando, o que
caracteriza uma contração excêntrica66,67. Apesar de a contração muscular
concêntrica constituir a base da reabilitação no treino de endurance clássico, as
contrações excêntricas apresentam características fisiológicas importantes, que
podem justificar seu uso e benefício em pacientes com doenças cardiorrespiratórias
crônicas65,68: a magnitude da força produzida é alta e o custo metabólico é
reduzido69,70,71.
A força máxima gerada no trabalho excêntrico excede aquela produzida no trabalho
concêntrico para um dado músculo65,69. Dessa forma, o treinamento excêntrico tem a
capacidade de sobrecarregar o músculo em maior extensão, o que pode resultar em
maiores ganhos na força muscular67,72. Lastayo et al.67,72 compararam os efeitos do
treinamento excêntrico com os do treinamento concêntrico realizado em
cicloergômetro em indivíduos jovens saudáveis. Verificaram que ganhos
significativos da força isométrica de extensores de joelho ocorreram após seis72 ou
oito67 semanas de treinamento apenas no grupo de indivíduos submetido ao treino
excêntrico. Resultados similares foram encontrados por Steiner et al.73, que
avaliaram 12 pacientes com doença arterial coronariana, tendo verificado que
apenas o grupo que realizou treino excêntrico durante seis semanas (n = 6) exibiu
ganhos significativos da força isométrica e concêntrica dos músculos extensores de
joelho.
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 37
O modo de contração excêntrica apresenta outro atributo particular: o custo de
oxigênio requerido para produzir força é amplamente reduzido. Dessa forma, o
trabalho excêntrico, além de produzir aumento significativo da força muscular em
relação ao modo de contração concêntrico, faz isso com menor demanda
metabólica67. Em estudos realizados em indivíduos saudáveis67,72 ou em pacientes
com doença arterial coronariana73, foi verificado que ao final do programa de
treinamento excêntrico os indivíduos foram capazes de alcançar cargas de trabalho
consideravelmente maiores em relação ao treino concêntrico, entretanto com
consumo de oxigênio ( 2OV ) similar.
Adicionalmente, diversos estudos66,71,74,75,76 demonstraram que para uma
determinada carga de trabalho o 2OV apresenta-se significativamente menor
durante a pedalagem no modo excêntrico em comparação com o modo concêntrico,
sendo o 2OV cerca de quatro a cinco vezes menor durante o exercício
excêntrico66,74. No entanto, a magnitude da diferença do 2OV entre os dois modos
de exercício depende das cargas de trabalho (watts)76 e da frequência de
pedalagem utilizadas71,75.
Em um estudo transversal em pacientes com DPOC moderada a grave (n = 12)76, as
respostas fisiológicas aos modos de exercício concêntrico e excêntrico foram
comparadas durante pedalagem em cicloergômetro em duas intensidades
diferentes: 25% e 50% da carga de trabalho pico atingida em um teste incremental
convencional, o que correspondia a 22 (7) e 44 (14) watts, respectivamente.
Similarmente aos achados observados em indivíduos saudáveis, o 2OV foi
significativamente menor durante o exercício excêntrico para ambas as intensidades.
De forma interessante, os autores também observaram que a ventilação ( EV ) foi
significativamente menor durante esta modalidade de exercício. Entretanto, neste
estudo apenas cargas de trabalho inferiores ou iguais a 50% da carga pico foram
estudadas e não se sabe se a mesma resposta ventilatória seria observada em
intensidades de exercício mais elevadas.
No estudo de Rooyackers et al.76, não foram demonstradas, no entanto, as
respostas da f aos exercícios concêntrico e excêntrico nos pacientes com DPOC. As
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 38
respostas ventilatórias a essas duas modalidades de exercício, incluindo a f, foram
avaliadas em um estudo realizado em indivíduos saudáveis (n = 12) de meia idade,
durante pedalagem em cicloergômetro a 60 watts75. A EV e o VC mostraram-se
significativamente menores durante o exercício excêntrico, ao passo que não foram
observadas diferenças significativas da f entre as duas modalidades. Além disso, em
relação ao baseline, o aumento da EV no exercício excêntrico ocorreu
principalmente por um aumento da f, com uma pequena contribuição do VC,
enquanto no exercício concêntrico ambos, VC e f, contribuíram para o aumento da
EV . Os autores destacaram que, apesar de ter sido observado um aumento
comparável da f nos dois modos de exercício, este aumento parece ter sido
desproporcionalmente elevado no exercício excêntrico, considerando-se a baixa
intensidade utilizada no estudo. Essa resposta da f poderia ter consequências
negativas para pacientes com limitação crônica ao fluxo aéreo. Dessa forma, precisa
ser investigada mais profundamente nesta população68.
Os efeitos do treinamento excêntrico em pacientes com DPOC grave foram
avaliados em apenas um estudo77. Nele, os indivíduos foram randomizados em dois
grupos: um recebeu treinamento com exercícios gerais (n = 12) e o outro, além
deste treino, foi submetido a trabalho excêntrico em cicloergômetro (n = 12). O
treinamento geral consistiu no treinamento de força e 20 minutos de exercício
intervalar em cicloergômetro no modo concêntrico durante cinco vezes por semana.
O treinamento excêntrico foi realizado em um cicloergômetro adaptado e foi iniciado
com carga de trabalho de 30% da carga pico atingida em teste incremental
convencional com duração de 5 minutos. Durante as duas primeiras semanas, a
carga de trabalho foi aumentada, com pequenos incrementos na duração do
exercício. Em seguida, a intensidade foi ajustada até que a maior carga de trabalho
pudesse ser sustentada por 15 minutos. Os pacientes foram capazes de pedalar a
uma carga de trabalho excêntrico de 160 (69%) da carga pico ao final das 10
semanas de treinamento, sem apresentar queda na saturação periférica da
hemoglobina em oxigênio (SpO2) e com dispneia inferior a 3 medida por meio da
escala de Borg modificada. A única diferença encontrada entre os grupos foi a maior
pressão arterial de oxigênio no pico do exercício incremental apresentada pelo grupo
submetido ao treinamento combinado ao final do programa de reabilitação. No
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 39
entanto, a associação do treino excêntrico com outras modalidades de exercício
pode ter atuado como um fator de confusão, e as repostas ao exercício excêntrico
realizado de forma isolada ainda não são conhecidas em pacientes com DPOC.
Tendo em vista as particularidades fisiológicas das contrações musculares
excêntricas, estas podem ser especialmente benéficas para pacientes com limitação
ventilatória grave e fraqueza muscular importante, condições que os impedem de se
exercitarem em intensidades capazes de produzir ganhos significativos nos
parâmetros cardiorrespiratórios e na função muscular65. A baixa capacidade de
exercício e o comprometimento da força muscular apresentados por esses pacientes
quando admitidos nos programas de reabilitação podem comprometer sua
participação nos mesmos e o uso do exercício excêntrico poderia ajudar a superar
essa dificuldade inicial68. No entanto, apesar de o exercício excêntrico se apresentar
como uma modalidade de treinamento atraente para pacientes com doenças
cardiorrespiratórias68, esta modalidade não tem sido amplamente adotada em
pacientes fisicamente descondicionados, devido, em parte, aos efeitos adversos
potenciais historicamente associados às contrações excêntricas67.
As contrações musculares excêntricas podem causar dano muscular em indivíduos
não submetidos previamente a esse modo de exercício. De forma geral, tal dano se
caracteriza por lesões estruturais dos sarcômeros, inflamação, aumento da atividade
de enzimas proteolíticas, diminuição da força muscular, dor e níveis sanguíneos
elevados de proteínas musculares, como a creatina quinase78,79,80,81,82. No entanto, o
comprometimento muscular após o exercício excêntrico é reparável, e durante o
processo de reparo as adaptações tornam o músculo mais resistente ao dano em
exposições subseqüentes ao exercício78.
Os mecanismos envolvidos no processo de adaptação não estão completamente
elucidados83. Porém, acredita-se que a adição de sarcômeros em série e as
mudanças nos padrões de recrutamento das unidades motoras78,82,83 desempenham
papel importante. A adição de sarcômeros resultaria em um comprimento mais
uniforme da fibra muscular diminuindo, dessa forma, a tensão atuante sobre eles e o
risco de lesões82,83. Em relação às mudanças nos padrões de recrutamento, é
importante ressaltar que as contrações excêntricas apresentam uma estratégia de
Vieira, D.S.R. Revisão de Literatura 40
ativação única do sistema nervoso quando comparadas às contrações concêntricas:
um menor número de unidades motoras é recrutado para uma dada força muscular
e unidades motoras de contração rápida são preferencialmente recrutadas. É
proposto que o dano muscular decorrente das contrações excêntricas resultaria, em
parte, de um estresse maior sobre um menor número de unidades motoras, além do
fato de as fibras de contração rápida apresentarem maior susceptibilidade a lesões.
No processo de adaptação, parece haver mudança no padrão de ativação, com
maior recrutamento de fibras de contração lenta e maior sincronização na ativação
das unidades motoras, o que distribuiria melhor a carga de trabalho entre as fibras,
reduzindo consequentemente o estresse sobre elas83.
Adicionalmente, embora os danos musculares sejam reportados em músculos não
habituados às contrações excêntricas, eles são mais acentuados após exercícios
extenuantes realizados em intensidades elevadas67. Estudos realizados em
indivíduos saudáveis demonstraram que quando a carga do trabalho excêntrico é
iniciada em valores baixos e elevada progressivamente ao longo das semanas de
treinamento a dor associada é praticamente eliminada e as adaptações na força e
no tamanho do músculo podem ocorrer de forma significativa67,72. No entanto, não
existem informações sobre tais respostas em pacientes com doenças respiratórias
crônicas.
A escassez de estudos sobre os efeitos do treinamento excêntrico em pacientes
com doenças respiratórias crônicas dificulta sua aplicação prática. Antes que esta
modalidade de exercício possa ser implantada de forma segura nessa população,
seus potenciais benefícios ainda precisam ser claramente estabelecidos. Não existe
consenso sobre os princípios de utilização ideais do exercício excêntrico nesses
pacientes65,68 no intuito de evitar, por exemplo, os efeitos adversos frequentemente
associados às contrações musculares excêntricas. Dessa forma, investigações
adicionais podem contribuir para o estabelecimento de diretrizes para a prescrição
do trabalho excêntrico65,68, especialmente para pacientes com doenças
cardiorrespiratórias65.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 41
CAPÍTULO 3 - MEDIDAS E INSTRUMENTOS
Neste capítulo, inicialmente, descrevem-se as principais medidas e os respectivos
instrumentos utilizados para a determinação das variáveis dependentes dos
diferentes estudos que compõem esta Tese e, posteriormente, as medidas e os
instrumentos complementares utilizados para a caracterização da amostra e a
monitorização dos participantes durante as coletas de dados.
3.1 Principais Medidas e Instrumentos
3.1.1 Pletismografia optoeletrônica
A mensuração da ventilação pulmonar por meio de espirômetros ou
pneumotacômetros está associada a diferentes limitações, que dificultam sua
utilização. Dentre elas, destacam-se: a) as variações da temperatura e umidade do
ambiente, da pressão barométrica e da viscosidade e densidade do gás expirado
influenciam os registros; b) interfaces para a coleta dos gases respiratórios (bocais e
clipe nasal ou máscaras faciais) podem ocasionar vazamentos; c) espaço morto
adicional é introduzido aumentando o volume corrente; d) não podem ser usados
para a avaliação de crianças ou adultos não cooperativos, bem como durante sono e
fonação; e e) durante o exercício, a integração do fluxo no nível da boca pode sofrer
drift (ou seja, o sinal do volume desvia-se da linha de base), fazendo com que
mudanças no volume pulmonar absoluto não sejam acuradamente
registradas37,38,50,84.
As limitações envolvidas no uso desses dispositivos levaram os investigadores a
buscar alternativas de mensuração indireta da ventilação pulmonar por meio da
medida do movimento da superfície externa da parede torácica49,85,86. Nesse
contexto, os magnetômetros e a pletismografia respiratória por indutância foram os
instrumentos mais extensivamente utilizados no passado para computar,
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 42
respectivamente, as mudanças dinâmicas no diâmetro ântero-posterior ou lateral da
CT e do AB e na área de secção transversa desses compartimentos37,38,50,87.
Entretanto, no caso desses dispositivos, a conversão de uma ou mais dimensões da
parede torácica em volume requer coeficientes de calibração, obtidos
experimentalmente por meio de manobras especiais em cada sujeito sob análise,
combinadas com medidas espirométricas. A validade desses coeficientes mostra-se
limitada à posição corporal em que a calibração foi realizada37,88. O funcionamento
desses instrumentos baseia-se no modelo de dois graus de liberdade da parede
torácica49. Seus limites são frequentemente excedidos em situações além da
condição de repouso38, tendo em vista que as forças que agem sobre a parte
superior da CT (adjacente aos pulmões) são bem diferentes daquelas que atuam
sobre a sua parte inferior (adjacente ao diafragma) e que o abdome possui pelo
menos duas regiões, uma imediatamente inferior e com relações mecânicas com a
CT e outra sem interações com a CT53. Consequentemente, a mensuração da
mudança de volume a partir dos diâmetros ântero-posterior e lateral da CT e do AB
ou de uma única área de secção transversa destes compartimentos mostra-se
limitada e sujeita a erros38.
O desenvolvimento tecnológico do processamento de imagens e computação
paralela permitiu o desenvolvimento de sistemas optoeletrônicos para a análise de
movimento de múltiplos pontos posicionados na superfície corporal89. Estes foram
adaptados para estimar a mudança do volume da parede torácica, inicialmente, pela
determinação das coordenadas tridimensionais de 32 marcadores posicionados ao
longo da CT e do AB, com a computação do volume, por meio de um modelo
geométrico baseado em 54 tetraedros90. No entanto, observou-se uma
subestimação importante do volume pulmonar obtido com este sistema optoletrônico
em comparação com o fornecido pela espirometria90. Isso levou ao uso de uma
configuração ampliada, com, inicialmente, 86 marcadores89 e, posteriormente, 8991,
para melhorar a acurácia na mensuração do volume e permitir a delimitação
anatômica de compartimentos específicos da parede torácica. Comparando-se a
configuração de 86 marcadores proposta por Cala et al.89 (REF) com a configuração
de 89 marcadores inicialmente utilizada no estudo de Gorini et al.91, três marcadores
foram adicionados na região posterior da parede torácica, os quais foram indicados
por setas na FIG. 1C., que se encontra na página 44.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 43
A POE (BTS Bioengineering, Milão, Itália) é um instrumento capaz de medir
respiração a respiração mudanças do volume total da parede torácica e de seus
diferentes compartimentos (caixa torácica pulmonar, caixa torácica abdominal e
abdome), a partir de medidas ópticas de um número finito de deslocamentos de
pontos posicionados na superfície externa da parede torácica37,38,50,92. É um método
não invasivo, não assume qualquer pressuposto do número de graus de liberdade
da parede torácica, não requer uso de bocal, clipe nasal ou qualquer dispositivo
acoplado ao sujeito sob análise e apresenta um procedimento de calibração
relativamente simples sem o uso de manobras respiratórias que necessitem de
cooperação37,38. Pode ser utilizada nas posturas ortostática, sentada, supino e
prono22,89,93,94 e em diferentes condições, incluindo o exercício físico22,39.
O funcionamento da POE baseia-se em um analisador automático de movimento
capaz de detectar marcadores passivos compostos por esferas ou hemiesferas
plásticas de 6 a 10 milímetros de diâmetro revestidas por papel reflexivo39,50,95. Na
configuração utilizada para a aquisição nas posições ortostática e sentada, 89
marcadores são fixados à parede torácica por meio de fita adesiva dupla-face
hipoalergênica e dispostos circunferencialmente em sete linhas horizontais entre as
clavículas e a espinha ilíaca ântero-superior, anteriormente, e linhas posteriores
equivalentes. Ao longo das linhas horizontais, os marcadores são arranjados,
anteriormente e posteriormente, em cinco linhas verticais, com duas linhas bilaterais
adicionais nas regiões medioaxilares. Os limites anatômicos para as linhas
horizontais são: a) a linha clavicular; b) a articulação manúbrioesternal; c) os
mamilos; d) o processo xifóide; e) a margem costal inferior; f) o umbigo; e g) a
espinha ilíaca ântero-superior. Os limites para as linhas verticais são: a) as linhas
médias (anteriormente, ao longo do esterno, xifóide e umbigo, e, posteriormente, ao
longo dos processos espinhosos da coluna vertebral); b) ambas as linhas axilares
anteriores e posteriores; c) o ponto médio entre a linha média e as linhas axilares
anteriores e o ponto médio entre a linha média e as linhas axilares posteriores e; d)
as linhas medioaxilares. Um marcador extra é adicionado bilateralmente no ponto
médio entre o xifoide e a porção mais lateral da décima costela, para fornecer
melhor detalhe da margem costal, e dois marcadores são adicionados na região da
CT superposta aos pulmões e na posição posterior correspondente, para aumentar a
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 44
densidade nas regiões onde os marcadores são mais separados89,87. A disposição
dos 89 marcadores pode ser visualizada na FIG. 1.
FIGURA 1 – Disposição dos 89 marcadores na configuração utilizada nas posições ortostática e sentada. Nota: 42 marcadores são posicionados anteriormente (A), 10 lateralmente, destacados em vermelho (B) e 37 posteriormente (C). As setas indicam os 3 marcadores adicionados à configuração de 86 marcadores proposta por Cala et al.89. Fonte: Modificado de Optoelectronic Plethysmography Compendium Marker Setup96), p. 12-13 e 18
As coordenadas tridimensionais de cada um dos marcadores são determinadas
utilizando-se, no mínimo, quatro câmeras especiais do tipo CCD (charge-coupled
device) (FIG. 2A), que permitem a visualização em tempo real das cenas a serem
analisadas97, operam em até 60 Hz e são sincronizadas com diodos axiais que
emitem luz infravermelha38. Na configuração utilizada neste estudo, foram utilizadas
seis câmeras para a coleta dos dados, três posicionadas na frente e três
posicionados atrás do indivíduo (FIG. 2B). O feixe de luz infravermelha emitido pelos
flashes das câmeras é refletido por cada marcador87 e captado pelas câmeras. O
sinal é levado a um processador paralelo dedicado, que executa em tempo real
algoritmos de reconhecimento de padrão, para identificar a posição bidimensional (X
e Y) de cada marcador em cada câmera. Após ter computado e classificado as
coordenadas bidimensionais X e Y de todos os marcadores fornecidas por pelo
menos duas câmeras, o sistema computa as coordenadas tridimensionais dos
diferentes marcadores por estereofotogrametria38,50,98. Neste processo, a informação
geométrica tridimensional (3D) é extraída a partir da combinação de pelo menos
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 45
duas imagens bidimensionais obtidas por duas câmeras em um mesmo instante do
tempo e em posições diferentes97.
A B
FIGURA 2A – Exemplar de uma câmera do sistema de pletismografia optoletrônica. 2B - Disposição das câmeras durante procedimento de coleta de dados na posição sentada em cicloergômetro. Fonte: Elaboração da autora
A acurácia obtida na reconstrução 3D é muito importante, uma vez que influencia o
processamento subsequente dos dados coletados, e parâmetros de calibração são
necessários nesse processo99. Nesse contexto, dois procedimentos de calibração
são utilizados na determinação das coordenadas tridimensionais. O primeiro,
importante para a correção de distorções ópticas99, consiste na aquisição de um
conjunto de marcadores dispostos em uma peça metálica em três diferentes eixos,
X, Y e Z (FIG. 3A), durante aproximadamente cinco segundos. A ferramenta de
calibração é posicionada na área de coleta, em uma superfície plana, e com o eixo
Y, que contém três marcadores, posicionado para cima, de forma que os nove
marcadores sejam visualizados claramente, sem sobreposição em pelo menos três
câmeras. O segundo procedimento, necessário para determinação de parâmetros
geométricos das equações de colinearidade utilizadas na computação das
coordenadas 3D, são estimados a partir das coordenadas reais de um conjunto de
pontos de controle de localização conhecida99. Para isso, o eixo Y da peça metálica
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 46
que contém três marcadores reflexivos deve ser movimentado pelo investigador,
“varrendo-se” toda área de coleta em que estará posicionada a parede torácica do
sujeito nos planos de movimento frontal, sagital e transversal durante 40, 20 e 20
segundos, respectivamente (FIG. 3 B, C e D).
FIGURA 3A - Ferramenta utilizada para o primeiro procedimento de calibração do sistema de pletismografia optoeletrônica, com identificação dos seus diferentes eixos (X, Y e Z). 3B, 3C e 3D - Alguns dos movimentos realizados durante o segundo procedimento de calibração do sistema, utilizando-se o eixo Y da ferramenta de calibração, destacado em vermelho, nos planos de movimento frontal, sagital e transversal, respectivamente. Fonte: Elaboração da autora
Após a obtenção das coordenadas tridimensionais de cada marcador, o volume da
superfície fechada da parede torácica é computado por meio da conexão dos pontos
para formar uma rede de triângulos tetraedros37,50. Nesta fase, pontos virtuais
adicionais são automaticamente construídos para facilitar a triangulação em regiões
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 47
onde não podem ser colocados marcadores89, por exemplo, para construir o limite
inferior da parede torácica, o que pode ser visualizado na FIG. 4.
FIGURA 4 – Triangulação da superfície da parede torácica para o cálculo do volume. Nota: A seta indica um dos pontos virtuais construídos automaticamente para determinar os seus limites. Fonte: Modificado de Cala et al.89, 1996, p. 2683
Para cada triângulo, a área e a direção do vetor normal são determinadas.
Subsequentemente, o volume interno de cada forma é computado, utilizando-se o
teorema de Gauss, no qual a integral da superfície é convertida na integral do
volume. O volume total da parede torácica é, então, definido pela soma do volume
dos triângulos tetraedros. Uma descrição detalhada da aplicação do teorema de
Gauss para a determinação do volume pulmonar pelo sistema de pletismografia
optoeletrônica foi fornecida por Cala et al.89 e Aliverti e Pedotti50.
Considerando-se o modelo geométrico da parede torácica como um todo, é possível
obter as variações de volume da parede torácica e, adicionalmente, as contribuições
de seus diferentes compartimentos para o volume pulmonar total37, como
demonstrado na FIG. 5. Para isso, são adotados limites anatômicos entre os
diferentes compartimentos. O limite entre a CT pulmonar e a CT abdominal é
assumido como sendo uma secção transversa no nível do processo xifoide, ao
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 48
passo que o limite entre a CT abdominal e o abdome localiza-se ao longo da
margem costal anteriormente e no nível do ponto mais baixo da margem costal
inferior posteriormente53. Além disso, é possível computar o volume da parede
torácica direita e esquerda, permitindo a avaliação de assimetrias da ação dos
músculos respiratórios e da complacência da parede torácica38.
FIGURA 5 – Representação dos três compartimentos da parede torácica. A - delimitação dos três compartimentos da parede torácica na vista anterior. B - modelos geométricos e respectivos traçados relativos ao volume gerado em cada um dos três compartimentos. Nota: CT refere-se à caixa torácica. Fonte: Modificado de Optoelectronic Plethysmography Compendium Marker Setup96 (ref), p. 12
A validade da POE para mensurar as variações de volume foi avaliada em diferentes
populações e protocolos experimentais, por meio da comparação do volume
corrente89,22,39,100,52,94,93,95 e da capacidade inspiratória22 obtidos por meio deste
instrumento com aqueles medidos por meio de um espirômetro ou
pneumotacômetro. De forma geral, os estudos demonstraram boa relação linear
entre os dois métodos, com valores de r2 superiores a 0.8922,39,52,89,94,95.
Adicionalmente, a diferença entre os volumes obtidos pelos diferentes métodos foi,
em média, inferior a 10%22,39,93,94,95,100. A análise de Bland-Altman demonstrou boa
concordância entre os métodos93,94,95. Apesar de a validade da POE ter sido
avaliada em diferentes estudos, a confiabilidade intra e/ou interexaminadores deste
instrumento ainda não foi testada. Este foi um dos objetos de estudo desta Tese.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 49
Por meio da POE, é possível obter variáveis relacionadas aos componentes de
volume e de tempo do padrão respiratório e ao movimento toracoabdominal. Dentro
do nosso conhecimento, ainda não foram pubilicados valores de referência para as
variáveis fornecidas pela POE. O QUADRO 1 contém as diferentes variáveis
fornecidas diretamente pela POE.
QUADRO 1 – Variáveis fornecidas diretamente pela POE
VCpt (L) Volume corrente da parede torácica
VCctp (L) Volume corrente da caixa torácica pulmonar
VCcta (L) Volume corrente da caixa torácica abdominal
VCct (L) Volume corrente da caixa torácica
VCab (L) Volume corrente do abdome
Vctp (%) Porcentagem de contribuição da caixa torácica pulmonar
Vcta (%) Porcentagem de contribuição da caixa torácica abdominal
Vct (%) Porcentagem de contribuição da caixa torácica
Vab (%) Porcentagem de contribuição do abdome
Vefpt (L) Volume expiratório final da parede torácica
Vefctp (L) Volume expiratório final da caixa torácica pulmonar
Vefcta (L) Volume expiratório final da caixa torácica abdominal
Vefct (L) Volume expiratório final da caixa torácica
Vefab (L) Volume expiratório final do abdome
Vifpt (L) Volume inspiratório final da parede torácica
Vifctp (L) Volume inspiratório final da caixa torácica pulmonar
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 50
Vifcta (L) Volume inspiratório final da caixa torácica abdominal
Vifct (L) Volume inspiratório final da caixa torácica
Vifab (L) Volume inspiratório final do abdome
Ttot (s) Tempo total do ciclo respiratório
Ti (s) Tempo inspiratório ciclo respiratório
Te (s) Tempo expiratório ciclo respiratório
Ti/Ttot Relação entre o tempo inspiratório e o tempo total do ciclo respiratório
f (irpm) Frequência respiratória
EV (L.min-1) Ventilação minuto
VCpt/Ti (L/s) Fluxo inspiratório médio
VCpt/Te (L/s) Fluxo expiratório médio
Fonte: Elaboração da autora.
Adicionalmente, por meio da utilização de um software de processamento de sinais,
como o MATLAB®, é possível analisar variáveis complementares utilizadas para
avaliar o movimento toracoabdominal. Dentre elas, destacam-se: o ângulo de fase, a
relação de fase inspiratória, a relação de fase expiratória e a relação de fase total.
Essas variáveis são utilizadas especialmente para a análise do assincronismo
toracoabdominal.
Ângulo de fase (PhAng)
É um índice que reflete o atraso entre as excursões de dois compartimentos da
parede torácica63 (FIG. 6A). Pode ser calculado a partir de equações extraídas de
uma figura de Lissajous62,101, na qual o movimento de um compartimento durante um
ciclo respiratório é representado contra a excursão de um segundo compartimento
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 51
em um gráfico X-Y. Dessa forma, para PhAng < 90 , PhAng = arco-seno (m/s); para
PhAng, entre 90 e 180 , PhAng = 180 - arco-seno(m/s); em que “m” representa a
largura da figura no ponto médio da excursão máxima do compartimento
representado no eixo Y enquanto e “s” representa a excursão máxima do
compartimento representado no eixo X101 (FIG. 6B).
A B
FIGURA 6A- Representação esquemática do atraso dos compartimentos da caixa torácica pulmonar (Vctp) e da caixa torácica abdominal (Vcta) em relação à parede torácica (Vpt). 6B- Representação esquemática da figura de Lissajous, com a excursão da caixa torácica pulmonar (CTP) representada no eixo Y e da caixa torácica abdominal (CTA) no eixo X. Nota: Neste exemplo, “m” representa a distância horizontal entre CTP e CTA no ponto médio da excursão máxima de CTP e “s” representa a excursão máxima de CTA. Fonte: Modificado de Beydon et al.62, 2007, p. 1317
O PhAng pode variar entre 0° e 180°, refletindo maior assincronismo à medida que
se aproxima de 180°63,101,102,103,104. A FIG. 7, que se encontra na página 52,
apresenta diferentes formatos da figura de Lissajous. Quando os compartimentos se
movem em perfeita sincronia (PhAng = 0 ), a figura de Lissajous tem o formato de
uma linha com o sentido positivo. À medida que o PhAng aumenta em direção a
90 a figura torna-se mais larga. A figura em formato de círculo representa PhAng
igual a 90 . Quando o PhAng excede a 90 e se aproxima de 180 a figura começa a
estreitar. Entretanto, o sentido torna-se negativo. O movimento paradoxal entre os
compartimentos (PhAng = 180 ) é representado por uma linha com sentido
negativo101.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 52
FIGURA 7 – Figuras de Lissajous de acordo com o valor do ângulo de fase (PhAng). Nota: CTP refere-se à caixa torácica pulmonar e CTA, à caixa torácica abdominal. Fonte: Modificado de Allen et al.101, 1990, p. 339
A quantificação do PhAng tem a vantagem de incorporar dados de todo o ciclo
respiratório. Entretanto, o cálculo do PhAng assume que o movimento de ambos os
compartimentos em análise têm formato de curva aproximadamente senoidais,
aspecto que pode não corresponder à realidade da medida. Assim, curvas não
senoidais e/ou a ocorrência de curvas com figura em 8, como representado na FIG.
8, podem comprometer a quantificação do PhAng62.
FIGURA 8 – Exemplos de figuras de Lissajous com formato em 8 Fonte: Modificado de França42, 2008, p. 60 do capítulo 4
Relação de fase inspiratória (PhRIB), relação de fase expiratória (PhREB) e
relação de fase total (PhRTB)
Expressam a porcentagem de concordância entre os movimentos dos
compartimentos da parede torácica durante o inspiração (PhRIB), expiração
(PhREB) e o tempo total do ciclo respiratório (PhRTB)63. Seus valores variam de 0%
a 100%, sendo 0% encontrado quando os compartimentos se movem em perfeita
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 53
sincronia, e 100%, quando há movimento paradoxal104. Valores intermediários são
obtidos em função da quantidade de concordância ou discordância entre os
movimentos dos compartimentos105.
As relações de fase são computadas em cada ponto do ciclo respiratório a partir de
traçados dos movimentos compartimentais ao longo do tempo. Apresentam a
vantagem de não requererem curvas senoidais, bem como a análise das figuras de
Lissajous105.
A POE foi utilizada para a operacionalização das variáveis do padrão respiratório e
dos volumes operacionais da parede torácica nos artigos 1 e 2 que compõe esta
Tese, assim como para as variáveis de assincronismo toracoabominal no artigo 2.
3.1.2 Sistema metabólico de análise de gases
Até meados da década de 1970, a mensuração das variáveis respiratórias e
metabólicas durante o exercício era realizada por meio da utilização dos chamados
“circuitos fechados” ou “sistemas fechados”, em que a amostragem dos gases
expirados era obtida dentro de bolsas, ou sacos, por meio de uma válvula
bidirecional. Esses sistemas eram potencialmente muito confiáveis e atualmente
continuam sendo usados como método padrão ouro para estudos de validação.
Todavia, eles impediam a observação de modificações rápidas, em tempos
determinados, do consumo de oxigênio e a acurácia de suas medidas era altamente
dependente da habilidade técnica do operador106,107,108. Com as inovações
tecnológicas, foram introduzidos numerosos dispositivos eletrônicos, como
analisadores de gases de resposta rápida, e uma variedade de transdutores de
fluxo, que poderiam ser integrados a um computador para produzir um sistema
metabólico aberto de análise de gases, com registro automático dos dados107.
Nos estudos 1 e 2, foi utilizado um sistema metabólico automático de análise de
gases respiração a respiração, da Medical Graphics® (CPX Ultima, Miami FL, EUA),
enquanto no estudo 3 foi utilizado um sistema automático, da MediSoft® (Ergocard,
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 54
Sorinnes, Belgium). Ambos os sistemas, representados na FIG. 9, medem o fluxo de
ar continuamente e, simultaneamente, determinam as concentrações do dióxido de
carbono e do oxigênio expirados109. Cada respiração é fracionada em um grande
número de partes, tipicamente com cada parte tendo uma duração de 10
milisegundos. O consumo de oxigênio e a produção de dióxido carbono são
calculados para cada intervalo. Estas medidas são somadas ao longo de toda a
expiração, para computar o oxigênio (O2) consumido e o dióxido de carbono (CO2)
produzido por respiração108.
FIGURA 9A - Sistema metabólico da Medical Graphics® (CPX Ultima, Miami FL, USA). 9B - Sistema metabólico da MediSoft® (Ergocard, Sorinnes, Belgium) Fonte: Elaboração da autora
Os principais componentes de um sistema metabólico consistem nos transdutores
de fluxo, ou pneumotacômetros, e os analisadores de gases. Os transdutores de
fluxo geram um sinal, que é proporcional ao fluxo de gás, o qual é integrado ao
longo do tempo, para produzir um volume de gás107. Em ambos os sistemas,
utilizam-se pneumotacômetros do tipo tubo de Pitot, os quais medem, próximo à
boca, um gradiente de pressão, que é induzido por um fluxo aéreo turbulento,
gerado por orifícios posicionados tanto frontal quanto perpendicularmente à corrente
de ar principal. Pelo princípio de Bernoulli, a diferença de pressão gerada é
proporcional ao quadrado da taxa de fluxo108,110. Na FIG. 10A e 10B, são mostrados
os modelos de pneumotacômetros do tipo tubo de Pitot dos sistemas metabólicos
utilizados nesta Tese. Valores acurados para os parâmetros ventilatórios e
metabólicos dependem fundamentalmente da acurácia do transdutor de fluxo. Por
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 55
esta razão, a calibração deste dispositivo é essencial108. Neste estudo, a calibração
do pneumotacômetro foi realizada por meio de uma seringa de três litros (Hans
Rudolph, St Paul, MN, USA), com ajuste dos dados de temperatura, umidade e
pressão barométrica. O procedimento é considerado bem sucedido se a
porcentagem de erro for inferior a 3% ou 50 ml.
FIGURA 10A - Pneumotacômetro modelo Medical Graphics®. 10B - Pneumotacômetro modelo MediSoft® Fonte: Elaboração da autora
A análise de O2 no sistema metabólico da Medical Graphics® é realizada por meio
de uma célula galvânica eletroquímica, que consiste em um eletrólito de óxido de
zircônia, estabilizada com cálcio, com eletrodos de platina porosos. Em uma
temperatura de 750°C a 850ºC, o eletrólito age como uma membrana
semipermeável, que é seletiva aos íons O2107,110. A determinação do consumo de O2
é fundamentada na equação de Nernst, a qual se baseia no logaritmo da pressão
parcial do O2 nos gases de referência e de calibração107. O sistema da MediSoft®
utiliza um analisador paramagnético, o qual se baseia nas propriedades
paramagnéticas do O2. O O2 na amostra de gás causa uma rotação de um tubo
capilar contendo nitrogênio, o qual é mantido suspenso por um campo magnético. A
quantidade de rotação gerada, ou a corrente necessária para interromper a rotação,
é diretamente proporcional à concentração de O2 no gás107,110.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 56
A análise de CO2 nos dois sistemas metabólicos é baseada na propriedade do CO2
de absorver radiação infravermelha. Esse dispositivo emprega feixes paralelos de
radiação infravermelha, que são enviados através de uma célula de referência e de
uma célula de amostra paralela contendo o gás teste em uma taxa de fluxo
constante. Os dois feixes são interrompidos regularmente pelas hélices de um rotor.
Como a concentração de CO2 na célula de amostra é diferente daquela encontrada
na célula de referência, um sinal oscilante é criado. A magnitude das oscilações é
proporcional às diferenças de concentração do gás de teste e do gás de
referência107,110.
A confiança nos valores obtidos para as variáveis metabólicas depende fortemente
da calibração dos analisadores de gases, a qual foi realizada, após ajustes dos
valores de temperatura, umidade e pressão barométrica, a partir da utilização de um
gás de referência, com cerca de 21% de O2 e 0% de CO2 balanceado em nitrogênio,
e de um gás de calibração, com cerca de 12% de O2 e 5% de CO2 balanceado em
nitrogênio no caso do sistema da Medical Graphics® ou com cerca de 16% de O2 e
4% de CO2 balanceado em nitrogênio no sistema da MediSoft®. A mistura de gases
utilizados na calibração apresentava um erro menor que 5%.
Um sistema metabólico da Medical Graphics® similar ao utilizado nesta Tese
mostrou-se válido e confiável para a avaliação do consumo de oxigênio em adultos
jovens saudáveis durante um teste submáximo em cicloergômetro111. Foi utilizado
para a avaliação da tolerância ao exercício em pacientes com DPOC durante
programa de treinamento físico112. Não existem estudos que avaliaram as
propriedades psicométricas do sistema da MediSoft®, porém este sistema foi
empregado para a avaliação da capacidade de exercício de indivíduos
saudáveis113,114 e de pacientes com DPOC115.
Os sistemas metabólicos foram utilizados nesta Tese para determinar as variáveis
metabólicas e ventilatórias durante os testes de exercício. Estes testes foram
realizados de acordo com premissas básicas, como: ambiente adequado,
equipamento básico, pessoal treinado e preparo e orientação do paciente 108,116,117.
É necessário que exista pessoal treinado para atuar em situações de emergência e
que equipamentos de emergência, como desfibrilador e medicamentos, estejam
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 57
disponíveis116,117,118. A sala para a realização do exame deve ter dimensão suficiente
para acomodar a aparelhagem necessária e permitir a circulação de pelo menos três
pessoas. O laboratório deve ser bem iluminado, limpo e com controle da
temperatura ambiente (22°C ± 2 ºC) e umidade relativa do ar (entre 50% e
70%)116,118. A pressão barométrica também deve ser registrada116 e o paciente deve
ser aconselhado a usar roupas e sapatos confortáveis, a aderir ao seu regime de
medicação usual, a comer uma refeição leve cerca de duas horas antes de chegar
ao local, a evitar cigarros e café por pelo menos duas horas109 e a não realizar
exercício vigoroso nas últimas 24 horas106.
3.1.3 Cicloergômetro de frenagem eletromagnética
Um cicloergômetro de frenagem eletromagnética (Lode Corival, Groningen,
Netherland) foi utilizado nos estudos 1 e 2, para a realização dos testes de exercício.
O cicloergômetro, que pode ser visualizado na FIG. 11, é composto por um sistema
de frenagem eletromagnética, no qual um campo magnético, controlado a distância
por um computador, varia a resistência da roda livre de acordo com a velocidade de
ciclagem. Ou seja, a resistência é elevada quando a frequência de pedalagem
diminui, e vice-versa. Isso permite que a potência aplicada seja grandemente
independente da frequência de pedalagem. A capacidade reguladora intrínseca
deste tipo de dispositivo permite uma acurácia elevada em termos de watts
produzidos, o que torna o cicloergômetro bastante confiável para a realização de
diferentes protocolos mesmo que o indivíduo sob análise pedale erraticamente119.
No entanto, uma velocidade de ciclagem razoavelmente constante é desejável,
tendo em vista, por exemplo, que altas frequências de pedalagem podem elevar o
componente acelerativo das partes moles, aumentando consequentemente, o
trabalho gerado, o consumo de O2 e a ventilação120. Dessa forma, recomenda-se
que a frequência de pedalagem seja mantida acima de 40rpm e idealmente entre 50
e 60 rpm119.
Adicionalmente, a capacidade de graus de potência do ergômetro varia entre 7 watts
e 750 watts, com faixa de rotação entre 30 e 150 rotações por minuto (rpm). O
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 58
cicloergômetro permite a obtenção da carga zero real – ou seja, uma carga
efetivamente nula a zero watt, a qual ocorre mediante o acionamento de um sistema
rotor da roda livre, que movimenta os pedais do cicloergômetro sem qualquer
esforço do examinado119 quando a velocidade de ciclagem é mantida entre 30 rpm e
80 rpm. Tal mecanismo possibilita a eliminação do trabalho inercial e da
movimentação dos pedais e das pernas no início do exercício119.
FIGURA 11 – Cicloergômetro de frenagem eletromagnética (Lode Corival, Groningen, Netherland) Fonte: Elaboração da autora
3.1.4 Cicloergômetro excêntrico
Um cicloergômetro (Ergocycle, Strasbourg, France) (FIG. 12A e B) que permite a
pedalagem nos modos concêntrico e excêntrico foi utilizado no estudo 3 para a
realização dos testes de exercício e do treinamento de pacientes com DPOC. Para a
modalidade excêntrica, um motor elétrico movimenta os pedais em sentido anti-
horário enquanto o indivíduo se esforça para frear os pedais para alcançar uma
potência (watts) preestabelecida66. O cicloergômetro é constituído por um
mecanismo de proteção, no qual, após o acionamento do motor pelo examinador, o
movimento dos pedais é iniciado somente quando o indivíduo oclui a saída de um
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 59
feixe de luz infravermelho na barra de preensão localizada lateralmente ao assento,
que se encontra destacada em vermelho na FIG. 12B. Dessa forma, o movimento
dos pedais pode ser interrompido pelo indivíduo, por meio da liberação do feixe de
luz caso apresente dificuldade para a coordenação do movimento, diminuindo,
assim, o risco de acidentes.
FIGURA 12A - Vista lateral do cicloergômetro excêntrico (Strasburg, France). 12B - Vista posterior do cicloergômetro excêntrico. Nota: O local de saída do feixe de luz infravermelho foi destacado em vermelho. Fonte: Elaboração da autora
O cicloergômetro é controlado por um computador e um software específico. Uma
tela posicionada na frente do indivíduo fornece feedback visual sobre a frequência
de pedalagem e a potência em watts realizada, que é detectada pelo captor de força
do ergômetro. A FIG. 13, que se encontra na página 60, mostra a tela do
computador, com os principais componentes destacados em vermelho. É possível
antes do inicio do exercício programar a potência (a) e a freqüência de pedalagem
(b) desejadas. O acionamento do motor é realizado por um botão específico (c).
Durante a pedalagem, o indivíduo visualiza a frequência de pedalagem (d) e a
potência alcançada (e). A sobreposição das linhas representadas em f (linha branca
= potência programada; e linha amarela = potência realizada) também serve de
feedback visual sobre a potência produzida pelo indivíduo.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 60
FIGURA 13 - Tela do computador utilizada como feedback durante pedalagem no modo excêntrico, com os principais elementos destacados em vermelho. a: local para a determinação da potência desejada em watts. b: local para a determinação da freqüência de pedalagem desejada. c: botão utilizado para iniciar o funcionamento do motor. d: local onde se visualiza a freqüência de pedalagem realizada. e: local onde se visualiza a potência em watts alcançada. f: local onde se visualiza a sobreposição da linha branca que representa a potência desejada com a linha amarela que representa a potência alcançada. g: local onde se visualiza o coeficiente de compensação das perdas eletromecânicas. Fonte: Elaboração da autora
O cicloergômetro apresenta também um mecanismo de compensação de perdas
eletromecânicas que ocorrem durante a realização da pedalagem, permitindo o
alcance preciso da potência desejada e da carga efetiva de zero watt. Para isso, é
necessário realizar um procedimento de calibração diário antes da utilização do
cicloergômetro. Neste procedimento, por meio de software específico, os pedais do
ergômetro são movidos em uma velocidade incremental, de 0 rpm a 130 rpm, com
ajuste automático das perdas. Caso o ajuste seja considerado adequado, o que é
determinado pela mudança da cor de um botão na tela, de laranja para verde, o
coeficiente de ajuste resultante do procedimento é salvo. Tal coeficiente deve se
situar entre 0,7 e 1,3. Durante o exercício, a perda é automaticamente compensada
caso alcance ± 3 watts, tendo-se o coeficiente de ajuste como parâmetro. É possível
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 61
visualizar se tal ajuste está ocorrendo de forma correta durante a pedalagem na tela
do computador (FIG. 13, g).
3.1.5 Escala visual analógica
A escala visual analógica (EVA) foi estabelecida como uma medida clínica de
avaliação da intensidade dolorosa, em 1970, por Huskisson et al.121. Consiste,
tradicionalmente, em uma linha reta de 10cm, na qual a extremidade esquerda
representa ausência de dor e a extremidade direita representa o nível máximo de
dor que a pessoa pode imaginar. Recentemente, uma escala visual analógica com
formato de 21 círculos numerados em incrementos de 0.5 (FIG. 14) foi proposta
como alternativa ao formato tradicional122. A escala produziu escores similares
àqueles obtidos com a escala em formato tradicional, requereu metade do tempo
para preenchimento e pontuação, e apresentou boa confiabilidade teste-reteste com
coeficiente de correlação intraclasse > 0,8. Foram destacadas três vantagens do
formato com 21 círculos numerados: a escala pode ser pontuada pelo examinador
sem uso de régua; a necessidade de reproduzir uma linha exata de 10cm é
eliminada, extinguindo o problema de distorções da escala frequentemente vistas; e
os pacientes parecem apresentar um melhor entendimento de como responder ao
formato com 21 círculos numerados comparado com a linha de 10cm.
A EVA foi utilizada no estudo 3 para a avaliação diária da intensidade dolorosa de
membros inferiores durante o período de realização do treinamento excêntrico.
FIGURA 14 – Escala visual analógica Fonte: PINCUS et al.122, 2008, p. 2683
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 62
3.1.6 Escala de Borg modificada
O nível de cansaço experimentado durante o exercício pode ser avaliado por
escalas próprias de percepção do esforço. Uma das mais comumente utilizadas é a
escala de Borg, construída por Borg em 1970 e modificada também por ele em
1980. A escala de Borg modificada (FIG. 15) consiste em uma escala vertical
graduada de 0 a 10, com expressões verbais correspondentes a um aumento
progressivo do nível de percepção do esforço, dispneia ou fadiga dos membros
inferiores123. É válida e confiável, podendo ser aplicada a pacientes com disfunções
cardiorrespiratórias para determinação da dispneia124.
A escala de Borg modificada foi utilizada nos estudos 2 e 3 para a avaliação da
dispneia e da fadiga dos membros inferiores durante os testes de exercício e
durante as sessões de treinamento excêntrico do estudo 3.
0 ABSOLUTAMENTE NADA
0,3
0,5 EXTREMAMENTE FRACO
1 MUITO FÁCIL
1,5
2 FRACO
2,5
3 MODERADO
4
5 FORTE
6
7 MUITO FORTE
8
9
10 EXTREMAMENTE FORTE
FIGURA 15 - Escala de Borg modificada Fonte: Borg123, 1982, p. 380
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 63
3.2 Medidas e instrumentos complementares
3.2.1 Espirometria
A espirometria permite medir o volume de ar inspirado e expirado, e os fluxos
respiratórios, sendo especialmente útil a análise dos dados provenientes da
manobra expiratória forçada. É um teste que auxilia na prevenção e permite o
diagnóstico e a quantificação dos distúrbios ventilatórios restritivos e obstrutivos,
devendo constituir-se em parte integrante da avaliação de pacientes com sintomas
respiratórios ou com doenças respiratórias conhecidas125.
O espirômetro Vitalograph 2120 (Buckinghan, England (FIG. 16) foi utilizado no
estudo 1 para a realização da prova de função pulmonar. O espirômetro foi calibrado
previamente ao teste, utilizando-se uma seringa graduada de um litro (Vitalograph,
Buckinghan, England), conforme as condições de temperatura ambiente. Foram
adotados os critérios de aceitação e reprodutibilidade, assim como a gradação de
qualidade, de acordo com as normas recomendadas pela Sociedade Brasileira de
Pneumologia e Tisiologia125. Os resultados encontrados para as variáveis
capacidade vital forçada (CVF), volume expiratório forçado no primeiro segundo
(VEF1), razão VEF1/CVF, pico de fluxo expiratório e fluxo expiratório forcado 25-75%
foram confrontados com os valores previstos para a população brasileira126.
FIGURA 16 - Espirômetro (Vitalograph 2120, Buckinghan, England) e seringa utilizada para calibração Fonte: Elaboração da autora
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 64
3.2.2 Pletismografia de corpo inteiro
A pletismografia de corpo inteiro é composta por um sistema computadorizado
acoplado a uma cabine hermeticamente fechada, em cujo interior o indivíduo
permanece sentado. Possui sensores que captam as variações de pressão internas
com grande sensibilidade, as quais variam com as mudanças no volume do tórax127.
O pletismógrafo corporal é constituído por uma caixa, que se torna hermética
quando fechada; por um manômetro, para medir a pressão na caixa; e por uma peça
bucal para respiração, que é composta por um pneumotacômetro, um manômetro
para medir a pressão na boca e um interruptor do fluxo aéreo, controlado
eletricamente.
A pletismografia de corpo inteiro consiste na aplicação da lei de Boyle, a qual afirma
que em condições isotérmicas o produto do volume pela pressão de um gás é
constante. Para o exame, o indivíduo é posicionado dentro da caixa, sendo que o
volume de gás nos pulmões e na caixa permanece constante. Ele é solicitado a
realizar esforços respiratórios repetitivos ou a respirar normalmente contra um
obturador que fecha a peça bocal, o que causa descompressão e compressão do
gás nos pulmões. As mudanças consequentes do volume de gás nos pulmões são
refletidas por mudanças inversas de compressão e descompressão do gás na caixa.
Dessa forma, o volume pulmonar é medido indiretamente pelas mudanças na
pressão interna do pletismógrafo128.
O sistema de pletismografia de corpo inteiro (BODYBOX 5500, MediSoft, Sorinnes,
Belgium), mostrado na FIG. 17, na página 65, foi utilizado no estudo 3 para a
avaliação dos volumes pulmonares estáticos dos pacientes com DPOC. Este
sistema era composto também por módulos que permitiam a avaliação dos volumes
pulmonares forçados e da capacidade de difusão dos pulmões ao monóxido de
carbono. Os valores de referência propostos por Quanjer et al.129 foram utilizados. A
calibração do pletismógrafo foi realizada diariamente, sendo o pneumotacômetro
calibrado com injeções de volume e os transdutores de pressão com a geração de
pressões conhecidas, por meio de uma seringa de volume conhecido.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 65
FIGURA 17 – Sistema de plestismografia de corpo inteiro (BODYBOX 5500, MediSoft, Sorinnes, Belgium) Fonte: Elaboração da autora
3.2.3 Manovacuometria
As manobras de pressão inspiratória máxima (PImáx) e de pressão expiratória
máxima (PEmáx), realizadas por meio da manovacuometria, são consideradas um
método simples, rápido e não invasivo para avaliar a força dos músculos
inspiratórios e expiratórios da respiração, respectivamente130,131. A pressão medida
durante estes testes reflete a pressão desenvolvida pelos músculos respiratórios
associada à pressão passiva de recolhimento elástico do sistema respiratório131. A
PImáx e a PEmáx são a maior pressão que pode ser gerada, respectivamente,
durante uma inspiração e expiração máximas contra uma via área ocluída132.
Um manovacuômetro analógico (GeRar®, São Paulo, Brasil) com intervalo
operacional de 300cmH20 (FIG. 18, página 66) foi utilizado para avaliar as pressões
respiratórias máximas dos pacientes no estudo 2.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 66
FIGURA 18 - Manovacuômetro analógico (GeRar®, São Paulo, Brasil) Fonte: Elaboração da autora
Para todos os testes, foram utilizados um clipe nasal, um tubo corrugado de plástico
e um bocal de plástico achatado com orifício de fuga de aproximadamente 2mm de
diâmetro132. As manobras de PImáx e PEmáx foram realizadas a partir de volume
residual e de capacidade pulmonar total, respectivamente. Entre cada uma das
manobras foi observado um intervalo de um minuto de duração. A avaliação foi
considerada completa quando o indivíduo realizava, pelo menos, três medidas
aceitáveis (i.e., sem escape de ar entre os lábios e/ou no clipe nasal e com, pelo
menos, um segundo de sustentação) e, dentre estas, duas reprodutíveis (i.e., com
variação igual ou inferior a 10% do maior valor, desde que o último teste não fosse o
de maior valor)130. A mensuração da pressão foi encerrada nos casos em que os
critérios de reprodutibilidade não foram atingidos em um número máximo de oito
testes133.
3.2.4 Perfil de Atividade Humana
O perfil de atividade humana (PAH) consiste em um questionário de 94 itens,
destinado a avaliar o nível de atividade física de indivíduos saudáveis, em qualquer
faixa etária, e de indivíduos com algum grau de disfunção. Foi originalmente
desenvolvido para avaliação de pacientes com DPOC submetidos a programas de
reabilitação pulmonar. Os itens do questionário representam atividades comuns que
as pessoas realizam em suas vidas diárias e encontram-se dispostos de acordo com
o custo energético da atividade: os itens de menor numeração demandam menor
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 67
gasto energético e os de numeração mais alta, maior gasto energético. Para cada
um deles existem três possíveis respostas: “Ainda faço”, “Parei de fazer” ou “Nunca
fiz”. Com base em cada resposta, calculam-se os escores primários, sendo estes o
escore máximo de atividade (EMA) e o escore ajustado de atividade (EAA). O EMA
corresponde à numeração da atividade com a mais alta demanda de oxigênio que o
indivíduo “ainda faz”, não sendo necessário o cálculo matemático. O EAA é
calculado subtraindo-se do EMA o número de itens que o indivíduo “parou de fazer”
anteriores ao último que ele “ainda faz”. Com base no escore EAA, o indivíduo é
classificado como “debilitado” ou “inativo” (EAA < 53), moderadamente ativo (EAA de
53-74) ou ativo (EAA > 74)134.
Souza et al.135 realizaram a adaptação transcultural do instrumento e avaliaram suas
propriedades psicométricas em uma amostra de 230 idosos funcionalmente
independentes. Observaram que a versão brasileira do PAH, devido às
características dos itens que o constituem, pode ser aplicada a indivíduos com níveis
funcionais diferentes, desde muito baixos até muito altos, sem o risco de “efeito
teto”. Além disso, as autoras verificaram que o questionário demonstrou estabilidade
nas respostas e permitiu a discriminação entre diferentes níveis de habilidade
funcional.
O questionário PAH, que se encontra em anexo, foi utilizado no estudo 2 para
caracterizar o nível de atividade física dos pacientes.
3.2.5 Mini exame do estado mental
O mini exame do estado mental (MEEM) é um instrumento utilizado para avaliar a
orientação temporal e espacial, a memória de curto prazo (imediata ou atenção) e a
evocação, cálculo, praxia e habilidades de linguagem e visoespaciais. Foi projetado
para ser uma avaliação clínica, prática, de mudança do estado cognitivo de
pacientes geriátricos136. É composto por diversas questões, tipicamente agrupadas
em sete categorias, cada uma delas planejada com o objetivo de avaliar funções
cognitivas específicas, como orientação temporal (5 pontos), orientação espacial (5
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 68
pontos), registro de três palavras (3 pontos), atenção e cálculo (5 pontos),
recordação de três palavras (3 pontos), linguagem (8 pontos) e capacidade
construtiva visual (1 ponto). O escore final pode variar de um mínimo de 0 ponto, o
qual indica o maior grau de comprometimento cognitivo dos indivíduos, até um total
máximo de 30 pontos, o qual corresponde à melhor capacidade cognitiva. Este
instrumento foi traduzido e validado por Bertolucci et al.137, em um estudo no qual foi
observada forte e clara influência da escolaridade sobre os escores totais do
MEEM136,138.
O MEEM, que se encontra em anexo, foi utilizado no estudo 2 para a avaliação de
alterações cognitivas dos pacientes, cuja presença consistiu em critério de exclusão.
Os pontos de corte para a presença de alterações cognitivas propostos por
Bertolucci et al.137 (13 para analfabetos, 18 para escolaridade entre 1 a 7 anos e 26
para escolaridade superior a 8 anos) foram considerados.
3.2.6 Escala do Medical Research Council
A escala do Medical Research Council (MRC) é uma escala de 5 pontos baseada
nos graus de várias atividades físicas que provocam dispneia139. O paciente relata
seu grau subjetivo de dispneia escolhendo um valor entre 1 e 5, em que : 1 - só
sofre de falta de ar durante exercícios intensos; 2 - sofre de falta de ar quando
andando apressadamente ou subindo uma rampa leve; 3 - anda mais devagar do
que pessoas da mesma idade por causa de falta de ar ou tem que parar para
respirar mesmo quando andando devagar; 4 - pára para respirar depois de andar
menos de 100 metros ou após alguns minutos; e 5 - sente tanta falta de ar que não
sai mais de casa, ou sente falta de ar quando está se vestindo140. A escala foi
traduzida e validada para pacientes com DPOC no Brasil por Kovelis et al.140. Sua
utilização para a avaliação da dispneia nesta população de pacientes foi
recomendada no II Consenso Brasileiro sobre DPOC2. A escala do MRC foi utilizada
nos estudos 2 e 3 para a caracterização do grau de dispnéia dos pacientes.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 69
3.2.7 Oximetria de pulso
Um oxímetro de pulso (FIG. 19) foi utilizado para medida a contínua e não invasiva
da saturação periférica da hemoglobina em oxigênio (SpO2) em todos os três
estudos desta Tese. Em relação à acurácia da medida, existe uma variação em
torno de 3% em indivíduos saudáveis com saturação da hemoglobina em oxigênio
no sangue arterial (SaO2) acima de 90%141. Uma correlação de alta magnitude (r =
0.98, p < 0,0001) foi demonstrada entre a saturação de oxigênio da hemoglobina
medida por meio da gasometria e da oximetria de pulso em indivíduos saudáveis
apresentando SaO2 entre 100% e 70%142.
FIGURA 19 – Um dos oxímetros de pulso (Ohmeda TuffSat, GE Healthcare, Finland) utilizados na Tese Fonte: Elaboração da autora
3.2.8 Eletrocardiógrafo, esfigmomanômetro e estetoscópio
Um eletrocardiógrafo (FIG. 20A, página 70) com 12 derivações foi utilizado nos
estudos 2 e 3 para monitorização eletrocardiográfica dos participantes, ao passo que
um esfigmomanômetro e um estetoscópio (FIG. 20B, página 70) foram utilizados
para a aferição da pressão arterial em todos os três estudos desta Tese.
Vieira, D.S.R. __ Medidas e Instrumentos 70
FIGURA 20A - Eletrocardiógrafo (Welch Allyn, New York, USA). 20B - Esfigmomanômetro e (BD, New Jersey, USA) e estetoscópio (Littmann Classic 2, Minnesota, USA) Fonte: Elaboração da autor
3. 3 Considerações éticas
Os diferentes estudos que compõe esta Tese de Doutorado foram aprovados pelos
Comitês de Ética em Pesquisa das instituições. Os protocolos de aprovação se
encontram em anexo.
Vieira, D.S.R. Referências Bibliográficas 71
CAPÍTULO 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. GLOBAL STRATEGY FOR THE DIAGNOSIS, MANAGEMENT, AND PREVENTION OF CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE UPDATED
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Vieira, D.S.R. ___ Artigos 84
CAPÍTULO 5 – ARTIGO 1: PLETISMOGRAFIA OPTOELETRÔNICA:
CONFIABILIDADE INTRAEXAMINADOR E INTEREXAMINADORES EM
INDIVÍDUOS SAUDÁVEIS
RESUMO
Objetivos: Avaliar a confiabilidade intraexaminador e interexaminadores da
pletismografia optoeletrônica (POE) em indivíduos saudáveis no repouso e durante
exercício com carga constante em cicloergômetro. Secundariamente, a validade
concorrente do instrumento foi avaliada. Métodos: Foram estudados indivíduos de
ambos os sexos com valores espirométricos normais, 20 indivíduos no estudo da
confiabilidade intraexaminador e 12 no estudo da confiabilidade interexaminadores e
validade. As seguintes variáveis foram analisadas: volume corrente da parede
torácica; porcentagens de contribuição da caixa torácica (CT) pulmonar, da CT
abdominal, da CT e do abdome; volume expiratório final da parede torácica; volume
inspiratório final da parede torácica; relação entre tempo inspiratório e tempo total do
ciclo respiratório; frequência respiratória e fluxo inspiratório médio. Manobras de
capacidade inspiratória (CI) foram registradas simultaneamente na POE e em um
sistema de análise de gases. Foram utilizados para análise estatística: coeficiente de
correlação intraclasse (CCI), coeficiente de variação do método erro (CVME), análise
de regressão linear, discrepância entre as medidas (%) e método de Bland-Altman.
Resultados: Os valores de CCI foram superiores a 0,75 e os valores de CVME
inferiores a 10% para a maioria das variáveis no repouso e durante o exercício. Foi
observada forte associação entre as medidas de CI obtidas pelos dois métodos e a
discrepância entre elas foi, em média, inferior a 10%. A análise de Bland-Altman não
demonstrou superestimação ou subestimação sistemática da CI. Conclusões: Os
resultados sugerem que a POE é um sistema confiável e válido para avaliação dos
volumes da parede torácica no repouso e durante o exercício em indivíduos
saudáveis.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 85
INTRODUÇÃO
Medidas de desfecho são utilizadas em diferentes áreas da fisioterapia e são
fundamentais no processo de tomada de decisões tanto na pratica clínica como na
pesquisa científica1;2. A utilidade dessas medidas depende, no entanto, da extensão
em que se pode confiar nos dados obtidos como indicadores precisos e acurados de
um comportamento, atributo ou fenômeno3.
A qualidade das medidas é frequentemente julgada por meio de critérios
como a confiabilidade e a validade4. A confiabilidade se refere à extensão na qual o
instrumento produz a mesma medida em usos repetidos5;6, possibilitando a obtenção
de resultados consistentes e livres de erros3. A validade, por sua vez, consiste na
qualidade atribuída àquelas medidas que fornecem uma representação real do que
está sendo mensurado, ou seja, é o grau no qual um instrumento mede aquilo que
pretende medir3;7. A confiabilidade é um pré-requisito para a validade1;3. Dessa
forma, uma medida poder ser considerada válida apenas se não apresentar erros
sistemáticos ou aleatórios1.
Os instrumentos de medida são frequentemente utilizados sem que suas
características (confiabilidade e validade) sejam medidas e reportadas. Nesses
casos, se suas características não forem adequadas, sua habilidade para detectar o
efeito de uma variável independente poderá ser baixa ou inexistente.
Adicionalmente, quando o erro de medida é grande, diferenças entre grupos e
mudanças ao longo do tempo podem não ser detectadas. Dessa forma, mensurar e
reportar as características das medidas pode melhorar a qualidade da pesquisa em
reabilitação e nos processos de avaliação clínica4.
Nos últimos 15 anos, desenvolveu-se e aprimorou-se um sistema de medida
denominado Pletismografia Optoeletrônica (POE), capaz de medir respiração a
respiração mudanças do volume total da parede torácica e de seus diferentes
compartimentos (caixa torácica pulmonar, caixa torácica abdominal e abdome), a
partir de medidas ópticas de um número finito de deslocamentos de pontos
posicionados na superfície externa da parede torácica8-11. É um método não
invasivo, não assume qualquer pressuposto do número de graus de liberdade da
parede torácica, não requer uso de bocal, clipe nasal ou qualquer dispositivo
acoplado ao sujeito sob análise e apresenta um procedimento de calibração
relativamente simples sem o uso de manobras respiratórias que necessitem de
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 86
cooperação8;9. Esse instrumento vem sendo utilizado para avaliação das variações
de volume da parede torácica em diferentes posturas12-15 e condições experimentais,
incluindo o exercício físico12;16.
A validade da POE para mensurar as variações de volume foi avaliada em
diferentes populações e protocolos experimentais, por meio da comparação do
volume corrente12-19 e da capacidade inspiratória12 obtidos por meio deste
instrumento com aqueles medidos por meio de um espirômetro ou
pneumotacômetro. De forma geral, os estudos demonstraram boa relação linear
entre os dois métodos avaliados, com valores de r2 superiores a 0,8912;13;15-18.
Adicionalmente, a diferença entre os volumes obtidos pelos diferentes métodos foi,
em média, inferior a 10% 12;14-16;18;19 e a análise de Bland-Altman demonstrou boa
concordância entre os métodos14;15;18.
Apesar de a validade da POE ter sido analisada em diferentes estudos, a
confiabilidade deste instrumento foi avaliada em apenas dois estudos20;21. No
entanto, nenhum dos estudos teve por objetivo primário a avaliação da
confiabilidade do instrumento, um número reduzido de indivíduos foi avaliado,
detalhes sobre os protocolos experimentais não foram fornecidos e a análise
estatística completa recomendada para avaliação da confiabilidade não foi
empregada ou descrita. Nesse contexto, o presente estudo teve por objetivo primário
avaliar a confiabilidade intraexaminador e interexaminadores da pletismografia
optoeletrônica em indivíduos saudáveis no repouso e durante exercício em
cicloergômetro. Secundariamente, a validade concorrente do instrumento utilizado
neste estudo foi avaliada.
MATERIAIS E MÉTODOS
Amostra
Trata-se de um estudo metodológico realizado no Laboratório de Avaliação e
Pesquisa em Desempenho Cardiorrespiratório. Foram recrutados 47 indivíduos
saudáveis de ambos os sexos. Os seguintes critérios de inclusão foram
considerados: idade entre 20 e 30 anos; índice de massa corporal (IMC) sem
indicação de sobrepeso (entre 18,5 e 29,99 Kg/m2)22; não tabagista; ausência de
sintomas de gripe nas últimas quatro semanas; ausência de distúrbios ventilatórios
de qualquer ordem na prova de função pulmonar de acordo com os valores previstos
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 87
por Pereira et al.23; ausência de deformidade torácica evidente; ausência de relato
de doenças cardíacas ou neuromusculares; ausência de relato de doenças
ortopédicas que pudessem comprometer a realização do exercício físico. O critério
de exclusão foi incapacidade de compreender e/ou realizar algum dos
procedimentos. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) (Parecer ETIC 0258.0.203.000-10) e
os indivíduos assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE).
Procedimentos e instrumentos de medida
Após a leitura e assinatura do TCLE, foram verificados o peso e a altura por
meio de balança calibrada (Filizola ind. Ltda, São Paulo, SP, Brasil) para cálculo do
IMC, e realizada a prova de função pulmonar por meio da manobra forçada de
espirometria (Vitalograph 2010, Buckinghan, England). Antes de cada exame, o
aparelho foi calibrado utilizando-se uma seringa graduada de um litro.
A coleta de dados foi realizada em dois dias diferentes, com um intervalo de
no mínimo dois dias e no máximo 15 dias entres as coletas, nas quais foram
estabelecidas condições semelhantes de temperatura, respeitando-se as
recomendações da American Thoracic Society (ATS) para testes de exercício
utilizando sistemas metabólicos de análises de gases24. Os sujeitos foram orientados
a não realizar atividade física 12 horas antes dos testes25.
Confiabilidade intraexaminador
Para avaliação da confiabilidade intraexaminador, o registro pela POE (BTS
Bioengineering, Milão, Itália) foi realizado em duas diferentes condições: respiração
tranquila com os participantes assentados sobre o banco do cicloergômetro e sete
minutos de exercício em cicloergômetro de frenagem eletromagnética, cuja
intensidade foi de 50% da carga de trabalho pico prevista para idade25. Os
procedimentos de calibração da POE foram realizados diariamente antes de cada
teste. Após a preparação e calibração prévia do sistema e a colocação dos 89
marcadores na parede torácica, os participantes assentaram no cicloergômetro, com
três câmeras posicionadas a frente e três câmeras posicionadas atrás dos mesmos.
Durante o exercício, os participantes foram solicitados a manter uma frequência de
pedalagem de 60 ± 5 rpm e, após dois minutos de pedalagem a 0 watt, a carga do
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 88
cicloergômetro foi automaticamente elevada para a carga prevista. A frequência
cardíaca (FC) e saturação periférica da hemoglobina em oxigênio (SpO2) foram
continuamente monitoradas durante o exercício. A pressão arterial (PA) foi
mensurada no início do exercício, após três minutos de pedalagem na carga alvo e
ao final do exercício.
No segundo dia, no mesmo período do dia em que se realizou a primeira
avaliação, os indivíduos foram avaliados nas mesmas condições experimentais. Um
examinador treinado e experiente foi responsável pela colocação dos marcadores
nos dois dias de coleta. Para visualização dos marcadores laterais, os indivíduos
seguraram em uma estrutura metálica, tanto no repouso como durante o exercício,
de forma que os braços eram mantidos em leve abdução (aproximadamente 45º) e
rotação externa de ombros e flexão de cotovelos. A altura dos braços e a altura do
banco do cicloergômetro foram mantidas constantes nos dois dias de avaliação.
Confiabilidade interexaminadores
Para avaliação da confiabilidade interexaminadores, o registro pela POE foi
realizado em duas diferentes condições: sete minutos de respiração tranquila e doze
minutos de exercício em cicloergômetro, cuja intensidade foi de 50% da carga de
trabalho pico prevista para a idade25. Os indivíduos foram avaliados em dois dias,
respeitando-se os mesmos procedimentos utilizados na avaliação da confiabilidade
intraexaminador. No entanto, dois examinadores diferentes posicionaram os
marcadores da POE, sendo a ordem aleatorizada entre os dias de coleta. Um
examinador (Examinador 1) foi aquele responsável pela colocação dos marcadores
no estudo da confiabilidade intraexaminador e um segundo examinador treinado
(Examinador 2) posicionou os marcadores no outro dia de coleta. Para determinação
dos coeficientes de confiabilidade intraexaminador do Examinador 2, 5 indivíduos da
amostra foram avaliados por ele em dois dias diferentes durante 7 minutos de
respiração tranquila registrada pela POE.
Validade concorrente
Para avaliação da validade concorrente, foram avaliados os mesmos
indivíduos incluídos na análise da confiabilidade interexaminadores. Os participantes
foram solicitados a realizar 4 a 5 manobras de CI após o registro de 7 minutos de
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 89
respiração tranquila. As manobras foram registradas simultaneamente na POE e no
módulo de espirometria (slow vital capacity) de um sistema de análise de gases
(CPX Ultima, Miami FL, EUA). Para análise da CI por este sistema, os indivíduos
utilizaram uma máscara facial na qual um pneumotacômetro do tipo tubo de Pitot foi
fixado. A máscara foi posicionada por dois avaliadores até que o indivíduo avaliado
não relatasse ocorrência de vazamento durante a realização de uma expiração
forçada. Durante o exercício, manobras de CI foram requeridas após 2 minutos de
estabilização na carga alvo, buscando-se a realização de até 10 manobras por
indivíduo em cada dia de teste. O sistema de análise de gases foi calibrado antes da
cada teste por meio de uma seringa de três litros (Hans Rudolph, St Paul, MN, USA).
Antes da colocação dos marcadores da POE, as manobras de CI foram
explicadas aos participantes e foram praticadas até que esforços reprodutíveis
fossem obtidos (<10% em relação ao maior valor aceitável)26. Durante a realização
das manobras de CI, após 4-6 ciclos respiratórios estáveis visualizados no sistema
de análise de gases, os indivíduos foram instruídos a realizar uma inspiração
profunda (“Enche o peito todo de ar”) e encorajamento verbal era fornecido em
seguida para realização de um esforço máximo (“Enche tudo”)27;28. A manobra era
finalizada com uma expiração normal, não forçada28.
As manobras de CI não foram consideradas aceitáveis quando mudanças no
padrão respiratório ocorriam imediatamente antes da manobra; quando os ciclos
respiratórios precedentes anteriores à manobra não se mostravam adequadamente
estáveis e quando existiam irregularidades na curva da CI. Adicionalmente, foram
consideradas para análise, tanto no repouso como durante o exercício, apenas as
manobras de CI que apresentavam diferença inferior a 10% em relação ao maior
valor obtido.
Variáveis analisadas
Para avaliação da confiabilidade intraexaminador e interexaminadores da
POE, as seguintes variáveis foram analisadas: volume corrente da parede torácica-
VCpt; porcentagem de contribuição da caixa torácica pulmonar - Vctp (%);
porcentagem de contribuição da caixa torácica abdominal - Vcta (%); porcentagem de
contribuição da caixa torácica - Vct (%); porcentagem de contribuição do abdome -
Vab (%); volume expiratório final da parede torácica - Vefpt; volume inspiratório final
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 90
da parede torácica - Vifpt; razão entre o tempo inspiratório e o tempo total do ciclo
respiratório -Ti/Ttot; frequência respiratória - f ; fluxo inspiratório médio - VCpt/Ti.
Para análise da validade concorrente da POE, os valores de CI medidos por
este instrumento (CIPOE) foram comparados com aqueles medidos pelo sistema de
análise de gases (CIESPIROMETRIA).
Redução dos dados
Para determinação da confiabilidade intraexaminador, foram utilizados os
ciclos respiratórios obtidos durante os três minutos intermediários do repouso e do
exercício, descartando-se, dessa forma, os dois minutos iniciais e finais da coleta de
dados. O mesmo procedimento foi utilizado para determinação da confiabilidade
interexaminadores durante respiração tranquila no repouso. No caso do exercício,
foram utilizados quatro minutos intermediários, sendo descartados os quatro minutos
iniciais e finais da coleta. Adicionalmente, a manobra de CI e os quatro ciclos
respiratórios posteriores a ela foram excluídos da análise.
Análise estatística
Para análise da confiabilidade intra e interexaminadores foram utilizados o
intervalo de confiança 95% da média das diferenças entre os testes, o coeficiente de
correlação intraclasse (CCI) e o coeficiente de variação do método erro (CVME).
Seguindo-se as recomendações de Portney e Watkins29, utilizou-se o modelo 3 (two-
way mixed model / consistency) para o cálculo do CCI para confiabilidade
intraexaminador enquanto o modelo 2 (two-way random effect / absolute agreement)
foi utilizado no caso da confiabilidade interexaminadores. Por meio da tabela ANOVA
fornecida durante o cálculo do CCI, foi avaliado se existiu diferença estatisticamente
significativa entre os indivíduos avaliados. Uma condição necessária para o cálculo
do CCI é que a variabilidade entre sujeitos deve ser suficientemente grande para
demonstrar confiabilidade. Dessa forma, é necessário que os valores F e p
demonstrem uma diferença estatisticamente significativa entre sujeitos e a validade
do CCI é comprometida nos casos em que o teste F não é significativo29.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 91
O coeficiente de variação do método erro (CVME) indica, em porcentagem, a
variação dos valores entre as diferentes ocasiões de medida. Uma vantagem deste
método em relação ao CCI é que ele não sofre influência de uma pobre variação
entre os itens ou sujeitos avaliados29. É calculado pela seguinte fórmula:
onde, ME consiste na divisão do desvio padrão da diferença entre os escores pela
raiz quadrada de 2. X1 refere-se à média dos escores obtidos na ocasião 1 e X2 à
média dos escores obtidos na ocasião 2.
Para comparação dos valores de CI obtidos por meio da POE e por meio do
sistema de análise de gases, foram utilizados a porcentagem de discrepância entre
as medidas, a análise de regressão linear e o método de Bland-Altman. A
porcentagem de discrepância foi calculada para cada manobra de CI, utilizando-se a
seguinte fórmula12;14-16;18;19.
A análise de regressão linear foi utilizada para avaliar o grau de associação
entre os valores da CI avaliados pela POE e os valores avaliados pelo sistema
metabólico de análise de gases. Uma equação linear de regressão foi determinada
considerando-se a CI da POE como variável dependente (Y) e a CI do sistema de
análise de gases como variável independente (X). O coeficiente de determinação (r2)
referente à equação também foi calculado30.
O método de Bland-Altman avalia a concordância entre dois métodos a
partir de uma visualização gráfica da dispersão entre a diferença e a média das
variáveis. Os seguintes parâmetros foram obtidos por meio deste método: o viés,
que indica o quanto as diferenças entre os métodos avaliados se afastam do valor
zero e o erro (ou limites de concordância de 95%), que consiste na dispersão dos
pontos das diferenças ao redor da média29;31-33. Para utilização da análise de Bland-
Altman, é preciso um tamanho de amostra calculado considerando a precisão do
viés e dos limites de concordância, pois, como a decisão clínica deve ser baseada
nos limites de concordância, é importante que os mesmos sejam precisos.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 92
Recomenda-se, dessa forma, um tamanho de amostra de aproximadamente 100, a
qual fornece um intervalo de confiança em torno de ±0,34 desvio-padrão33;34.
O pacote estatístico SPSS versão 13.0 foi utilizado para cálculo do CCI e para
análise de regressão linear. O CVME e a porcentagem de discrepância foram
calculados por meio do Microsoft Office Excel. O método de Bland-Altman foi
realizado por meio do pacote estatístico GraphPad Prism 5.
RESULTADOS
Confiabilidade intraexaminador
Foram recrutados inicialmente 30 indivíduos, dos quais 10 foram excluídos,
cinco por apresentarem alterações na prova de função pulmonar, quatro por
participarem apenas do primeiro dia do estudo e um pela impossibilidade de
reconstrução do modelo de 89 marcadores formado na POE. Portanto, foram
analisados os dados obtidos de 20 indivíduos. A tabela 1 apresenta os dados
demográficos, antropométricos e espirométricos dos indivíduos avaliados.
Inserir Tabela 1 aqui
No repouso, foram avaliados 1570 ciclos respiratórios, com uma média de 38
(8) ciclos respiratórios no primeiro dia, e uma média de 40 (9) ciclos respiratórios no
segundo dia por indivíduo avaliado. Durante o exercício, foram avaliados 2249 ciclos
respiratórios, com uma média por indivíduo de 55 (19) ciclos respiratórios no
primeiro dia e 57 (19) ciclos no segundo dia. A frequência cardíaca (FC) durante o
exercício no primeiro dia foi de 70 (8%) da frequência cardíaca máxima calculada
para cada indivíduo de acordo com a fórmula 220 – idade24. No segundo dia, a FC
apresentada durante o exercício foi de 69 (9%).
As tabelas 2 e 3 mostram os resultados relativos à confiabilidade
intraexaminador obtidas no repouso e durante o exercício, respectivamente. Na
primeira coluna estão apresentadas as variáveis analisadas, nas segunda e terceira
colunas, encontram-se os valores de média e desvio-padrão das variáveis, no
primeiro e no segundo dias de teste. Na quarta e quinta colunas, são apresentadas,
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 93
respectivamente, a média e o desvio-padrão das diferenças dos valores obtidos nos
dois dias de teste, e os intervalos de confiança (IC) 95% correspondentes. Os
valores do CCI e do CVME são apresentados nas duas últimas colunas. Não foram
observadas diferenças estatisticamente significativas entre o primeiro e o segundo
dia do estudo para nenhuma das variáveis, com exceção da variável VCpt/Ti no
repouso. Foram observados valores de CCI iguais ou superiores a 0,75 para a
maioria das variáveis, com exceção de Ti/Ttot no repouso. O CVME manteve-se igual
ou abaixo de 10% para a maioria das variáveis com exceção da variável VCpt no
repouso.
Inserir Tabela 2 e 3 aqui
Confiabilidade interexaminadores
Foram inicialmente recrutados 17 indivíduos, dos quais cinco apresentaram
alterações na prova de função pulmonar e não foram incluídos no estudo. Assim,
foram analisados os dados obtidos de 12 indivíduos. A tabela 4 mostra os dados
demográficos, antropométricos e espirométricos dos indivíduos avaliados.
Inserir Tabela 4 aqui
Os resultados relativos à confiabilidade do examinador 1 foram mostrados
anteriormente. A confiabilidade do examinador 2 foi testada em 5 dos indivíduos
avaliados durante respiração tranqüila no repouso. Os valores de CCI obtidos para
este examinador foram iguais ou superiores a 0,80 para todas as variáveis
analisadas com exceção da f que apresentou CCI de 0,34. A ANOVA obtida durante
o cálculo do CCI forneceu baixo valor F e valor p associado não estatisticamente
significativo para diferença entre sujeitos somente para esta variável.
Para análise da confiabilidade interexaminadores, foram analisados 1098
ciclos respiratórios, com uma média por indivíduo de 47 (12) ciclos respiratórios no
primeiro dia e 45 (10) no segundo dia. Durante o exercício, foram avaliados 2211
ciclos respiratórios, com uma média de 91 (22) ciclos respiratórios no primeiro dia e
93 (22) ciclos respiratórios no segundo dia. A FC foi de 65 (9%) durante o exercício
quando os indivíduos foram avaliados pelo examinador 1, e de 64 (7%) quando
avaliados pelo examinador 2 .
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 94
As tabelas 5 e 6 mostram os resultados relativos à confiabilidade
interexaminadores no repouso e durante o exercício, respectivamente. A estrutura
das tabelas 5 e 6 é igual à descrita anteriormente para as tabelas 2 e 3. Foram
observadas diferenças estatisticamente significativas entre os examinadores para as
variáveis Vctp (%), Vcta (%), Vefpt e Vifpt, no repouso, e para as variáveis Vcta (%), Vefpt
e Vifpt, durante o exercício. Os valores do CCI foram superiores a 0,75 para a
maioria das variáveis e o CVME manteve-se igual ou abaixo de 10% para todas as
variáveis.
Inserir Tabelas 5 e 6 aqui
Validade concorrente
No repouso, foi coletado um total de 99 manobras de CI, sendo 56%
excluídas por apresentarem irregularidades. Portanto, 44 manobras foram incluídas
na análise estatística. Durante o exercício, foi obtido um total de 200 manobras de
CI. Destas, 47% foram excluídas e, portanto, 106 manobras foram incluídas na
análise.
A Figura 1A mostra os resultados relativos à análise de regressão dos valores
de CI obtidos pela POE e pelo sistema metabólico de análise de gases no repouso.
Foi observado r2 de 0,90 e a equação de regressão referente foi: CIPOE = 1,16 x
(CIESPIROMETRIA) - 0,15 (p= 0,0002). A porcentagem de discrepância entre as medidas
no repouso foi de -9,6 (8,6%).
A Figura 1B apresenta os resultados relativos à análise de regressão dos
valores de CI obtidos pela POE e pelo sistema de análise de gases durante o
exercício. Foi observado r2 de 0,96 e a equação de regressão referente foi: CIPOE =
1,01 x (CIEspirometria) + 0,10 (p = 0,0008). A porcentagem de discrepância entre as
medidas foi de -4, 6 (5,5%).
Os resultados relativos à análise de Bland-Altman dos valores de CI obtidos
durante o exercício (Figura 1C) mostraram viés entre os métodos de 0,13 L. Os
limites de concordância apontam que a diferença entre as medidas de CI realizadas
pela POE e as medidas feitas pelo sistema metabólico de análise de gases, pode
variar de -0,04 L a 0,57 L. Adicionalmente os dados se distribuíram de forma
homogênea entre os limites superior e inferior, demonstrando dessa forma que não
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 95
houve uma superestimação ou subestimação sistemática da CI por nenhum dos
métodos de avaliação.
DISCUSSÃO
Os resultados do presente estudo demonstram, de forma geral, que a POE
apresenta boa confiabilidade intraexaminador e interexaminadores para avaliação
dos volumes da parede torácica em indivíduos saudáveis no repouso e durante
exercício com carga constante em cicloergômetro. Adicionalmente, foi observada
uma boa concordância entre os valores de CI obtidos por meio da POE quando
comparados com os obtidos pelo sistema de análise de gases.
No que diz respeito à confiabilidade intraexaminador, foram observados
valores de CCI superiores a 0,75 no repouso e durante o exercício para a maioria
das variáveis. Os coeficientes de confiabilidade podem variar de 0 a 1, sendo 0
considerado ausência de confiabilidade e 1 confiabilidade perfeita. Adicionalmente,
segundo Portney e Watkins3, a confiabilidade é considerada boa quando os
coeficientes são superiores a 0,75. Com exceção da variável VCpt, que mostrou
CVME igual a 11%, este coeficiente foi inferior a 10% para as demais variáveis
analisadas. Esses valores encontram-se dentro de uma faixa aceitável, tendo em
vista que a maioria das variáveis biológicas apresenta variação entre 20 e 30%35.
Apenas a variável VCpt/Ti apresentou, no repouso, diferença estatisticamente
significativa entre os dois dias de teste. Entretanto, quando se considera a média da
diferença entre os dias, obtém-se uma diferença de aproximadamente 8% em
relação à média, o que pode não representar uma diferença clinicamente relevante.
Adicionalmente, essa variável apresentou valores de CCI e de CVME que indicam
boa confiabilidade entre as medidas.
A confiabilidade intraexaminador das variações de volume da parede torácica
mensuradas pela POE foi estudada por Georgiadou et al.21. Em um estudo que tinha
por objetivo avaliar os efeitos da reabilitação pulmonar sobre os volumes
operacionais da parede torácica, 4 dos 20 indivíduos com DPOC foram avaliados em
dois dias diferentes. Neste estudo, os autores utilizaram a análise de regressão
linear para a análise da confiabilidade e os valores dos coeficientes de correlação
foram fornecidos para comparação do volume inspiratório final, do volume
expiratório final e do volume de reserva inspiratória entre as duas ocasiões.
Correlações de alta magnitude para as mudanças do Vifpt (r=0,97, p<0,001), do Vefpt
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 96
(r=0,93, p<0,001) e do volume inspiratório de reserva da caixa torácica (r=0,92,
p<0,001) foram registradas em todas as fases do exercício incremental realizado em
cicloergômetro em relação ao repouso. No entanto, detalhes sobre o protocolo
experimental utilizado não foram fornecidos.
Apesar de historicamente utilizados como forma de avaliação da
confiabilidade, os coeficientes de correlação apresentam-se limitados para avaliação
dessa característica das medidas. Eles representam uma medida de correlação
entre duas medidas e não fornecem informações sobre a concordância entre elas.
Dessa forma, dois escores podem apresentar correlação de alta magnitude, no
entanto, podem não ser similares. Consequentemente, a utilização dos coeficientes
não é um meio eficaz para avaliação de todas as facetas da confiabilidade. O CCI é
considerado ideal como índice de confiabilidade, uma vez que é calculado por meio
de estimativas de variância e reflete, dessa forma, a correspondência e a
concordância entre duas medidas. Adicionalmente, o CVME é uma medida de
avaliação complementar interessante, uma vez que sofre pouca influência da baixa
variabilidade entre os sujeitos sob análise29.
A confiabilidade interexaminadores assegura que não há diferença
significativa nas medidas quando realizadas por examinadores diferentes 1. No
presente estudo, foram observados CCI superiores a 0,75 para a maioria das
variáveis e CVME inferior ou igual a 10% para todas as variáveis analisadas no
repouso e durante o exercício.
Os valores mais baixos de CCI encontrados para as variáveis Vctp (%), Vcta
(%), Vct (%) e Vab (%) durante o exercício podem ser explicados pela pequena
variabilidade entre os indivíduos. Houve uma redução importante da variância
dessas variáveis entre o repouso e o exercício (dados não apresentados), o que
pode ter influenciado diretamente os valores de CCI. Essa resposta não foi
observada no estudo da confiabilidade intraexaminador, provavelmente pelo maior
número de sujeitos avaliados. Adicionalmente, o CVME, pouco influenciado pela
variabilidade entre sujeitos, mostrou-se inferior a 10% para todas essas variáveis.
Foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os
examinadores para as variáveis Vctp (%) e Vcta (%) no repouso e para a variável Vcta
(%) no exercício. No entanto, a mesma resposta não foi observada quando se
avaliou os dois compartimentos da CT (pulmonar e abdominal) conjuntamente. Além
disso, diferenças significativas também foram observadas para as variáveis Vefpt e
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 97
Vifpt, tanto no repouso como durante o exercício, e essas diferenças foram
provenientes dos compartimentos pulmonar e abdominal da CT (dados não
apresentados). Esses resultados parecem indicar uma influência do examinador nas
variáveis que refletem a resposta individual de cada um dos compartimentos da CT.
No entanto, é preciso considerar que apesar da diferença estatisticamente
significativa, a média das diferenças entre os examinadores para essas variáveis
parece não representar uma diferença clinicamente relevante.
A confiabilidade interexaminadores da POE foi avaliada no estudo de Aliverti
et al.20, que apresentava como foco primário a avaliação do movimento
toracoabdominal assincrônico em pacientes com DPOC durante exercício
incremental realizado em cicloergômetro. Em 3 dos 20 pacientes avaliados o teste
incremental foi repetido em um segundo dia de avaliação, sendo os marcadores
posicionados por diferentes examinadores. Foi observado que diferenças no
posicionamento dos marcadores por avaliadores distintos não interferiu na
classificação do movimento toracoabdominal assincrônico. No entanto, os autores
não explicitaram o protocolo experimental empregado e a análise estatística utilizada
para realizar a comparação entre os examinadores.
No que diz respeito à avaliação da validade concorrente, foi observada uma
boa concordância entre os valores de CI obtidos por meio da POE e pelo sistema de
análise de gases. Foram observados coeficientes de determinação de alta
magnitude (>0,90) e a porcentagem de discrepância entre os métodos foi em média
inferior a 10%. A análise de Bland-Altman dos valores de CI obtidos durante o
exercício mostrou um viés entre as medidas de 0,13 litros e nenhum dos
instrumentos tendeu a superestimar ou subestimar sistematicamente os valores de
CI.
No presente estudo, a validade concorrente da POE foi avaliada apenas por
meio da mensuração da CI. O volume corrente não foi considerado uma vez que não
se dispunha de um pneumotacômetro sincronizado com o sistema da POE, o que
pode ser considerado uma limitação deste estudo. Apenas em um estudo a validade
concorrente da POE foi avaliada por meio da realização de manobras de CI.
Vogiatzis et al.12 compararam as medidas de CI mensuradas pela POE com as
obtidas por meio de um pneumotacômetro, em 20 pacientes com DPOC. A análise
de regressão foi realizada considerando-se conjuntamente as manobras de CI
obtidas no repouso, durante exercício incremental em cicloergômetro e durante o
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 98
resfriamento e resultou em uma equação de CIPOE = 0,65 (CIPNEUMOTACÓGRAFO) +
0,52, com r2 de 0,89. A porcentagem discrepância entre os métodos foi de 3,8
(1,8%). Diferenças no protocolo experimental, na população estudada bem como no
instrumento utilizado para mensuração da CI, um espirômetro e bocal no estudo de
Vogiatzis et al.12 e um sistema metabólico de análise de gases com uso de um
pneumotacômetro do tipo tubo de Pitot e máscara facial no presente estudo, dificulta
a comparação dos resultados do presente estudo com os encontrados por Vogiatzis
et al.12. Adicionalmente, as manobras de CI obtidas no repouso e durante as
diferentes fases do exercício foram avaliadas conjuntamente e os autores não
forneceram o número de manobras de CI incluídas na análise.
No que diz respeito à análise de Bland-Altman, o resultado deste estudo é
semelhante ao observado por Aliverti et al.14. Esses autores observaram que a
mensuração de volumes pulmonares pela POE não introduziu erro sistemático aos
valores aferidos quando comparado aos volumes obtidos por meio de um
espirômetro em indivíduos saudáveis avaliados em repouso na posição supina. No
entanto, diferentemente do estudo de Aliverti et al.14, em que essa análise foi
realizada para o volume corrente, no presente estudo, ela foi calculada
considerando-se os valores de CI.
A discrepância entre os valores de CI obtidos pela POE e pelo sistema de
análise de gases observada no presente estudo pode ter ocorrido devido a
diferentes fontes de variação em potencial que devem ser consideradas, como
variações de umidade, pressão e temperatura do gás entre o pulmão e o
espirômetro13;14. Além disso, a POE mede as alterações na parede torácica,
enquanto o sistema metabólico de análise de gases mede os gases do pulmão15.
Por esse motivo, essas mudanças podem não ser, necessariamente, as mesmas
nos dois métodos, pois podem ocorrer deslocamentos de sangue do tórax/abdome
para a periferia e, vice-versa, os quais são mensurados pela POE8;13, mas não pelo
sistema metabólico.
CONCLUSÃO
Os resultados do presente estudo demonstram que a POE é um sistema de
confiável e válido para avaliação de indivíduos saudáveis no repouso e durante o
exercício. No entanto, considerando os resultados relativos à confiabilidade
interexaminadores, seria interessante que em estudos em que se pretende avaliar
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 99
os volumes compartimentais da caixa torácica (pulmonar e abdominal), o mesmo
examinador fosse responsável pelo posicionamento dos marcadores caso medidas
sejam realizadas longitudinalmente. É importante considerar que, apesar das
diferenças estatisticamente significativas relacionadas aos dois compartimentos da
caixa torácica, as diferenças parecem não ser clinicamente relevantes. No entanto,
as mensurações foram realizadas em indivíduos sem doenças pulmonares e sem
alterações da caixa torácica. Dessa forma, é possível que as diferenças observadas
na confiabilidade interexaminadores possam ser acentuadas em indivíduos que
apresentem alterações dessa estrutura.
Reportar as características de um instrumento de medida pode contribuir para
incrementar a qualidade da pesquisa em reabilitação e os processos de avaliação
clínica. Estudos futuros são importantes para avaliar se resultados similares serão
obtidos em populações com disfunções cardiorrespiratórias, principalmente no que
diz respeito à confiabilidade do instrumento, a qual foi menos investigada em
comparação com a validade.
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Tabela 1. Dados demográficos, antropométricos e espirométricos dos 20 indivíduos
avaliados na avaliação da confiabilidade intraexaminador
Dados apresentados como média ( X ) e desvio-padrão, entre parênteses. CVF:
capacidade vital forçada; IMC: índice da massa corporal; H: homens; M: mulheres;
VEF1: volume expiratório forçado no primeiro segundo; VEF1/CVF: razão entre
volume expiratório forçado no primeiro segundo e capacidade vital forçada ou índice
de Tiffeneau.
VARIÁVEIS
X (DP)
Sexo 10H/10M
Idade (anos) 23,8 (2,09)
IMC (Kg/m2) 23,2 (2,82)
VEF1 (L) 4,0 (0,84)
VEF1 (% previsto) 99,2 (7,39)
CVF (% previsto) 96,6 (8,11)
VEF1/CVF 0,86 (0,05)
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 104
Tabela 2. Dados relativos à confiabilidade intraexaminador no repouso, dos 20
indivíduos avaliados
Repouso
Variáveis X ± (DP) Dia 1
X ± (DP) Dia 2
X ± (DP)#
IC 95%
CCI CVME (%)
LI LS
VCpt (L)
0,64 (0,21)
0,66 (0,21)
0,02 (0,10)
-0,03
0,06
0,88
11
Vctp (%) 38,76 (9,37)
38,76 (9,37)
0,90 (4,92) -1,26 3,05 0,86 9
Vcta (%) 22,23 (5,22)
22,23 (5,22)
0,63 (2,84) -0,61 1,87 0,85 9
Vct (%)
60,99 (8,73)
60,99 (8,73)
1,53 (5,14) -0,73 3,78 0,82 6
Vab (%) 39,01 (8,73)
39,01 (8,73)
-1,53 (5,14) -3,78 0,73 0,82 10
Vefpt (L) 20,85 (6,05)
20,91 (6,01)
0,06 (0,52) -0,16 0,29 1,00 2
Vifpt (L) 21,49 (6,14)
21,57 (6,13)
0,08 (0,51) -0,14 0,30 1,00 2
Ti/Ttot 40,59 (4,24)
40,55 (4,20)
-0,04 (3,25) -1,46 1,39 0,70 6
f (irpm) 14 (4)
15 (3)
0,39 (2,11) -0,53 1,32 0,81 10
VCpt/Ti (L/s) 0,35 (0,06)
0,38 (0,06)
0,03 (0,04)
0,01 0,04*
0,75
8
Dados apresentados como média ( X ) e desvio-padrão (DP), entre parênteses. CCI:
coeficiente de correlação intraclasse; CVME: coeficiente de variação do método erro;
f: frequência respiratória, IC: intervalo de confiança; LI: limite inferior; LS: limite
superior; VCpt: volume corrente da parede torácica; Vctp(%): porcentagem de
contribuição da caixa torácica pulmonar; Vcta(%): porcentagem de contribuição da
caixa torácica abdominal; Vct(%): porcentagem de contribuição da caixa torácica;
Vab(%): porcentagem de contribuição do abdome; Vefpt: volume expiratório final; Vifpt:
volume inspiratório final; Ti/Ttot: razão entre o tempo inspiratório e o tempo total do
ciclo respiratório; f: frequência respiratória; VCpt/Ti: fluxo inspiratório médio.# : Média
da diferença entre o primeiro dia e o segundo dia do estudo. * : p < 0,05.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 105
Tabela 3. Dados relativos à confiabilidade intraexaminador durante o exercício, dos
20 indivíduos avaliados
Exercício
Variáveis X ± (DP) Dia 1
X ± (DP) Dia 2
X ± (DP)#
IC 95%
CCI CVME (%) LI LS
VCpt (L)
1,85 (0,54)
1,82 (0,53)
-0,03 (0,11)
-0,08
0,02
0,98
4
Vctp (%) 37,24 (10,03)
37,12 (8,66)
-0,12 (3,68) -1,73 1,50 0,92 7
Vcta (%) 22,23 (4,57)
22,47 (4,23)
0,24 (2,62) -0,91 1,39 0,82 8
Vct (%) 59,47 (10,05)
59,59 (8,95)
0,12 (5,11) -2,12 2,36 0,86 6
Vab (%) 40,53 (10,05)
40,41 (8,95)
-0,12 (5,11) -2,36 0,37 0,86 9
Vefpt (L) 20,47 (5,85)
20,63 (5,89)
0,16 (0,46) -0,04 0,37 1,00 2
Vifpt (L) 22,32 (6,18)
22,45 (6,15)
0,13 (0,50) -0,09 0,35 1,00 2
Ti/Ttot 47,28 (3,22)
47,05 (3,69)
-0,23 (1,40) -0,84 0,39 0,92 2
f (irpm) 23 (7)
23 (7) -0,30 (1,75) -1,06 0,47 0,97 5
VCpt/Ti (L/s) 1,41 (0,27)
1,37 (0,27)
-0,03 (0,09)
-0,07 0,00 0,95
4
Dados apresentados como média ( X ) e desvio-padrão (DP), entre parênteses. CCI:
coeficiente de correlação intraclasse; CVME: coeficiente de variação do método erro;
f: frequência respiratória, IC: intervalo de confiança; LI: limite inferior; LS: limite
superior; VCpt: volume corrente da parede torácica; Vctp(%): porcentagem de
contribuição da caixa torácica pulmonar; Vcta(%): porcentagem de contribuição da
caixa torácica abdominal; Vct(%): porcentagem de contribuição da caixa torácica;
Vab(%): porcentagem de contribuição do abdome; Vefpt: volume expiratório final; Vifpt:
volume inspiratório final; Ti/Ttot: razão entre o tempo inspiratório e o tempo total do
ciclo respiratório; f: frequência respiratória; VCpt/Ti: fluxo inspiratório médio.# : Média
da diferença entre o primeiro dia e o segundo dia do estudo.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 106
Tabela 4. Dados demográficos, antropométricos e espirométricos dos 12 indivíduos
avaliados
VARIÁVEIS
X (DP)
Sexo 6H/6M
Idade (anos) 23,8 (1,34)
IMC (Kg/m2) 22,3 (1,82)
VEF1 (L) 3,7 (0,78)
VEF1 (% previsto) 93,6 (7,6)
CVF (% previsto) 91,4 (6,04)
VEF1/CVF 0,86 (0,06)
Dados apresentados como média ( X ) e desvio-padrão, entre parênteses. CVF:
capacidade vital forçada; IMC: índice da massa corporal; H: homens; M: mulheres;
VEF1: volume expiratório forçado no primeiro segundo; VEF1/CVF: razão entre
volume expiratório forçado no primeiro segundo e capacidade vital forçada ou índice
de Tiffeneau.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 107
Tabela 5. Dados relativos à confiabilidade interexaminador no repouso, dos 12
indivíduos avaliados
Repouso
Variáveis X ± DP
Examinador 1
X ± DP Examinador
2
X ± DP#
IC 95%
CCI CVME (%)
LI LS
VCpt (L)
0,64 (0,18)
0,64 (0,19)
0,00 (0,06)
-0,03
0,03
0,96
6
Vctp (%)
37,25 (9,17) 41,23 (10,41) 3,97 (3,11) 2,22 5,73* 0,88 6
Vcta (%)
22,77 (5,02) 19,38 (6,45) -3,40 (2,76) -4,96 -1,84* 0,76 9
Vct (%)
60,03 (8,34) 60,60 (10,06) 0,58 (3,81) -1,58 2,73 0,92 4
Vab (%)
39,97 (8,34) 39,40 (10,06) -0,58 (3,81) -2,73 1,58 0,92 7
Vefpt (L)
20,44 (4,65) 20,96 (4,70) 0,52 (0,77) 0,08 0,96* 0,98 3
Vifpt (L)
21,08 (4,72) 21,60 (4,78) 0,52 (0,80) 0,07 0,97* 0,98 3
Ti/Ttot
40,14 (3,27) 40,49 (2,73) 0,36 (2,16) -0,87 1,58 0,76 4
f (irpm)
16 (4) 15 (3) -0,50 (2,15) -1,72 0,71 0,82 10
VCpt/Ti (L/s)
0,40 (0,09) 0,38 (0,06) -0,02 (0,05) -0,05 0,01 0,79 9
Dados apresentados como média ( X ) e desvio-padrão (DP), entre parênteses. CCI:
coeficiente de correlação intraclasse; CVME: coeficiente de variação do método erro; f:
frequência respiratória, IC: intervalo de confiança; LI: limite inferior; LS: limite superior;
VCpt: volume corrente da parede torácica; Vctp(%): porcentagem de contribuição da caixa
torácica pulmonar; Vcta(%): porcentagem de contribuição da caixa torácica abdominal;
Vct(%): porcentagem de contribuição da caixa torácica; Vab(%): porcentagem de
contribuição do abdome; Vefpt: volume expiratório final; Vifpt: volume inspiratório final;
Ti/Ttot: razão entre o tempo inspiratório e o tempo total do ciclo respiratório; f: frequência
respiratória; VCpt/Ti: fluxo inspiratório médio.# : Média da diferença entre o primeiro dia e
o segundo dia do estudo. * : p < 0,05.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 108
Tabela 6. Dados relativos à confiabilidade interexaminador durante o exercício, dos 12
indivíduos avaliados
Exercício
Variáveis X ± DP
Examinador 1
X ± DP Examinador
2
X ± DP#
IC 95%
CCI CVME (%)
LI LS
VCpt (L)
1,70 (0,55)
1,69 (0,53)
-0,01 (0,12)
-0,07
0,06
0,98
5
Vctp (%)
37,12 (4,89)
38,94 (6,13)
1,82 (3,89) -0,38 4,02 0,73 7
Vcta (%)
23,09 (3,23)
19,90 (4,27)
-3,19 (2,78) -4,76 -1,61* 0,55 9
Vct (%)
60,21 (5,15)
58,85 (7,79)
-1,36 (5,12) -4,26 1,53 0,70 6
Vab (%)
39,79 (5,15)
41,15 (7,79)
1,36 (5,12) -1,53 4,26 0,70 9
Vefpt (L)
20,19 (4,60)
20,72 (4,66)
0,54 (0,67) 0,15 0,92* 0,98 2
Vifpt (L)
21,88 (5,04) 22,41 (5,02) 0,53 (0,67) 0,15 0,91* 0,99
2
Ti/Ttot
45,30 (2,44)
45,51 (2,31)
0,21 (1,21) -0,47 0,90 0,88 2
f (irpm)
26 (7)
26 (6)
0,16 (2,29) -1,14 1,45 0,94 6
VCpt/Ti (L/s)
1,48 (0,21)
1,49 (0,25)
0,01 (0,09) -0,04 0,06 0,94
4
Dados apresentados como média ( X ) e desvio-padrão (DP), entre parênteses. CCI:
coeficiente de correlação intraclasse; CVME: coeficiente de variação do método erro; f:
frequência respiratória, IC: intervalo de confiança; LI: limite inferior; LS: limite superior;
VCpt: volume corrente da parede torácica; Vctp(%): porcentagem de contribuição da caixa
torácica pulmonar; Vcta(%): porcentagem de contribuição da caixa torácica abdominal;
Vct(%): porcentagem de contribuição da caixa torácica; Vab(%): porcentagem de
contribuição do abdome; Vefpt: volume expiratório final; Vifpt: volume inspiratório final;
Ti/Ttot: razão entre o tempo inspiratório e o tempo total do ciclo respiratório; f: frequência
respiratória; VCpt/Ti: fluxo inspiratório médio.# : Média da diferença entre o primeiro dia e
o segundo dia do estudo. * : p < 0,05.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 109
(CI,POE+CI,ESP)/2
CI,
PO
E-C
I,E
SP
(L)
0 1 2 3 4 5-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
Figura 1. A - Regressão linear dos valores de capacidade inspiratória obtidos por
meio da pletismografia optoeletrônica (CI POE) e pelo sistema de análise de gases
(CI ESPIROMETRIA) no repouso. B - Regressão linear dos valores de capacidade
inspiratória obtidos por meio da pletismografia optoeletrônica (CI POE) e pelo
sistema de análise de gases (CI ESPIROMETRIA) durante o exercício. C - Gráfico
de Bland-Altman para valores da capacidade inspiratória avaliados pela
pletismografia optoeletrônica (CI,POE) e pelo sistema metabólico de análise de gases
(CI,ESP) durante o exercício. LCI: limite de concordância inferior; LCS: limite de
concordância superior.
A
B C
LCS = 0,57
LCI = -0,04
Viés = 0,13
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 110
CAPÍTULO 6 – ARTIGO 2: INFLUÊNCIA DE DUAS INTENSIDADES DE
EXERCÍCIO SOBRE OS VOLUMES OPERACIONAIS DA PAREDE TORÁCICA E
O ASSINCRONISMO DA CAIXA TORÁCICA EM PACIENTES COM DOENÇA
PULMONAR OBSTRUTIVA CRÔNICA (DPOC)
RESUMO
Objetivos: O objetivo primário deste estudo foi avaliar os volumes operacionais da
parede torácica e o assincronismo entre os compartimentos da caixa torácica (CT)
em duas intensidades de exercício (60% e 80% da carga pico) em pacientes com
DPOC. Métodos: Sete indivíduos com DPOC (volume expiratório forçado no
primeiro segundo de 45%±15% do previsto) foram avaliados em quatro ocasiões e
foram submetidos a um teste incremental em cicloergômetro e a dois testes com
carga constante, em ordem aleatorizada. Foram avaliados simultaneamente os
gases expirados (Medical Graphics®, CPX Ultima) e os volumes operacionais da
parede torácica e o assincronismo da CT (Pletismografia Optoeletrônica, BTS
Bioengineering). A análise estatística consistiu em ANOVA fatorial mista, Friedman
para medidas repetidas e testes de Wilcoxon (p<0,05). Resultados: De forma geral,
houve aumento estatisticamente significativo em ambas a intensidades de exercício
do volume inspiratório final (Vif) da parede torácica e de seus compartimentos (CT e
abdome), do volume expiratório final (Vef) da CT, da relação de fase inspiratória e
da relação de fase expiratória entre os compartimentos pulmonar e abdominal da
CT. No entanto, na comparação entre as duas intensidades de exercício, não foram
encontradas diferenças significativas para as variáveis analisadas, exceto para Vif e
Vef no compartimento abdominal na fase 66% do tempo total de exercício nos
pacientes com DPOC. Conclusões: Os resultados do presente estudo
desmonstraram que o grupo de pacientes com DPOC avaliados apresentaram
padrões de resposta semelhantes de HD e de assincronismo da CT nas duas
intensidades de exercício. Dessa forma, tanto a HD quanto o assincronismo
parecem não ter influenciado negativamente a capacidade de sustentação das duas
cargas de trabalho.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 111
INTRODUÇÃO
O treinamento de endurance dos membros inferiores na forma de exercício
em esteira ou cicloergômetro resulta em melhora da capacidade de exercício e da
qualidade de vida relacionada à saúde de pacientes com doença pulmonar
obstrutiva crônica (DPOC)1. No entanto, não existe consenso sobre a intensidade na
qual esta modalidade de treinamento deve ser realizada2 e os mecanismos
ventilatórios envolvidos na capacidade de sustentação de diferentes cargas de
trabalho foram pouco investigados nessa população3. Dentro do nosso
conhecimento, apenas Puente-Maestu et al.3 investigaram alguns desses
mecanismos por meio de protocolos com carga constante em cicloergômetro
realizados a 65%, 75%, 85% e 95% da carga pico. Os autores observaram que em
cargas de trabalho mais elevadas, o aumento do volume expiratório final (Vef) e a
redução do volume corrente parecem contribuir para limitar a tolerância ao exercício
desses pacientes.
Em muitos pacientes com DPOC, o esvaziamento dos pulmões é
freqüentemente alterado e o tempo expiratório durante a respiração espontânea é
insuficiente, resultando em aumento do Vef e em hiperinsuflação pulmonar (HP)4;5.
Em condições em que há aumento da demanda ventilatória, como durante o
exercício físico, pacientes com DPOC podem apresentar aumento do Vef acima de
seu valor de repouso4;6;7, caracterizando o quadro de hiperinsuflação dinâmica (HD).
Esta, por sua vez, resulta em aumento adicional das cargas elásticas e resistivas
contra as quais os músculos respiratórios devem trabalhar, o que leva a uma
disparidade entre o esforço respiratório e o volume deslocado4;6. A HP parece
reduzir a vantagem mecânica do diafragma8;9, enquanto a HD parece produzir
encurtamento adicional deste músculo, com consequente redução da sua
capacidade de gerar pressão10.
As diferentes alterações associadas à DPOC, incluindo a HD, parecem
alterar a ação coordenada dos músculos respiratórios8;9;11 e, consequentemente, o
equilíbrio entre as pressões que atuam sobre a caixa torácica (CT), o que pode
favorecer o aparecimento do movimento assincrônico12;13. Segundo o modelo
proposto por Ward et al.14, a CT é composta por dois compartimentos que se
relacionam: a CT pulmonar, sobreposta aos pulmões, e a CT abdominal, sobreposta
ao diafragma. O movimento assincrônico da CT abdominal é um achado comum em
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 112
pacientes com DPOC15. Com a redução da efetividade da ação do diafragma nesses
pacientes10, a expansão da CT abdominal causada pela contração desse músculo
parece ser menor, o que pode produzir uma incoordenação dos movimentos dos
compartimentos da CT13;16.
Recentemente, Aliverti et al.17 avaliaram a presença do movimento
assincrônico da CT abdominal durante protocolo incremental em cicloergômetro em
indivíduos com DPOC. Os autores observaram que os pacientes que apresentaram
movimento paradoxal da CT abdominal no repouso aumentaram o Vef desde o início
do protocolo e que os pacientes sem movimento paradoxal apenas hiperinsuflaram
ao final do mesmo. Adicionalmente, essas diferenças foram refletidas nos sintomas
relatados durante o exercício. Os autores sugeriram que o movimento anormal da
CT abdominal em pacientes com DPOC não é apenas uma curiosidade clínica, mas
pode identificar importantes diferenças fisiológicas nos volumes operacionais da
parede torácica.
No estudo de Puente-Maestu et al.3 , pacientes com DPOC exibiram padrão
respiratório mais superficial e rápido nas cargas de trabalho mais intensas, com Vef
significativamente maior a 85% da carga de trabalho pico em relação às duas
intensidades inferiores. Dessa forma, tendo em vista que a HD foi mais acentuada
em cargas de exercício mais elevadas e considerando suas possíveis repercussões
sobre a função dos músculos respiratórios, especula-se que cargas de trabalho mais
altas produzam maior desequilíbrio das forças atuantes sobre a CT e,
consequentemente, maior assincronismo entre seus compartimentos.
Nesse contexto, o objetivo primário do presente estudo foi avaliar os
volumes operacionais da parede torácica e o assincronismo entre os
compartimentos da CT em duas diferentes intensidades de exercício com carga
constante em cicloergômetro (60% e 80% da carga de trabalho pico). A avaliação
desses parâmetros em intensidades frequentemente empregadas nos programas de
reabilitação pulmonar poderá contribuir para o melhor entendimento das estratégias
ventilatórias envolvidas na tolerância ao exercício de pacientes com DPOC.
Secundariamente, volumes da parede torácica e variáveis relacionadas ao
assincronismo da CT de indivíduos sem a doença pareados por idade foram
avaliados no repouso, como controles.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 113
MATERIAIS E MÉTODOS
Amostra
Trata-se de um estudo observacional do tipo transversal realizado no
Laboratório de Avaliação e Pesquisa em Desempenho Cardiorrespiratório.
Participaram inicialmente do estudo 10 indivíduos com DPOC e 7 indivíduos sem a
doença pareados por idade. Os pacientes com DPOC foram recrutados do Serviço
Especial de Diagnóstico e Tratamento (SEDT) de Pneumologia e Cirurgia Torácica
do Hospital das Clínicas (HC). Os seguintes critérios de inclusão e exclusão foram
considerados:
Grupo de pacientes com DPOC
Foram incluídos no estudo indivíduos com diagnóstico de DPOC moderada a
muito grave confirmado por prova de função pulmonar realizada no SEDT do HC,
conforme critérios da GOLD18, com resposta broncodilatadora mínima
(reversibilidade do VEF1 inferior a 15%)19;20; do sexo masculino; tabagistas ou ex-
tabagistas; com idade entre 45 e 75 anos; índice de massa corporal (IMC) inferior a
29,99 kg/m2 21; estáveis clinicamente (sem hospitalização ou exacerbação do quadro
por no mínimo quatro semanas)22;23; em acompanhamento clínico regular; sem
condições que pudessem colocá-los em risco durante o exercício24-26 ou interferir na
realização dos testes, como desordens neuromusculares e/ou ortopédicas26;27 sem
necessidade de uso de oxigênio suplementar no repouso ou durante o exercício28;
sem doenças respiratórias associadas que predominassem sobre o quadro de
DPOC, como bronquiectasia e tuberculose pulmonar; sem história clínica de asma;
que não participassem de programa de reabilitação pulmonar formal nos últimos 6
meses29 e que não apresentassem alterações cognitivas evidenciadas pelo Mini
exame do estado mental (MEEM)30. Foram excluídos do estudo indivíduos
incapazes de compreender e/ou realizar alguns dos procedimentos.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 114
Controles
Participaram do estudo indivíduos pareados por idade; não tabagistas; sem
distúrbios ventilatórios de qualquer ordem na prova de função pulmonar de acordo
com os valores previstos por Pereira et al.31; com IMC inferior a 29,99 kg/m2 21; sem
relato de sintomas de gripe nas últimas quatro semanas; sem relato de doenças
respiratórias, cardíacas, reumáticas ou neurológicas; e que não apresentassem
alterações cognitivas evidenciadas pelo MEEM30.
Aspectos Éticos
O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade
Federal de Minas Gerais (Parecer ETIC 322/08) e todos os participantes assinaram
o termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE).
Procedimentos e instrumentos de medida
Grupo com DPOC
Os pacientes com DPOC compareceram ao Laboratório de Avaliação em
quatro dias. No primeiro dia, após a assinatura do TCLE, a altura e a massa corporal
foram aferidas para determinação do IMC. Posteriormente, foi realizado
levantamento dos dados pessoais e clínicos por meio de uma ficha padronizada e os
pacientes responderam a escala do Medical Research Council (MRC)32, o MEEM30 e
o questionário Perfil de Atividade Humana (PAH)33, sendo este último utilizado para
avaliação do nível de atividade física no início do estudo. Neste mesmo dia, foi
realizada a mensuração das pressões respiratórias máximas por meio de um
manovacuômetro analógico (GeRar®, São Paulo, Brasil) com intervalo operacional
de 300cmH2O de acordo com procedimentos descritos anteriormente34. Os
indivíduos receberam orientações por escrito para os testes de exercício
ergoespirométricos35 e foram instruídos a manter as medicações usais nos próximos
dias de teste.
No segundo dia de avaliação, os participantes foram submetidos a um teste
incremental do tipo rampa em cicloergômetro de frenagem eletromagnética (Lode
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 115
Corival, Groningen, Netherland) associado a análise de gases expirados por meio de
um sistema metabólico da Medical Graphics® (CPX Ultima, Miami FL, EUA), que foi
submetido a procedimentos de calibração de gases e de fluxo anteriormente a cada
teste. Inicialmente, os indivíduos foram familiarizados com os equipamentos, além
de serem instruídos em relação à escala de Borg36 e ao protocolo de teste. Após a
mensuração dos parâmetros de monitoramento (sintomas, medições utilizadas,
freqüência respiratória – f; frequência cardíaca – FC; saturação periférica da
hemoglobina em oxigênio – SpO2, pressão arterial – PA e ausculta respiratória), os
eletrodos e fios do eletrocardiógrafo (Welch Allyn, New York, USA) foram
posicionados. Uma máscara facial acoplada a um pneumotacômetro tipo tubo de
Pitot foi, então, posicionada, conforme orientações do fabricante até que não fosse
observado vazamento de ar.
Os testes foram realizados de acordo com as recomendações da American
Thoracic Society (ATS) e do American College of Chest Physicians (ACCP)24 e o
seguinte protocolo foi utilizado: 1) três minutos de repouso sobre o cicloergômetro,
2) três minutos de pedalagem sem carga, 3) incrementos de 5 ou 10 watts até
exaustão ou ocorrência de algum critério para interrupção do exercício, 4) três
minutos de pedalagem sem carga24. A FC e a SpO2 foram medidas continuamente,
a dispneia e a fadiga de membros inferiores (MMII) a cada minuto por meio da
escala de Borg modificada, e a PA foi medida a cada dois minutos37. Os testes foram
considerados válidos se apresentassem no mínimo 6 minutos de duração37.
Nos outros dois dias de avaliação, os participantes foram submetidos, em
ordem aleatorizada, aos testes com carga constante em cicloergômetro a 60% e
80% da carga de trabalho pico obtida no teste incremental. O protocolo dos testes
foi: 1) três minutos de repouso; 2) pedalagem sem carga durante três minutos; 3)
aumento repentino da carga do cicloergômetro até o valor desejado e 4) três minutos
de pedalagem sem carga38. A duração dos testes foi determinada como o intervalo
entre a imposição da carga e o ponto no qual o indivíduo não era capaz de sustentar
a mesma39 ou até a ocorrência de algum critério para interrupção do exercício24. A
duração máxima dos testes foi estabelecida em 20 minutos39 e os participantes não
foram informados sobre a carga e a duração dos mesmos.
Durante os testes com carga constante, foram avaliados
concomitantemente os gases expirados, por meio de um sistema metabólico de
análise de gases (CPX Ultima, Miami FL, EUA), e os volumes da parede torácica e
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 116
variáveis relacionadas ao assincronismo da CT, por meio da pletismografia
optoletrônica (BTS Bioengineering, Milan, Italy). Após a preparação e calibração
prévia dos dois sistemas, o posicionamento da máscara e a colocação dos 89
marcadores na parede torácica, os participantes assentaram no cicloergômetro, com
três câmeras posicionadas a frente e três câmeras posicionadas atrás dos mesmos.
Para possibilitar a visualização dos marcadores laterais, os indivíduos seguraram em
uma peça metálica com os ombros posicionados em leve abdução
(aproximadamente 45º), com flexão de cotovelos e antebraços em posição neutra,
entre supinação e pronação. Para maior conforto dos pacientes, duas faixas de
sustentação foram utilizadas para apoiar seus antebraços. Durante os testes, a FC e
a SpO2 foram medidas continuamente enquanto a PA e a dispnéia e a fadiga dos
MMII foram avaliadas a cada quatro minutos. A altura do cicloergômetro e o
posicionamento dos membros superiores (MMSS) foram mantidos constantes entre
os testes e a colocação dos marcadores foi sempre realizada pelo mesmo
examinador.
Antes de cada um dos testes, incluindo o teste incremental, foi realizada
inalação de quatro puffs de salbutamol 100 mcg por meio de uma câmara de
expansão3. Adicionalmente, prova de função pulmonar foi realizada, por meio do
módulo de espirometria (Forced Vital Capacity) do sistema metabólico e uso de
bocal e clipe nasal, 20 minutos após a inalação do salbutamol nos testes a 60 e 80%
da carga pico para controle do VEF1. Uma variação do VEF1 após uso do
broncodilador de até 20% entre os dois testes foi considerada aceitável40.
Anteriormente aos testes, os pacientes foram questionados em relação aos sintomas
e às medicações utilizadas. Todos os testes foram separados por um período de no
mínimo 48 horas39 e de no máximo 15 dias e uma freqüência de pedalagem de 60±5
rotações por minuto (rpm) foi mantida3;39. Em todos os testes, foram estabelecidas
condições semelhantes de temperatura (22 ± 2 °C), respeitando-se as
recomendações da ATS e do ACCP24.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 117
Controles
Os indivíduos compareceram ao Laboratório de Avaliação em apenas um dia. Após
a assinatura do TCLE, a altura e a massa corporal foram aferidas para determinação
do IMC. Posteriormente, foi realizado levantamento dos dados pessoais e clínicos
por meio de uma ficha padronizada, e eles responderam o MEEM30 e o questionário
Perfil de Atividade Humana (PAH)33. Em seguida, após mensuração dos dados
vitais, prova de função pulmonar foi realizada por meio do módulo de espirometria
do sistema metabólico, considerando-se os critérios de aceitação e reprodutibilidade
da Sociedade Brasileira de Pneumologia e Tisiologia40. Os volumes da parede
torácica foram avaliados durante 5 minutos de respiração tranqüila no repouso por
meio da pletismografia optoletrônica (BTS Bioengineering, Milan, Italy). Os
participantes foram posicionados no cicloergômetro mantendo-se o mesmo
posicionamento de MMSS que os pacientes com DPOC.
Variáveis analisadas
As seguintes variáveis dependentes foram consideradas desfechos
primários do estudo:
Volumes operacionais da parede torácica: volume expiratório final (Vef) da
CT, Vef do abdome (AB) e Vef da parede torácica; volume inspiratório final
(Vif) da CT, Vif do AB e Vif da parede torácica; e volume corrente da parede
torácica (VCpt), volume da corrente da CT (Vct), volume corrente do AB (Vab).
Variáveis que refletem o assincronismo entre a CT pulmonar e a CT
abdominal: ângulo de fase (PhAng); relação de fase inspiratória (PhRIB) e
relação de fase expiratória (PhREB).
As demais variáveis foram utilizadas para caracterização dos participantes
do estudo no repouso bem como para compreensão das respostas ao exercício
apresentadas pelos pacientes com DPOC.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 118
Redução dos dados
Para determinação das variáveis primárias do estudo, 20 segundos de ciclos
respiratórios regulares foram incluídos na análise dos dados nas diferentes fases
dos testes com carga constante: repouso, 33%, 66% e 100% do tempo total de
exercício41. Sempre que possível, os ciclos foram obtidos no último minuto do tempo
de repouso e, durante o exercício, foram considerados os 20 segundos anteriores
aos percentuais do tempo de teste. Um tempo mínimo de 10 segundos foi avaliado
quando ciclos regulares não estavam disponíveis no tempo de 20 segundos. No
caso dos controles, foram selecionados 20 segundos de ciclos regulares no período
intermediário de registro dos dados, normalmente entre 130 segundos e 150
segundos.
As variáveis ergoespirométricas foram amostradas em médias de 20
segundos24. Para o teste incremental, foram utilizados para análise os últimos 20
segundos da coleta, enquanto para os testes com carga constante foi utilizado o
período de platô do consumo de oxigênio (VO2) visualizado no gráfico VO2 x tempo,
considerando-se uma variação inferior a 100 ml/min3.
Análise estatística
Os dados foram apresentados como média e desvio-padrão, com
apresentação dos valores mínino e máximo em algumas variáveis. ANOVA fatorial
mista 2 (teste 60% e teste 80%) x 4 (repouso, 33%, 66% e 100% do tempo de
exercício) foi utilizada para comparação do volume corrente de cada compartimento
e das variáveis relacionadas ao assincronismo toracoabdominal, com a utilização do
pós teste Wilcoxon quando necessário. Os volumes operacionais foram analisados
como deltas (∆) em relação ao repouso (∆33%, ∆66% e ∆100% do tempo de
exercício); e para comparação das duas intensidades nas diferentes fases foi
utilizado o teste de Wilcoxon. O teste de Friedman para medidas repetidas com pós
teste Wilcoxon foi utilizado para comparação dos volumes operacionais obtidos
durante as diferentes fases dentro de um mesmo teste. Este mesmo teste foi
utilizado para comparação das variáveis ergoespirométricas entre o teste
incremental e os testes com carga constante. O teste de Mann-Whitney U foi
utilizado para comparação das variáveis entre os pacientes com DPOC e os
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 119
controles. Para todas as análises foi utilizado o pacote estatístico SPSS versão 13.0
e p < 0,05 foi considerado significativo.
RESULTADOS
Caracterização da amostra
Participaram do estudo inicialmente 10 indivíduos com DPOC, dos quais três
foram excluídos: o primeiro por ter comparecido em apenas dois dias de coleta, o
segundo por ter apresentado alterações eletrocardiográficas durante o teste
incremental e o terceiro por não ter sido capaz de coordenar o movimento de
pedalagem no cicloergômetro. Dessa forma, completaram o protocolo do estudo 7
pacientes com DPOC e 7 controles pareados por idade.
A tabela 1 apresenta os dados de caracterização dos dois grupos avaliados,
incluindo idade, IMC, dados espirométricos e nível de atividade física pelo PAH;
além do grau de dispnéia pela MRC, maços/ano e valores de pressões respiratórias
máximas para o grupo de pacientes com DPOC. Não foram encontradas diferenças
estatisticamente significativas entre os dois grupos no que diz respeito à idade, IMC
e nível de atividade física. Diferenças significativas foram observadas em relação a
diferentes parâmetros espirométricos.
Inserir Tabela 1 aqui
Comparação dos volumes da parede torácica e de variáveis relacionados ao
assincronismo da caixa torácica entre DPOC e controles
Na tabela 2, são apresentados os dados relativos aos volumes da parede
torácica e ao assincronismo da CT no repouso dos indivíduos com DPOC e dos
controles. Para os pacientes com DPOC, foram utilizados para análise os dados
obtidos no primeiro teste, tendo em vista que não foi observada diferença
estatisticamente significativa para os dados do repouso entre os dois dias de teste
com carga constante. Não foram observadas diferenças significativas entre os
grupos para nenhuma das variáveis analisadas.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 120
Inserir Tabela 2 aqui
Variáveis ergoespirométricas durante os testes de exercício em pacientes com
DPOC
A tabela 3 mostra variáveis ergoespirométricas obtidas durante o teste
incremental e os testes com carga constante a 60% e a 80% da carga pico. A carga
de trabalho pico foi significativamente maior durante o teste incremental quando
comparado aos testes a 60% e 80% da carga pico e significativamente maior no
teste a 80% quando comparado ao teste a 60%. No que diz respeito à duração, foi
observada diferença significativa entre o teste incremental e o teste a 60% e entre os
testes a 60% e 80% da carga pico. Os motivos de interrupção do teste incremental
foram: dispnéia (n = 1), combinação de dispnéia e fadiga de MMII (n = 4) e fadiga de
MMII (n = 2). Os motivos de interrupção do teste a 60% foram: alcance do tempo
máximo de 20 minutos de teste (n = 3), fadiga de MMII (n = 2), aumento da FC além
da FC máxima do teste (n = 1), queda da PAD superior a 20 mmHg (n =1). Os
motivos de interrupção do teste a 80% foram: dispnéia (n = 1), combinação de
dispnéia e fadiga de MMII (n =1), fadiga de MMII (n = 3) e aumento da FC além da
FC máxima do teste (n = 2). Não foi necessário o uso de oxigênio suplementar em
nenhum dos testes realizados.
Em relação às demais variáveis, foi observada diferença estatisticamente
significativa entre os testes para produção de dióxido de carbono ( 2COV ), razão de
troca respiratória (RER) e pressão expirada de dióxido de carbono (PETCO2), sendo
esses parâmetros significativamente maiores durante o teste incremental e o teste a
80% da carga pico.
Inserir Tabela 3 aqui
A análise do limiar anaeróbico ventilatório (LAV) realizada estudo por duas
examinadoras experientes e treinadas mostrou que na intensidade de 80% o
exercício foi realizado acima da carga do LAV em todos os pacientes em cerca de
14 watts, enquanto na intensidade de 60% o exercício foi realizado abaixo da carga
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 121
do LAV em 4 dos 7 pacientes (em cerca de 5 watts) e acima do LAV
(aproximadamente 7,5 watts) em 3 pacientes.
Volumes operacionais da parede torácica durante os testes com carga
constante
Foi analisado um total de 181 ciclos respiratórios no teste a 60% da carga
pico: 31 no repouso e 50, 48 e 52 ciclos a 33%, 66% e 100% do tempo de exercício,
respectivamente. No teste a 80% da carga pico, foram analisados 192 ciclos: 34 no
repouso e 51, 57 e 50 ciclos a 33%, 66% e 100% do tempo de exercício,
respectivamente. A variação do VEF1 entre o teste 60% e o teste a 80% foi de 3% ±
2 % (0,5% – 6%).
A figura 1 apresenta as mudanças do Vef e do Vif da CT, do AB e da parede
torácica nas quatro fases do exercício realizado a 60% e a 80% da carga pico.
Inserir Figura 1 aqui
No compartimento da CT, não foram observadas diferenças
estatisticamente significativas para o Vef e para o Vif em qualquer fase do exercício
entre as duas intensidades. Dentro de cada intensidade, foi observado aumento
estatisticamente significativo do Vef e do Vif do repouso em relação às fases 33%,
66% e 100% (p = 0,01 para todas as comparações). Além disso, para ambas as
intensidades, foi observada diferença estatisticamente significativa para o Vef entre
as fases 33% e 66% (p = 0,03). Na intensidade de 80%, o Vif foi significativamente
maior entre a fase 33% e as fases 66% (p = 0,02) e 100% (p = 0,04).
No compartimento abdominal, foi observada diferença estatisticamente
significativa entre as intensidades para o Vef (p = 0,04) e Vif (p = 0,02) somente para
a fase 66%. Dentro de cada intensidade, foi observada uma diminuição média do
Vef de aproximadamente 250 ml em relação ao repouso. No entanto, essa mudança
não representou uma diferença estatisticamente significativa. Em relação ao Vif, não
foi observada diferença estatisticamente significativa entre fases para a intensidade
de 60%. Na intensidade de 80%, houve uma diferença significativa entre o repouso e
as fases 33% (p = 0,04), 66% e 100% (p = 0,02 para ambas das fases).
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 122
Adicionalmente, foi observada diferença significativa entre as fases 33% e 66% (p =
0,02).
Considerando o comportamento da parede torácica, não foram observadas
diferenças estatisticamente significativas entre as intensidades em qualquer fase do
exercício para o Vef e para o Vif. Dentro de cada intensidade, não foram observadas
mudanças estatisticamente significativas do Vef. Em relação ao Vif, foi observado
aumento significativo do repouso em relação às fases 33%, 66% e 100% nas
intensidades de 60% e 80% (p = 0,02 e p = 0,01, respectivamente). Além disso, na
intensidade de 80%, foi observada diferença significativa entre as fases 33% e 66%
(p = 0,02).
Em relação ao volume corrente de cada compartimento, não foram
observadas diferenças significativas entre as intensidades (F = 1,59; p = 0,25) e
entre as fases (F = 3,81; p = 0,09) dentro de cada intensidade para o compartimento
da CT. No que diz respeito ao compartimento abdominal, não foi observada
diferença significativa na comparação entre as intensidades (F = 4,76; p =0,07). No
entanto, dentro da cada intensidade, foi observado aumento significativo do VCab do
repouso em relação às fases 33, 66% e 100% (p = 0,01). Na intensidade de 80%, foi
observada também diferença significativa entre as fases 33% e 66% (p = 0,01), com
valor p de 0,05 na comparação entre as fases 33% e 100%.
Em relação ao VCpt, não foram observadas diferenças significativas entre as
intensidades (F = 4,19; p = 0,08). Nas duas intensidades, foi observado aumento
significativo do VCpt do repouso em relação às diferentes fases do exercício (p = 0,01
para todas as comparações). Adicionalmente, na intensidade de 60% foi observada
diferença significativa entre as fases 33 e 100% (p = 0,01) e, na intensidade de 80%,
entre as fases 33% e 66% (p = 0,01) e entre 33% e 100% (p = 0,04).
Assincronismo da caixa torácica durante os testes com carga constante
A figura 2 apresenta as respostas das variáveis relacionadas ao
assincronismo entre a CT pulmonar e a CT abdominal durante as duas intensidades
de exercício.
Inserir Figura 2 aqui
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 123
Em relação ao PhAng, não houve diferenças significativas entre intensidades
(F = 0,73; p = 0,42) e entre fases (F = 2,84; p = 0,06). Na análise visual dos gráficos
em que a excursão da CT pulmonar foi plotada contra a excursão da CT abdominal,
foi observada ocorrência de grande porcentagem de figuras em 8 em ambas as
intensidades de exercício. Na intensidade de 60%, os porcentuais variaram entre
19%, no repouso, e 58% e 65% durante o exercício. Na intensidade de 80%, os
porcentuais variaram entre 24%, no repouso, e 49% e 60%, durante o exercício.
A variável PhRIB não apresentou diferença significativa entre as
intensidades (F = 1,63; p = 0,24), com mudanças significativas entre as fases dentro
de cada intensidade (F = 22,01; p = 0,0003). Para ambas as intensidades, houve
aumento estatisticamente significativo do repouso em relação às fases 33%, 66% e
100% (p = 0,01 para todas as comparações).
A variável PhREB também não apresentou diferença significativa entre
intensidades (F = 0,001; p = 0,97), mas com mudanças significativas entre as fases
dentro de cada intensidade (F = 19,26, p = 0,002). Para ambas as intensidades,
houve aumento do repouso em relação às demais fases do exercício (p = 0,01 para
todas as comparações). Adicionalmente, na intensidade de 80%, foi observada
diferença significativa entre as fases 66% e 100% (p = 0,04).
DISCUSSÃO
Os principais achados do presente estudo foram: 1) Um grupo de pacientes
com DPOC moderada a muito grave apresentaram respostas semelhantes dos
volumes operacionais da parede torácica e de seus compartimentos e do
assincronismo entre a CT pulmonar e a CT abdominal durante duas intensidades de
exercício (60% e 80% da carga pico); 2) Pacientes com DPOC e um grupo controle
pareado por idade apresentaram valores similares das variáveis relativas aos
volumes da parede torácica e ao assincronismo da CT no repouso.
Os mecanismos envolvidos na capacidade de sustentação de diferentes
intensidades de exercício em pacientes com DPOC foram investigados apenas por
Puente-Maestu et al.3. Estes autores avaliaram, por meio de um sistema metabólico
de análise de gases, mudanças em variáveis ventilatórias e metabólicas, bem como
no Vif e no Vef, em 27 pacientes com DPOC (VEF1 de 42,5% ± 8,3% do previsto)
durante a realização de exercício com carga constante em cicloergômetro em quatro
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 124
intensidades (65%, 75%, 85% e 95% da carga de trabalho pico). Partindo-se do
pressuposto de que a capacidade pulmonar total (CPT) não muda durante o
exercício, a capacidade inspiratória (CI) foi utilizada para a mensuração da HD.
Dessa forma, o Vef foi calculado como a diferença entre a CPT e a CI; e o Vif, como
a soma do Vef e o volume corrente. A CI não pôde ser mensurada de forma
confiável no teste realizado a 95% da carga pico, pois sua duração foi inferior a três
minutos para a maioria dos pacientes.
No que diz respeito às variáveis ergoespirométricas, assim como no estudo
de Puente-Maestu et al.3, diferenças significativas da duração e da carga de trabalho
foram encontradas entre os testes com carga constante. No entanto, como a carga
de trabalho pico alcançada pelos pacientes com DPOC no estudo de Puente-Maestu
et al.3 foi superior (94 ± 24 watts), as cargas de trabalho utilizadas nos testes com
carga constante também foram superiores, assim como os valores do consumo de
oxigênio ( 2OV ) e da 2COV .
Os dados do presente estudo corroboram os de Puente-Maestu et al.3, que
não observaram diferença significativa para o 2OV entre as diferentes intensidades.
No entanto, achados distintos foram observados em relação à EV e à 2COV , uma
vez que esses parâmetros foram significativamente maiores no teste a 65% quando
comparado aos demais testes, sendo a EV cerca de 2 litros maior e a 2COV 80 ml
maior. Puente-Maestu et al.3 classificaram esses achados como inesperados e
especularam que os sujeitos avaliados com o grau de obstrução da magnitude
observada podem ter uma redução do volume corrente e, consequentemente, da EV
em decorrência da HD quando a freqüência respiratória (f) mostra-se elevada. No
entanto, a diferença da f entre os testes a 65% e 85% era em média de apenas 3
ciclos respiratórios.
No presente estudo, 2COV , RER e PETCO2 foram significativamente
maiores na carga de trabalho de 80%. Adicionalmente, apesar de não ter sido
alcançada significância estatística, a EV foi cerca de 4 litros maior nessa
intensidade. Diferenças no protocolo experimental podem possivelmente explicar os
resultados distintos entre os estudos. O estudo de Puente-Maestu et al.3 foi
elaborado de forma que o exercício fosse realizado acima do limiar anaeróbico em
todas as intensidades. No presente estudo, as cargas de trabalho foram
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 125
selecionadas com base nas intensidades de treinamento frequentemente ut ilizadas
nos programas de reabilitação pulmonar.
Os resultados relativos ao Vif e ao Vef encontrados por Puente-Maestu et
al.3 mostraram que não houve diferença significativa do Vif entre as intensidades
enquanto o Vef foi significativamente maior na carga de trabalho de 85% quando
comparado às duas intensidades inferiores. Os autores sugeriram que em cargas de
trabalho mais elevadas o aumento no Vef e a redução no volume corrente e na EV
podem contribuir para limitar a tolerância ao exercício desses pacientes.
Os achados encontrados no presente estudo foram distintos. Um padrão
similar de respostas do Vef foi observado entre as duas intensidades de exercício.
Uma das possíveis explicações para essa diferença pode ser o instrumento utilizado
para avaliação dos volumes operacionais da parede torácica. No estudo de Puente-
Maestu et al.3, o Vef foi medido indiretamente por meio da CI, mas tal parâmetro
pode ser influenciado pela cooperação dos sujeitos. Além disso, essa forma de
avaliação não permite acompanhar as variações do volume pulmonar respiração a
respiração e a ocorrência do drift, a qual apresenta origem multifatorial, representa
uma importante limitação42. A POE pode ser considerada uma alternativa para tais
limitações, sendo um instrumento não invasivo capaz de medir respiração a
respiração mudanças do volume total da parede torácica, incluindo o Vef, e sua
distribuição em seus diferentes compartimentos, a partir de medidas ópticas de um
número finito de deslocamentos de pontos posicionados na superfície externa da
parede torácica42;43.
No presente estudo, a utilização da POE permitiu avaliar o comportamento
do Vif e do Vef nos diferentes compartimentos da parede torácica em diferentes
fases dentro de uma mesma intensidade de exercício. A única diferença significativa
entre as intensidades ocorreu para o Vif e para o Vef no compartimento abdominal
na fase 66% do tempo total de exercício. O Vif da parede torácica e da CT aumentou
significativamente do repouso em relação às diferentes fases do exercício nas duas
intensidades avaliadas. No entanto, o Vif do AB aumentou significativamente apenas
na intensidade de 80%.
No que diz respeito ao Vef, foi observado no compartimento da CT aumento
significativo desta variável do repouso em relação às diferentes fases do exercício
em uma magnitude similar àquela observada por Aliverti et al.42 em pacientes com
DPOC (VEF1 de 39,2% ± 9,2%) avaliados durante protocolo incremental em
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 126
cicloergômetro. No entanto, ao contrário do que foi observado por Aliverti et al.42, os
pacientes do presente estudo apresentaram redução, embora não significativa, do
Vef do compartimento abdominal, que contribuiu para contrabalançar o aumento do
Vef do compartimento torácico, levando a uma manutenção do Vef na parede
torácica. Apesar de os mecanismos envolvidos nesse padrão de reposta não terem
sido estudados no presente estudo, a contração dos músculos abdominais durante a
expiração acompanhada pelo seu relaxamento passivo no início da inspiração
parece otimizar a ação do diafragma, diminuindo a sobrecarga sobre este músculo,
apesar do aumento do Vef12;44. A contração dos músculos abdominais possibilitaria o
armazenamento de energia elástica e gravitacional, a qual quando liberada durante
a inspiração, produziria queda da pressão pleural e incremento do fluxo
inspiratório44.
O movimento toracoabdominal assincrônico em pacientes com DPOC
durante exercício de endurance de membros inferiores foi avaliado em diferentes
estudos15;17;45-47. No entanto, há uma grande variação em relação aos protocolos
experimentais, aos instrumentos de medida utilizados (magnetômetros,
pletismografia respiratória por indutância - PRI - ou POE) e às variáveis utilizadas
para operacionalização do assincronismo. Similarmente ao presente estudo, Aliverti
et al.17 utilizaram a POE para avaliar o movimento assincrônico entre os
compartimentos da CT pulmonar e da CT abdominal em pacientes com DPOC (VEF1
de 32,6% ± 11,7% do previsto). No entanto, os pacientes foram avaliados durante
protocolo incremental em cicloergômetro. A presença do assincronismo foi
estabelecida em função dos valores de dois índices de assincronia: o PhAng e o
tempo inspiratório paradoxal. O tempo inspiratório paradoxal foi definido como a
fração do tempo inspiratório, em porcentagem, na qual o volume da CT abdominal
diminui. Os autores observaram que ângulo de fase aumentou significativamente
durante o exercício incremental apenas nos pacientes que apresentaram movimento
paradoxal da CT abdominal no repouso. O tempo inspiratório paradoxal, no entanto,
apresentou aumento significativo durante o exercício nos pacientes que exibiram ou
não movimento assincrônico da CT abdominal no repouso.
No presente estudo, assim como o Vef, o padrão de reposta das variáveis
relativas ao assincronismo da CT foi similar entre as duas intensidades de exercício.
Não foi observado aumento significativo do PhAng nas diferentes fases do exercício
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 127
em ambas intensidades em relação ao repouso, ao passo que a PhRIB e a PhREB
aumentaram significativamente.
O PhAng é um índice frequentemente utilizado para avaliar o assincronismo
toracoabdominal17;45;46;48-52. Ele pode ser calculado por meio de dados extraídos da
figura de Lissajous, a qual é produzida quando as excursões de dois
compartimentos durante um ciclo respiratório são plotadas em um gráfico XY. Seus
valores podem variar entre 0º, refletindo sincronia perfeita, e 180º, caracterizando
uma assincronia completa ou movimento paradoxal48;52.
A quantificação do PhAng tem a vantagem de incorporar dados de todo o
ciclo respiratório, entretanto, apresenta a desvantagem de assumir que as excursões
dos compartimentos da parede torácica podem ser tratadas como padrões de ondas
senoidais48;53;54. Dessa forma, a presença de curvas não elípticas, freqüentes
durante o exercício físico, além da ocorrência de figuras de Lissajous com “formato
em 8”, pode prejudicar a mensuração deste índice53;55, levando a medidas errôneas
do PhAng. No entanto, o cuidado em analisar curvas sem “figura em 8” foi relatado
por poucos46;55 e realizado em apenas um dos estudos em que pacientes com
DPOC foram avaliados46.
As limitações associadas à mensuração do PhAng podem ter contribuído
para os resultados encontrados neste estudo. Foi observada uma grande
variabilidade com desvios-padrão elevados para esta variável, o que pode ter
decorrido, em parte, da grande porcentagem de figuras em 8 observadas nas
diferentes fases do exercício.
Nesse contexto, a utilização de índices cujo cálculo não assume que as
curvas são senoidas e que não seja baseado na figura de Lissajous é preferível para
a quantificação do movimento assincrônico54;56, dentre os quais se encontram a
PhRIB e a PhREB. Esses índices foram utilizados em outros estudos para
quantificação do assincronismo toracoabdominal46;49;50;55 e expressam a
porcentagem de concordância entre os movimentos dos compartimentos da parede
torácica durante a inspiração (PhRIB) e a expiração (PhREB)55. Seus valores variam
de 0% a 100%, sendo 0% encontrado quando os compartimentos de movem em
perfeita sincronia, e 100%, quando há movimento paradoxal57.
A distorção mínima entre os compartimentos da CT observada em indivíduos
saudáveis parece ocorrer quando não existe diferença entre as pressões que agem
sobre eles. Nessa condição, o deslocamento da CT pulmonar resulta da pressão
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 128
gerada pelos músculos inspiratórios não diafragmáticos e os músculos expiratórios
da CT e da pressão pleural que atua sobre a superfície pulmonar. Por sua vez, o
deslocamento da CT abdominal é determinado pelas pressões geradas pelo
diafragma e pelos músculos abdominais, bem como pela pressão pleural, que atua
sobre a área de aposição do diafragma13;16.
A distorção pode, então, ocorrer se houver diferença nas pressões atuantes
sobre a CT, independente de qual grupo muscular a gerou12. Uma maior
contribuição dos músculos inspiratórios da CT decorrente da HD, por exemplo, pode
levar a uma maior expansão da CT pulmonar para um dado deslocamento da CT
abdominal, alterando, assim, a configuração do compartimento torácico em relação à
sua condição de relaxamento13. Adicionalmente, na presença de obstrução ao fluxo
aéreo, os músculos abdominais podem se relaxar mais lentamente durante a
inspiração, levando ao aumento da pressão abdominal durante um período maior
nesta fase da respiração, a qual funciona como uma carga adicional a ser superada
pelo diafragma58. Dessa forma, a ação insercional dos músculos expiratórios
abdominais na caixa torácica abdominal pode contribuir para ocorrência do
movimento assincrônico da CT12;16.
Os pacientes com DPOC e os controles avaliados não apresentaram
diferenças estatisticamente significativas no que diz respeito ao volume corrente e à
relação entre o tempo inspiratório e o tempo total do ciclo respiratório (Ti/Ttot).
Resultados similares foram observados por Loveridge et al.59 e Fernandes et al.60
que avaliaram pacientes com DPOC moderada a muito grave por meio da PRI nas
posições sentada e em decúbito dorsal com inclinação de tronco de 45°,
respectivamente. Contrariamente, Tobin et al.61 encontraram, por meio da PRI,
volume corrente significativamente maior e Ti/Tot significativamente menor em
pacientes com DPOC grave a muito grave quando comparados a indivíduos sem a
doença. Como ressaltado por Loveridge et al.59, as diferenças dos resultados entre
os estudos são possivelmente posturais, uma vez que sujeitos saudáveis
apresentam menor volume corrente e maior Ti/Tot em supino do que em
ortostatismo.
No que diz respeito ao VCpt, ao VCct e ao VCab, Bianchi et al.62 encontraram
valores próximos aos observados no presente estudo no grupo de pacientes com
DPOC. Esses autores avaliaram indivíduos com DPOC, com VEF1 de 45% ± 16% do
previsto, na posição sentada por meio da POE. Os valores de VCpt, VCct, VCab
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 129
observados por Bianchi et al.62 foram 0,74 ± 0,26 L, 0,28 ± 0,16 L e 0,46 ± 0,16 L,
respectivamente enquanto o Vifpt e o Vefpt foram 30,24 ± 3,71 L e 29,50 ± 3,66 L,
respectivamente.
Os pacientes com DPOC e os controles também não exibiram diferença
significativa no repouso para as diferentes variáveis relacionadas ao assincronismo
da CT. Aliverti et al.17 ao avaliarem pacientes com DPOC (VEF1 de 32.6% ± 11.7%
do previsto) por meio da POE na posição sentada verificaram que 12 dos 20
pacientes apresentaram valores similares ao de controles pareados por idade para o
ângulo de fase (PhAng) e para o tempo inspiratório paradoxal entre a CT pulmonar e
a CT abdominal. Os autores não encontraram relação entre a presença de
movimento assincrônico da CT no repouso e a função pulmonar e as únicas
diferenças encontradas entre os pacientes com DPOC com e sem movimento
assincrônico foram relativas à massa corporal e ao IMC. Os autores hipotetizaram
que os indivíduos que exibem movimento assincrônico da CT no repouso
possivelmente apresentam uma maior ativação tônica dos músculos da CT e dos
músculos acessórios da respiração nessa condição.
Uma das limitações do presente estudo consiste no reduzido número de
pacientes avaliados, que pode ter influenciado alguns dos resultados encontrados,
contribuindo, principalmente, para a ocorrência do erro tipo II. Essa é, no entanto,
uma difícil realidade enfrentada, decorrente de diferentes fatores, tais como: a
distância entre o hospital onde foram recrutados os pacientes e o local onde as
avaliações foram realizadas, os critérios de inclusão estreitos e o número de
avaliações envolvidas no protocolo experimental.
Em conclusão, os resultados do presente estudo desmonstraram que o
grupo de pacientes com DPOC avaliados apresentaram padrões de resposta
semelhantes de HD e de assincronismo da CT nas duas intensidades de exercício.
Dessa forma, tanto a HD quanto o assincronismo parecem não ter influenciado
negativamente a capacidade de sustentação das duas cargas de trabalho. Aliverti et
al.42 sugeriram previamente que a limitação ao exercício em pacientes com DPOC
não necessariamente está associada à HD, tendo em vista que indivíduos que não
apresentaram HD exibiram menor capacidade de exercício que os indivíduos que
hiperinsuflaram. Nesse sentido, a HD e o assincronismo podem ser estratégias
necessárias e não limitadoras da capacidade de exercício nessa população. Estudos
adicionais são necessários para confirmar os achados do presente estudo.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 130
Tabela 1. Dados de caracterização dos pacientes com DPOC (n = 7) e dos controles
pareados por idade (n = 7)
Variáveis DPOC Controles p
Idade (anos) 63 ± 5 (56 - 71) 63 ± 6 (56 - 72) 0,94
IMC (kg/m2) 25 ± 3 (19 - 28) 25 ± 2 (22 - 26) 0,74
CVF (L) 3,5 ± 0,9 (2,6 - 4,9) 4,2 ± 0,6 (3,5 - 5) 0,11
VEF1 (L) 1,4 ± 0,5 (0,8 – 2,3) 3,4± 0,4 (2,9 – 3,9) 0,002*
VEF1 (%previsto) 45 ± 15 (24 - 68) 98 ± 9 (86 - 114) 0,002*
VEF1/CVF 0,4 ± 0,1 (0,3 – 0,5) 0,8 ± 0,03 (0,8 – 0,9) 0,002*
PFE (L/s) 3,7 ± 1,1 (2,7 – 5,8) 8,9 ± 0,9 (7,9 – 10,3) 0,002*
FEF25-75% (L/s) 0,4 ± 0,2 (0,2 – 0,7) 3,4 ± 0,7 (2,7 – 4,8) 0,002*
PAH 74 ± 11 (56 - 93) 88 ± 9 (69 – 94) 0,06
Maços/ano 47 ± 37 (15 - 120) __ __
MRC 2 ± 1 (1 - 5) __ __
PImáx (cmH2O) 75 ± 30 (45 - 128) __ __
PImáx (%previsto) 71 ± 29 (43 - 122) __ __
PEmáx (cmH2O) 113 ± 46 (70 - 208) __ __
PEmáx (%previsto) 99 ± 40 (58 – 182) __ __
Dados apresentados como média ± desvio-padrão, com os valores mínimo e
máximo entre parênteses. CVF: capacidade vital forçada; FEF25-75%: fluxo expiratório forçado médio entre 25% e 75% da curva de CVF; IMC: índice de massa corporal; MRC: Medical Research Council; PAH: perfil de atividade humana; PEmáx: pressão
expiratória máxima; PImáx: pressão inspiratória máxima; PFE: pico de fluxo expiratório; VEF1: volume expiratório forçado no primeiro segundo. * p < 0,05.
Valores previstos para espirometria e pressões respiratórias máximas de acordo do
Pereira et al. (REF 2007) e Neder et al. (ref 1999), respectivamente.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 131
Tabela 2. Dados relativos aos volumes da parede torácica e ao assincronismo da CT no
repouso dos indivíduos com DPOC (n = 7) e dos controles pareados por idade (n = 7)
Variáveis DPOC Controles p
VCpt (L) 0,65 ± 0,11 (0,51 - 0,85) 0,69 ± 0,22 (0,51 – 1,12) 0,79
VCctp (L) 0,18 ± 0,05 (0,07 – 0,22) 0,20 ± 0,11 (0,11 – 0,40) 0,60
VCcta (L) 0,07 ± 0,03 (0,01 – 0,11) 0,11 ± 0,07 (0,06 – 0,25) 0,56
VCct (L) 0,25 ± 0,08 (0,08 – 0,33) 0,31 ± 0,18 (0,17 – 0,65) 0,89
VCab (L) 0,39 ± 0,10 (0,23 – 0,53) 0,38 ± 0,06 (0,33 – 0,47) 0,65
Vefpt (L) 26,7 ± 5,7 (16,1 – 33,7) 25,4 ± 3 (20,7 - 29,7) 0,40
Vifpt (L) 27,3 ± 5,7 (16,6 – 34,3) 26,1 ± 2,9 (21,4 – 30,3) 0,40
Ti/Ttot 42,4 ± 6,3 (36,6 - 54) 40,7 ± 6,8 (28,1 – 48) 0,94
PhAng CTP x CTA (°) 14,8 ± 7,9 (13,4 - 27,6) 8,8 ± 4,6 (2 -13,1) 0,14
PhRIB CTP x CTA (%) 12 ± 6,9 (4,3 – 21,3) 10,9 ± 5,8 (3,3 - 21) 0,94
PhREB CTP x CTA (%) 17,8 ± 10,3 (4,5 – 32,5) 10,9 ± 10,4 (1,7 -17) 0,14
Dados apresentados como média ± desvio-padrão, com os valores mínimo e máximo entre parênteses; CTA: caixa torácica abdominal; CTP: caixa torácica pulmonar;
PhAng: ângulo de fase; PhRIB: relação de fase inspiratória; PhREB: relação de fase expiratória; Ti/Ttot: razão entre o tempo inspiratório e o tempo total do ciclo respiratório; VCpt: volume corrente da parade torácica; VCct: volume corrente da caixa
torácica; VCctp: volume corrente da caixa torácica pulmonar; VCcta: volume corrente da caixa torácica abdominal; VCab: volume corrente do abdome; Vefpt: volume expiratório final; Vifpt: volume inspiratório final. * p < 0,05.
Vieira, D.S.R. ________________________________________________ Artigos 132
Tabela 3. Comparação das variáveis ergoespirométricas entre o teste incremental, o teste a 60% da carga pico e o teste a 80% da
carga pico nos pacientes com DPOC (n = 7)
Variáveis Teste incremental
Teste 60% Teste 80%
p1
p2
Incremental x
60%
Incremental x
80%
60% x
80%
Carga (watts) 75 ± 22 45 ± 13 60 ± 17 0,001* 0,01* 0,01* 0,01*
Duração (min) 8,2 ± 1,7 16,6 ± 4,2 5,8 ± 2,7 0,002* 0,01* 0,09 0,01*
2OV (mL/min) 1019 ± 239 955 ± 230 1068 ± 267 0,06 __ __ __
2COV (mL/min) 1063 ± 211 912 ± 196 1115 ± 243 0,002* 0,01* 0,04* 0,01*
RER 1,06 ± 0,12 0,96 ± 0,08 1,05 ± 0,10 0,008* 0,01* 1,00 0,02*
EV (L/min) 35,7 ± 9,9 32,9 ± 6,5 37,1 ± 10 0,15 __ __ __
EV /VVM 0,65 ± 0,11 0,61 ± 0,10 0,67 ± 0,10 0,15
__ __ __
EV 2OV
35 ± 8 35 ± 7 35 ± 7 0,96
EV 2COV
34 ± 6 36 ± 4 33 ± 4 0,06
PETO2 (mmHg) 96,4 ± 8 98,5 ± 6,8 97,1 ± 6,3 0,25 __ __ __
PETCO2 (mmHg) 38,6 ± 5,7 35,3 ± 4,3 38 ± 5,3 0,02* 0,02* 0,59 0,02*
FC (bpm) 123 ± 9 112 ± 11 121 ± 9 0,13 __ __ __
SpO2 (%) 93 ± 3 95 ± 2 94 ± 2 0,06 __ __ __
Dados apresentados como média ± desvio-padrão. FC: frequência cardíaca; PETCO2: pressão expirada de dióxido de carbono; PETO2: pressão expirada de
oxigênio; RER: razão de troca respiratória; SpO2: saturação periférica da hemoglobina em oxigênio; 2COV : produção de dióxido de carbono; EV : ventilação
minuto; VVM: ventilação voluntária máxima; 2OV : consumo de oxigênio. p1: valores de p obtidos na comparação entre os três testes por meio do teste de
Friedman para medidas repetidas. p2: valores de p obtidos na comparação par a par entre os testes por meio do teste de Wilcoxon. * p < 0,05.
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 133
Figura 1. Mudanças do volume expiratório final (Vef) e volume inspiratório final (Vif)
da caixa torácica, do abdome e da parede torácica durante os testes a 60% ( ) e
a 80% ( ) da carga pico. Barras de erro representam ± 1 DP.
* p < 0,05: Teste 60% - Repouso em relação a 33%, 66% e 100% do tempo de exercício; § p < 0,05:
33% em relação a 66% do tempo de exerício
† p < 0,05: Teste 80% - Repouso em relação a 33%, 66% e 100% do tempo de exercício ‡ p < 0,05:
Teste 80% - 33% em relação a 66% e 100% do tempo de exercício
ª p < 0,05: Teste 60% x Teste 80% para Vif e para Vef
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 134
Figura 2 . Comparação das respostas das variáveis relacionadas ao assincronismo
da CT pulmonar e CT abdominal entre os testes a 60% e 80% da carga pico e entre
as diferentes fases dos testes (repouso, 33%, 66% e 100% do tempo de exercício).
CTA: Caixa torácica abdominal; CTP: caixa torácica pulmonar. Barras de erro
representam ± 1 DP.
* p < 0,05: Teste 60% - Repouso em relação a 33%, 66% e 100% do tempo de exercício
† p < 0,05: Teste 80% - Repouso em relação a 33%, 66% e 100% do tempo de exercício; ¥ p < 0,05:
66% em relação a 100% do tempo de exerício
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 135
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Vieira, D.S.R. ___ Artigos 140
CAPÍTULO 7 – ARTIGO 3: ECCENTRIC CYCLE EXERCISE IN SEVERE COPD:
FEASIBILITY OF APPLICATION
Para ter acesso à versão completa do artigo, enviar e-mail para [email protected]
Vieira, D.S.R. ___ Artigos 141
CAPÍTULO 8 – ARTIGO 4: HOME-BASED PULMONARY REHABILITATION IN
CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE PATIENTS
Para ter acesso à versão completa do artigo, enviar e-mail para [email protected]
Vieira, D.S.R. ___ Considerações Finais 142
CAPÍTULO 9 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
A presente Tese de Doutorado foi desenvolvida no Programa de Pós-Graduação em
Ciências da Reabilitação, que tem como base a perspectiva apresentada no modelo
proposto pela Organização Mundial de Saúde, a Classificação Internacional de
Funcionalide, Incapacidade e Saúde, desenvolvido para classificar as manifestações
funcionais de uma doença. Neste contexto, as manifestações funcionais de uma
doença nos níveis de estrutura e função do corpo, atividade e participação, e não a
doença, devem ser o objeto de interesse no processo investigativo. A presente Tese
teve como foco o impacto da DPOC sobre o nível de estrutura e função do corpo.
Os diferentes estudos que compuseram a Tese possibilitaram a avaliação de
estratégias envolvidas na tolerância ao exercício de pacientes com DPOC bem
como a investigação de intervenções alternativas ainda pouco empregadas na
prática clínica.
Um dos instrumentos utilizados, a pletismografia optoeletrônica (POE), é
considerada um importante avanço na avaliação não invasiva do volume e do
movimento da parede torácica e, de forma interessante, de seus diferentes
compartimentos. Apesar de a POE ser utilizada para avaliação de diferentes
populações e protocolos experimentais, suas propriedades psicométricas foram
pouco investigadas, principalmente no que diz respeito à confiabilidade. Dessa
forma, os resultados do primeiro estudo que compõe a Tese podem contribuir para
aumentar a confiança na utilização da POE e nos resultados obtidos com este
instrumento. Estudos futuros são importantes para avaliar se resultados similares
serão obtidos em populações com disfunções cardiorrespiratórias.
O segundo estudo da Tese permitiu entender os mecanismos envolvidos na
capacidade de sustentação de duas intensidades de exercício em pacientes com
DPOC. Mudanças no volume operacional da parede torácica e o assincronismo da
CT foram avaliados por meio da POE. Os resultados encontrados sugerem que um
fenômeno freqüente nesses pacientes, a hiperinsuflação dinâmica, pareceu não
influenciar negativamente a capacidade de sustentação das cargas de trabalho. Os
Vieira, D.S.R. ___ Considerações Finais 143
mesmos achados foram observados para o assincronismo toracoabdominal. A
avaliação desses parâmetros em intensidades frequentemente empregadas nos
programas de reabilitação pulmonar poderá contribuir para o melhor entendimento
das estratégias ventilatórias envolvidas na tolerância ao exercício de pacientes com
DPOC.
No terceiro estudo, o treinamento excêntrico de membros inferiores em
cicloergômetro foi avaliado em pacientes com DPOC. Essa modalidade de
treinamento, ainda pouco utilizada nos programas de reabilitação pulmonar,
apresenta particularidades fisiológicas que a torna uma estratégia de intervenção
alternativa interessante para pacientes com baixa tolerância ao exercício,
principalmente para aqueles em um estágio mais avançado da doença. Os
resultados do terceiro estudo foram favoráveis em relação à viabilidade do
treinamento excêntrico em pacientes com DPOC grave. Estudos futuros são
importantes para comparar os efeitos do treinamento excêntrico sobre desfechos
fisiológicos e funcionais em relação ao treinamento convencional. Atualmente, um
ensaio clínico aleatorizado com esses objetivos está em andamento na Unidade de
Epidemiologia Respiratória e Pesquisa Clínica da Universidade McGill.
Adicionalmente, para que esta modalidade de treinamento seja aplicada na prática
clínica, é necessário que o cicloergômetro excêntrico seja produzido a um preço
mais acessível.
Adicionalmente, a revisão sistemática elaborada durante o período de realização do
doutorado sanduíche possibilitou a investigação de uma segunda estratégia de
reabilitação alternativa para pacientes com DPOC. Os resultados encontrados
sugerem que a reabilitação realizada em domicílio quando bem elaborada e
instituída de maneira adequada pode ser uma opção equivalente à reabilitação
pulmonar realizada em nível ambulatorial. Na nossa realidade, no entanto, a
viabilidade da implantação da reabilitação domiciliar e as diferentes barreiras que
dificultam sua utilização precisam ser mais bem estabelecidas e vencidas.
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 144
ANEXOS
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 145
PERFIL DE ATIVIDADE HUMANA
Este folheto contém itens que descrevem atividades comuns que as pessoas
realizam em suas vidas diárias. Para cada questão, peça que o paciente responda
“ainda faço a atividade” se ainda conseguir realizar tal atividade sozinho quando
precisa ou quando tem oportunidade. Solicite que ele indique “parei de fazer” a
atividade se ele conseguia realizá-la no passado, mas, provavelmente, não
consegue realizá-la hoje, mesmo se tivesse oportunidade. E, finalmente, que
responda “nunca fiz” se ele, por qualquer motivo, nunca realizou tal atividade.
ATIVIDADES Ainda faço
Parei de fazer
Nunca fiz
1. Levantar e sentar em cadeiras ou cama (sem ajuda)
2. Ouvir rádio
3. Ler livros, revistas ou jornais
4. Escrever cartas ou bilhetes
5. Trabalhar numa mesa ou escrivaninha
6. Ficar de pé por mais que um minuto
7. Ficar de pé por mais que cinco minutos
8. Vestir e tirar roupa sem ajuda
9. Tirar roupas de gavetas ou armários
10. Entrar e sair do carro sem ajuda
11. Jantar num restaurante
12. Jogar baralho ou qualquer jogo de mesa
13. Tomar banho de banheira sem ajuda
14. Calçar sapatos e meias sem parar para descansar
15. Ir ao cinema, teatro ou a eventos religiosos ou esportivos
16. Caminhar 27 metros (um minuto)
17. Caminhar 27 metros sem parar (um minuto)
18. Vestir e tirar a roupa sem parar para descansar
19. Utilizar transporte público ou dirigir por 1 hora e meia (158 quilômetros ou menos)
20. Utilizar transporte público ou dirigir por ± 2 horas (160 quilômetros ou mais)
21. Cozinhar suas próprias refeições
22. Lavar ou secar vasilhas
23. Guardar mantimentos em armários
24. Passar ou dobrar roupas
25. Tirar poeira, lustrar móveis ou polir o carro
26. Tomar banho de chuveiro
27. Subir seis degraus
28. Subir seis degraus sem parar
29. Subir nove degraus
30. Subir 12 degraus
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 146
31. Caminhar metade de um quarteirão no plano
32. Caminhar metade de um quarteirão no plano
sem parar
33. Arrumar a cama (sem trocar os lençóis)
34. Limpar janelas
35 Ajoelhar ou agachar para fazer trabalhos leves
36. Carregar uma sacola leve de mantimentos
37. Subir nove degraus sem parar
38. Subir 12 degraus sem parar
39. Caminhar metade de um quarteirão numa ladeira
40. Caminhar metade de um quarteirão numa ladeira, sem parar
41. Fazer compras sozinho
42. Lavar roupas sem ajuda (pode ser com máquina)
43. Caminhar um quarteirão no plano
44. Caminhar 2 quarteirões no plano
45. Caminhar um quarteirão no plano, sem parar
46. Caminhar dois quarteirões no plano, sem parar
47. Esfregar o chão, paredes ou lavar carros
48. Arrumar a cama trocando lençóis
49. Varrer o chão
50. Varrer o chão por cinco minutos, sem parar
51. Carregar uma mala pesada ou jogar uma
partida de boliche
52. Aspirar o pó de carpetes
53. Aspirar o pó de carpetes por cinco minutos, sem parar
54. Pintar o interior ou o exterior da casa
55. Caminhar seis quarteirões no plano
56. Caminhar seis quarteirões no plano, sem parar
57. Colocar o lixo para fora
58. Carregar uma sacola pesada de mantimentos
59. Subir 24 degraus
60. Subir 36 degraus
61. Subir 24 degraus, sem parar
62. Subir 36 degraus, sem parar
63. Caminhar 1,6 quilômetro (±20 minutos)
64. Caminhar 1,6 quilômetro (±20 minutos), sem
parar
65. Correr 100 metros ou jogar peteca, “voley”,
“baseball”
66. Dançar socialmente
67. Fazer exercícios calistênicos ou dança aeróbia por cinco minutos, sem parar
68. Cortar grama com cortadeira elétrica
69. Caminhar 3,2 quilômetros (±40 minutos)
70. Caminhar 3,2 quilômetros sem parar (±40
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 147
minutos)
71. Subir 50 degraus (2 andares e meio)
72. Usar ou cavar com a pá
73. Usar ou cavar com a pá por 5 minutos, sem parar
74. Subir 50 degraus (2 andares e meio), sem parar
75. Caminhar 4,8 quilômetros (±1 hora) ou jogar 18 buracos de golfe
76. Caminhar 4,8 quilômetros (± 1 hora), sem parar
77. Nadar 25 metros
78. Nadar 25 metros, sem parar
79. Pedalar 1,6 quilômetro de bicicleta (2 quarteirões)
80. Pedalar 3,2 quilômetros de bicicleta (4 quarteirões)
81. Pedalar 1,6 quilômetro, sem parar
82. Pedalar 3,2 quilômetros, sem parar
83. Correr 400 metros (meio quarteirão)
84. Correr 800 metros (um quarteirão)
85. Jogar tênis/frescobol ou peteca
86. Jogar uma partida de basquete ou de futebol
87. Correr 400 metros, sem parar
88. Correr 800 metros, sem parar
89. Correr 1,6 quilômetro (2 quarteirões)
90. Correr 3,2 quilômetros (4 quarteirões)
91. Correr 4,8 quilômetros (6 quarteirões)
92. Correr 1,6 quilômetro em 12 minutos ou menos
93. Correr 3,2 quilômetros em 20 minutos ou menos
94. Correr 4,8 quilômetros em 30 minutos ou menos
EMA (Escore Máximo de Atividade): Numeração da atividade com a mais alta demanda de O2 que o indivíduo ainda faz, não sendo necessário cálculo
matemático.
EEA (Escore Ajustado de Atividade): EMA – nº de itens que o indivíduo parou
de fazer anteriores ao último que ele ainda faz.
Classificação EAA
Debilitado (inativo) < 53
Moderadamente ativo 53 – 74
Ativo > 74
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 148
MINI-EXAME DO ESTADO MENTAL
Instruções: Agora vou lhe fazer algumas perguntas que exigem atenção e um
pouco de sua memória. Por favor, tente se concentrar para respondê-las.
ORIENTAÇÃO NO TEMPO
Certo Errado
1. Que dia do mês é hoje?
2. Em que mês estamos?
3. Em que ano estamos?
4. Em que dia da semana estamos?
5. Que horas são agora aproximadamente? (correto=variação de +
ou - uma hora)
ORIENTAÇÃO NO ESPAÇO
6. Em que local nós estamos? (dormitório, sala, apontando para o
chão, andar)
7. Que local é este aqui? (num sentido mais amplo para a casa,
prédio)
8. Em que bairro nós estamos? (parte da cidade ou rua próxima)
9. Em que cidade nós estamos?
10. Em que estado nós estamos?
REGISTRO: Agora, preste atenção. Eu vou dizer três palavras e o (a) Sr(a) vai repetí-
las quando eu terminar. Memorize-as, pois eu vou perguntar por elas, novamente,
dentro de alguns minutos. Certo? As palavras são: CARRO [pausa], VASO [pausa],
TIJOLO [pausa]. Agora repita as palavras pra mim [permita 5 tentativas, mas pontue
apenas a primeira]
11. CARRO
12. VASO
13. TIJOLO
ATENÇÃO E CÁLCULO: Agora eu gostaria que o(a) Sr(a) me dissesse quanto é:
14. 100 – 7 {93]
15. 93 – 7 {86}
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 149
16. 86 – 7 {79}
17. 79 – 7 {72}
18. 72 – 7 {65}
MEMÓRIA DE EVOCAÇÃO: O (a) senhora (a) consegue se lembrar das 3 palavras
que lhe pedi que repetisse agora há pouco? (Correto = única tentativa sem dicas;
repetição das 3 palavras em qualquer ordem).
19. CARRO
20. VASO
21. TIJOLO
LINGUAGEM: [Aponte o caneta e o relógio e pergunte: o que é isto?]
22. CANETA
23. RELÓGIO
24. Preste atenção: vou lhe dizer uma frase e quero que repita depois de
mim: NEM AQUI, NEM ALI, NEM LÁ. (Correto = repetição perfeita, sem
dicas.)
Agora pegue este papel com a mão direita. Dobre-o ao meio e coloque-o no chão.
25. PEGAR COM A MÃO DIREITA
26. DOBRAR AO MEIO
27. JOGAR NO CHÃO
28. Vou lhe mostrar uma folha onde está escrita uma frase. Gostaria que
fizesse o que está escrito. (FECHE OS OLHOS).
29. Gostaria que o (a) senhor (a) escrevesse uma frase de sua escolha,
qualquer uma, não precisa ser grande. (Se o idoso não compreender,
ajude-o dizendo alguma frase que tenha começo, meio e fim, alguma
coisa que aconteceu hoje ou alguma coisa que queira dizer). Não são
considerados para pontuação, erros gramaticais ou ortográficos.
30. Vou lhe mostrar um desenho e gostaria que o senhor (a) copiasse, da
melhor forma possível. (Considere como acerto apenas se houver 2
pentágonos interseccionados com 10 ângulos formando uma figura de 4
lados ou com 4 ângulos)
TOTAL
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 150
FRASE:
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
DESENHO:
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 151
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 152
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 153
Vieira, D.S.R. ___ Anexos 154
Vieira, D.S.R. ___ Mini Currículo 155
MINI CURRÍCULO
DADOS PESSOAIS Nome Danielle Soares Rocha Vieira
Endereço eletrônico e-mail para contato: [email protected]
Currículo Plataforma Lattes http://lattes.cnpq.br/7091578301318564
TITULAÇÃO ACADÊMICA
2007 Doutorado em Ciências da Reabilitação. Universidade Federal de Minas Gerais, UFMG, Belo Horizonte,
Brasil com período sanduíche na McGill University (Orientador: Jean
Bourbeau, MD) Título: Estratégias de aumento da tolerância ao exercício de
pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC)
Orientador: Profª. Drª. Verônica Franco Parreira Co-orientador: Prof. Dr. Jean Bourbeau Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de
Nível Superior 2006 - 2007 Mestrado em Ciências da Reabilitação.
Universidade Federal de Minas Gerais, UFMG, Belo Horizonte, Brasil
Título: Efeitos de um programa de treinamento de endurance em
paciente com doença pulmonar obstrutiva crônica: um estudo experimental de caso único, Ano de obtenção: 2007
Orientador: Profª. Drª. Verônica Franco Parreira
Co-orientador: Profª. Drª. Raquel Rodrigues Britto Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de
Nível Superior
2010 Especialização em Fisioterapia em Terapia Intensiva Adulto. Instituto de Ensino e Pesquisa da Santa Casa de Belo Horizonte,
IEP-SCBH, Belo Horizonte, Brasil
1999 - 2004 Graduação em Fisioterapia. Universidade Federal de Minas Gerais, UFMG, Belo Horizonte,
Brasil Título: Avaliação de componentes do padrão respiratório de idosos
saudáveis em repouso / Orientador: Profª. Drª.Raquel Rodrigues Britto
Vieira, D.S.R. ___ Mini Currículo 156
PRODUÇÃO BIBLIOGRÁFICA
Artigos completos publicados em periódicos
1. PEREIRA, D. A. G., SAMORA, G. A. R., VIEIRA, D. S. R., MÁXIMO, L. S. P., COELHO, F. M., PARREIRA, V. F., MOREIRA, M. C. V., ALENCAR, M. C. N., BRITTO, R. R.
Evaluation of the inflammatory response to two different intensities of exercise in individuals with heart failure. Inflammation, May 2011 (on line).
2. PARREIRA, V. F., BUENO, C. J., FRANCA, D. C., VIEIRA, D. S. R., PEREIRA, D. R., BRITTO, R. R.
Padrão respiratório e movimento toracoabdominal em indivíduos saudáveis: influência da idade e do sexo. Revista Brasileira de Fisioterapia, v.14, p.411 - 416, 2010.
3. MEDEIROS, F. C. C., VAZ, L. O., PARREIRA, V. F., VIEIRA, D. S. R., OLIVEIRA,
T. G. Análise da incidência de complicações pós-extubação em recém-nascidos da unidade de cuidados progressivos neonatais do Hospital das Clínicas da
Universidade Federal de Minas Gerais. REME. Revista Mineira de Enfermagem, v.14, p.188 - 194, 2010.
4. PEREIRA, D. A. G., VIEIRA, D. S. R., SAMORA, G. A. R., LOPES, F. L., ALENCAR, M. C. N., LAGE, S. M., PARREIRA, V. F., VELLOSO, M., MOREIRA, M. C. V., BRITTO, R. R. Reprodutibilidade da determinação do limiar anaeróbio em pacientes com
insuficiência cardíaca. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, v.94, p.771 - 778, 2010. 5. OLIVEIRA, T. G., REGO, M. A. S., PEREIRA, N., VAZ, L. O., FRANCA, D. C.,
VIEIRA, D. S. R., PARREIRA, V. F. Posição prona e diminuição da assincronia toracoabdominal em recém-nascidos prematuros. Jornal de Pediatria, v.85, p.443 - 448, 2009.
6. PAULA, F. V. R., FARIA, C. D. C. M., VIEIRA, D. S. R. Teoria de Programação motora: uma perspectiva de sua evolução teórica.
Fisioterapia em Movimento, v.20, p.63 - 71, 2007. 7. VAZ, D. V., MANCINI, M. C., FONSECA, S. T., VIEIRA, D. S. R., PERTENCE, A.
E. M. Muscle stiffness and strength and their relation to hand function in children with hemiplegic. Developmental Medicine and Child Neurology, v.48, p.728 - 733, 2006.
8. BRITTO, R. R., VIEIRA, D. S. R., RODRIGUES, J. M., PRADO, L. F., PARREIRA, V. F.
Comparação do padrão respiratório entre adultos e idosos saudáveis. Revista Brasileira de Fisioterapia (Impresso), v.9, p.249 - 255, 2005.
Vieira, D.S.R. ___ Mini Currículo 157
Artigo aceito para publicação
MONTEMEZZO, D., CRIOLLO, C. J. T., VIEIRA, D. S. R., BRITTO, R. R., VELLOSO, M., PARREIRA, V. F.
Influence of four interfaces in the assessment of maximal respiratory pressures. Respiratory Care, 2011.
Produção Parcial do Doutorado:
Artigos publicados
1. VIEIRA, D. S. R., Maltais, Francois, Bourbeau, Jean. Home-based pulmonary
rehabilitation in chronic obstructive pulmonary disease patients. Current Opinion in Pulmonary Medicine, v.16, p.134 - 143, 2010.
2. VIEIRA, D. S. R., BARIL, J., RICHARD, R., PERRAULT, H., BOURBEAU, J., TAIVASSALO T. Eccentric cycle exercise in severe COPD: feasibility of application. COPD. Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease, v. 8, n. 4, p. 270-274,
2011.
Trabalhos apresentados e/ou publicados em anais
1. VIEIRA, D. S. R., VAZ, L. O., BARBOSA, M. H., LAGE, S. M., BRITTO, R. R., PARREIRA, V. F. Test-retest reliability of optoelectronic plethysmography (OEP) in
healthy subjects In: 20th European Respiratory Society Annual Congress, 2010, Barcelona. European Respiratory Journal, 2010. v.36. p.906s.
2. VIEIRA, D. S. R., BARBOSA, M. H., VAZ, L. O., LAGE, S. M., BRITTO, R. R., PARREIRA, V. F. Avaliação de propriedades psicométricas da pletismografia optoeletrônica In: 15° Simpósio Internacional de Fisioterapia Respiratória, 2010,
Porto Alegre. Revista Brasileira de Fisioterapia, 2010. v.14. p.188. 3. BARBOSA, M. H., VIEIRA, D. S. R., VAZ, L. O., LAGE, S. M., BRITTO, R. R.,
PARREIRA, V. F. Avaliação de propriedades psicométricas da pletismografia optoeletrônica In: I Congresso Internacional de Fisioterapia, 2010, Presidente Prudente. Resumos & Programa, 2010. p.151.
4. VIEIRA, D. S. R. Eccentric exercise training as a novel rehabilitation for COPD, 2010. (Outra, Apresentação de Trabalho). Evento: Réunion du regroupement stratégique MPOC, Montreal, Canadá
5. VIEIRA, D. S. R. Eccentric training for COPD patients: feasibility and physiological response, 2010. (Outra, Apresentação de Trabalho). Evento: COPD and Integrated Exercise
Physiology, Montreal, Canadá