Resumos

ARTIGO ORIGINAL

Utilização da pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) durante atividade física em esteira ergométrica em portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC): comparação com o uso de oxigênio^* * Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC. Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC.

FLÁVIO DANILO MUNGO PISSULIN¹ * Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC. Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC. , ALCIDES GUIMARÃES² * Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC. Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC. , LÚCIO BENEDICTO KROLL³ * Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC. Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC. , MICHEL JORGE CECÍLIO¹ * Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC. Trabalho realizado no setor de Fisioterapia em Pneumologia e Cardiologia do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", Presidente Prudente, SP. Órgão Financiador: Programa de Capacitação de Docentes da Unoeste – PROBIC.

Objetivo: Analisar os efeitos da pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) sobre os parâmetros espirométricos, capacidade vital forçada (CVF) e volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF₁), freqüência respiratória (f), saturação de O₂ (SaO₂), freqüência cardíaca (fc), pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD). Materiais e métodos: Nove indivíduos do sexo masculino, portadores de DPOC, foram submetidos a atividade física em esteira ergométrica utilizando-se a CPAP com FiO₂ a 30% e em ar comprimido, sendo verificada a CVF e o VEF₁ ao repouso e após o término da atividade física e a f, a SaO₂, a fc, a PAS e PAD ao repouso e durante a atividade física. Resultados: Com a aplicação da CPAP com FiO₂ a 30% e em ar comprimido as médias da CVF foram significativamente maiores (2,13 ± 0,38 x 2,27 ± 0,52 e 1,90 ± 0,51 x 2,10 ± 0,46, respectivamente), o VEF₁ aumentou (0,60 ± 0,21 x 0,90 ± 0,33) ao aplicar a CPAP em ar comprimido, as médias da f e da fc foram significativamente menores (a = 0,05) nas duas situações estudadas e a média da SaO₂ foi significativamente maior ao usar a CPAP com FiO₂ a 30% (a = 0,05). Conclusão: Ao utilizar a CPAP, nas duas situações estudadas, a CVF aumentou, de maneira transitória, o que ocorreu com o VEF₁ somente com a aplicação da CPAP em ar comprimido, a f e a fc diminuíram e a SaO₂ apresentou maior média ao ser aplicada a CPAP com FiO₂ a 30%.

Use of continuous positive airway pressure (cpap) during physical activities on an ergometric treadmill performed by individuals with chronic obstructive pulmonary disease (copd): comparison with the use of oxygen

Objective: To analyze the effects of the continuous positive airway pressure (CPAP), with 30% of FiO₂ and in compressed air, used during the performance of submaximal physical activity on an ergometric treadmill. Materials and methods: Nine male individuals with COPD were submitted to physical activity on the ergometric treadmill using CPAP with 30% FiO₂ .The authors evaluated the behavior of the spirometric parameters, the forced vital capacity (FVC), the forced expiratory volume in the first second (FEV₁) before and after physical activity, the respiratory frequency (f), the arterial oxygen saturation (SaO₂), the cardiac frequency (cf), the systolic arterial pressure (SAP), and the diastolic arterial pressure (DAP) at rest and during physical activity. Results and conclusion: Results have shown that, when using CPAP in both situations analyzed, there has been an increase in the FVC and a decrease in f and in cf with statistically significant difference (a = 0.05). SaO₂ has showned a significantly higher mean when CPAP was used with 30% of FiO₂ (a = 0.05). The FEV₁, the SAP and DAP have maintained the same value in the statistical analyses.

Descritores – Teste de esforço. Volume expiratório forçado. Capacidade vital. Espirometria. Freqüência cardíaca. Pneumopatias obstrutivas. Respiração com pressão positiva.

Key words – Exercise test. Forced expiratory volume. Vital capacity. Spirometry. Heart rate. Obstructive lung diseases. Positive-pressure respiration.

INTRODUÇÃO

A dispnéia é o maior desafio para um indivíduo portador de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), durante a realização de suas atividades de vida diária. Alguns fatores são responsáveis por esse déficit respiratório, entre eles, a destruição parcial do tecido pulmonar, que acarreta diminuição da área de troca gasosa, o colapso precoce das vias aéreas e o aumento da complacência pulmonar, levando a alterações no funcionamento dos músculos respiratórios, o que eleva o custo da respiração⁽¹⁾.

Os problemas existentes ao repouso agravam-se durante a realização de atividade física. A necessidade do aumento da freqüência respiratória para potencializar a ventilação alveolar e aumentar a captação de oxigênio (O₂) gera, em indivíduos com DPOC, hiperinsuflação dinâmica^(2-4).

A reabilitação pulmonar, nesses casos, não visa a melhora direta nos níveis da função pulmonar, mas a diminuição da dispnéia e melhor capacidade para a realização de exercícios, através da possibilidade da mudança nas propriedades bioquímico-fisiológicas das fibras musculares⁽⁵⁾. Pacientes com DPOC grave apresentam grande perda na função pulmonar e, como conseqüência, incapacidade física grave, com dificuldade para a realização de treinamento físico.

A pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) exerce ação sobre o fechamento precoce das vias aéreas e sobre o trabalho muscular respiratório em indivíduos portadores de DPOC em insuficiência respiratória aguda^(6-8).

Este estudo visa avaliar aspectos fisiopatológicos do uso da CPAP em portadores de DPOC sobre os parâmetros espirométricos, freqüência respiratória (f), saturação arterial de oxigênio (SaO₂), freqüência cardíaca (fc), pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD), antes e após os portadores de DPOC serem submetidos à atividade física em esteira ergométrica.

MATERIAL E MÉTODOS

Para a realização do presente trabalho, foram selecionados nove indivíduos do sexo masculino, com idade média de 69,7 anos, todos portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica, ex-tabagistas, apresentando os seguintes valores individuais de VEF₁: 0,70, 0,37, 0,83, 0,41, 0,79, 1,03, 0,87, 0,81, 1,66, com média de 0,83L (±0,38L), verificados anteriormente à realização do primeiro teste. Após as explicações necessárias, os indivíduos assinaram termo de consentimento para participar da pesquisa, que somente foi realizada após parecer favorável emitido pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Unoeste.

No setor de reabilitação pulmonar do Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo", foram realizados, em cada indivíduo, os seguintes procedimentos:

–solicitou-se que se mantivessem em repouso, sentados, por 10 minutos;

–foi verificada a fc através do método palpatório da artéria radial;

–verificou-se a f, através da observação da caixa torácica;

–em seguida, observaram-se a PAS e PAD por método não-invasivo, auscultatório, utilizando-se estetoscópio (Littmann, modelo Cardiology II SE) e esfigmomanômetro (Labtton);

–a SaO₂ foi verificada através de método não invasivo, utilizando-se a oximetria de pulso (Criticare modelo 504);

–a prova de função pulmonar foi realizada em espirômetro VT 130 SL, acoplado ao microcomputador, com programa Spiromatic 4.0, com o paciente em posição ortostática, sendo solicitada inspiração máxima e, posteriormente, expiração máxima forçada, para obtenção dos parâmetros espirométricos e determinação do tipo e grau de distúrbio ventilatório, segundo Pereira et al.⁽¹⁴⁾ e, conseqüentemente, os valores da CVF e do VEF₁, para posterior análise.

Para a realização da atividade física, foi calculada a freqüência cardíaca de treinamento (FCt), através da fórmula descrita por Karvonen et al.⁽¹⁵⁾, sendo que a percentagem de trabalho foi fixada em 60% para todos os indivíduos.

Em seguida, os pacientes foram conduzidos até a esteira ergométrica (Unisen, modelo Star Trac), regulada a uma velocidade e inclinação para que se atingisse a freqüência cardíaca de treinamento, mantendo-se por no máximo 15 minutos, sendo que, na presença de sinais e sintomas de descompensação ou fadiga, a atividade física era interrompida. A velocidade e a inclinação necessárias para obter a FCt e, como conseqüência, manter a mesma atividade física submáxima foram as mesmas na situação sem aplicação da CPAP, CPAP com FiO₂ a 30% e CPAP em ar comprimido.

Durante a atividade física, na esteira ergométrica, foram verificadas a fc, PAS e PAD, a f a SaO₂, nos tempos de 3, 6, 9, 12 e 15 minutos, porém, quando era necessária a interrupção da atividade, anotavam-se os dados até o momento da intervenção.

Ao término de cada sessão de atividade física na esteira era realizada uma nova prova de função pulmonar, idêntica à anterior.

Após uma semana da realização desses procedimentos experimentais, os indivíduos retornaram e foram submetidos à mesma seqüência anterior, porém, durante a atividade física, na esteira ergométrica, foi aplicada CPAP, de fluxo contínuo, acoplado a fluxômetro de oxigênio (O₂), utilizando-se fração inspirada de O₂ (FiO₂) a 30%, via máscara fascial, com válvula de pressão positiva expiratória final (PEEP), entre 4 e 6cmH₂O. Posteriormente, aplicou-se CPAP com as mesmas características, porém, sem a utilização de FiO₂ de 30%, ou seja, utilizou-se CPAP a 21% de FiO₂ (em ar comprimido).

Para a análise dos valores da CVF e VEF₁, sem e com CPAP, em situação pré e pós-atividade física e para o tempo de atividade física foi utilizado o teste t de Student, aplicado para pares combinados, conforme o descrito em Hoel⁽¹⁶⁾.

As observações da f, SaO₂, fc, PAS e PAD, em função do tempo de uso da esteira (repouso, 3', 6', 9', 12', 15'), foram analisadas estatisticamente por um delineamento inteiramente casualizado, num esquema fatorial com dois fatores (A: sem uso e com uso de CPAP; B: tempo de uso da esteira, ou seja, repouso, 3', 6', 9', 12', 15'), totalizando 12 tratamentos.

RESULTADOS

Verificou-se que a comparação entre as médias da CVF (Figura 1), pré e pós-atividade física, sem a aplicação de CPAP, produziu um valor de t igual a 0,15, o que permite afirmar que a diferença que ocorreu entre as respectivas médias não foi estatisticamente significativa, porém, a comparação entre as médias da CVF pré e pós, com a aplicação da CPAP com FiO₂ de 30%, produziu um valor de t igual a 2,25, mostrando que a diferença entre as médias foi estatisticamente significativa, o que também ocorreu quando da aplicação da CPAP em ar comprimido (t = –1,39).

Com relação ao VEF₁ (Figura 2), não houve diferença estatisticamente significativa ao realizar atividade física sem a aplicação da CPAP (t = –1,5) e ao aplicar CPAP com FiO₂ a 30% (t = –1,5). Porém, a aplicação da CPAP com ar comprimido produziu diferença significativa (t = –4,17).

Como mostra a Figura 3, as médias da f, ao repouso, demonstram valores estatisticamente semelhantes, ao passo que aos 3, 6, 9, 12 e 15 minutos de atividade física as médias foram significativamente inferiores quando se utilizou CPAP com FiO₂ a 30% e CPAP com ar comprimido (a = 0,05). Pode-se observar a tendência a taquipnéia quando não foi utilizada a CPAP e, ao contrário, estabilidade nas médias da f quando do uso da CPAP nas duas situações estudadas.

A comparação entre as médias da SaO₂ (Figura 4) demonstrou diferença estatisticamente significativa, sendo que o uso da CPAP com FiO₂ a 30% produziu a maior média, 98,1%, contra 94,5% sem a aplicação da CPAP e 92,4% quando se utilizou CPAP em ar comprimido (a = 0,05). A comparação entre as médias ao repouso, 3, 6, 9, 12 e 15 minutos demonstrou semelhança entre as três situações analisadas.

A comparação entre as médias da fc (Figura 5), durante atividade física em esteira, mostrou diferença significativa, com média de 98,7bpm, quando se utilizou CPAP com ar comprimido, seguido de 104,7bpm com CPAP e FiO₂ a 30% e 111,8bpm, quando a atividade física foi realizada sem CPAP. As médias, ao repouso e entre os tempos de atividade física, foram semelhantes. Quando comparado o repouso com os tempos de atividade física (3, 6, 9, 12 e 15 minutos), observam-se valores de fc estatisticamente menores ao repouso nas três situações estudadas (a = 0,05).

Com relação à PAS e PAD, foram observados valores estatisticamente semelhantes nas três situações estudadas.

DISCUSSÃO

A dificuldade encontrada para a realização de treinamento físico em indivíduos portadores de DPOC cria uma expectativa em buscar alternativas que, efetivamente, contribuam para melhorar o desempenho durante os treinamentos e, possivelmente, melhorar a qualidade de vida desses pneumopatas.

A literatura tem demonstrado que a utilização da oxigenioterapia com cateter nasal pode auxiliar na realização de exercícios físicos, em indivíduos portadores de DPOC que apresentam níveis de SaO₂£ 90%⁽¹⁸⁾. Porém, na prática clínica, tem-se observado que, em muitas situações, a utilização da mesma traz desconforto e dificuldade para atingir a freqüência cardíaca de treinamento, necessária para que os efeitos da atividade física aeróbica sejam obtidos^(9,10). Dessa forma, vários estudos^(11-13,17) vêm sendo realizados para observar os efeitos das técnicas de ventilação não-invasiva nessas situações.

Na análise dos índices obtidos nas provas de função pulmonar, em particular a CVF obtida 15 minutos após o término da atividade física (CVF pós-atividade física) nas duas situações estudadas e comparada com a fase pré-atividade física, houve maior diferença entre os valores, o que não ocorreu quando a atividade física foi realizada na ausência da CPAP. Apesar de o aumento da quantidade de ar expirado ter sido estatisticamente significativo, não se pode cometer o erro de pensar que isso tenha significância de prova broncodilatadora positiva, até porque não foi utilizado nenhum tipo de fármaco; mas é razoável a idéia de que a melhora da quantidade de ar exalado possa ter contribuído para a realização do exercício físico, uma vez que os níveis da f foram significativamente menores. É importante relembrar a equação do volume minuto pulmonar, que é obtido a partir do produto do volume corrente pela freqüência respiratória. A hiper-reatividade das vias aéreas, que eleva a resistência das mesmas, é um problema que pode acontecer durante a prática de exercícios^(18,20). Essa ocorrência, comum a indivíduos portadores de DPOC, provavelmente foi evitada pela aplicação da PEEP, que estabiliza as vias aéreas, evitando colapsos⁽⁸⁾. O'Donnel et al.⁽¹¹⁾ observaram, de maneira semelhante, a melhora do volume expiratório ao aplicarem CPAP, durante atividade física em bicicleta ergométrica, com pressão entre 4 e 5cmH₂O.

O VEF₁, que analisa o volume de ar exalado em um segundo, durante a manobra da CVF, não apresentou o mesmo comportamento estatístico que a CVF, permanecendo sem diferença significativa, sem e com a aplicação da CPAP com FiO₂ a 30%, sendo que, em ar comprimido, a média de VEF₁ aumentou significativamente após a atividade física. Porém, quando se utilizou a CPAP com FiO₂ a 30%, observou-se aumento mais evidente do VEF₁ quando comparado com a situação sem CPAP (Figura 2). As possibilidades aventadas durante a discussão da CVF podem também ter sido as causas do aumento do VEF₁ quando se utilizou a CPAP.

Devemos ressaltar que o estado pré-atividade física referente aos parâmetros espirométricos CVF e VEF₁ (Figuras 1 e 2) apresentou valores médios menores quando da aplicação da CPAP nas duas situações estudadas, provavelmente por maior resistência das vias aéreas e, mesmo assim, os indivíduos conseguiram realizar a atividade física com a mesma intensidade de esforço e com menor f e fc. Pode-se observar que ocorreu maior diferença entre as médias pré e pós-atividade física, tanto da CVF como de VEF₁, ao utilizar a CPAP, apesar da insignificância estatística da diferença das médias de VEF₁ quando se aplicou a CPAP com FiO₂ a 30% (Figura 2).

O aumento da f durante a realização de atividade física pode diminuir o tempo expiratório, ocorrendo a necessidade de utilizar os músculos expiratórios na tentativa de vencer o aumento da resistência nas vias aéreas em portadores de DPOC. Porém, esse mecanismo fisiológico, que busca a manutenção de bom volume corrente, esbarra na presença do colapso precoce das vias aéreas, adiantando o ponto de igual pressão para vias aéreas de menor calibre, levando à instalação da hiperinsuflação pulmonar^(1,2,4). Neste estudo, tanto a aplicação da CPAP com FiO₂ de 30%, como em ar comprimido, gerou níveis de f estatisticamente menores (a = 0,05), quando comparados com o controle (Figura 3). Isso pode refletir a interferência da PEEP sobre o ponto de igual pressão, retardando o fechamento precoce das vias aéreas, mantendo um bom volume corrente e impedindo a formação da hiperinsuflação dinâmica. Petrof et al.⁽¹²⁾ não observaram diferenças significantes em relação a f. Provavelmente, o uso da PEEP entre 7,5 e 10cmH₂O foi excessivo e não evitou a hiperinsuflação pulmonar, o que ficou demonstrado pelo mesmo estudo, haja vista que o trabalho dos músculos abdominais aumentou durante a aplicação da CPAP. O mesmo foi demonstrado por Bianchi et al.⁽¹⁷⁾ que, apesar de usarem PEEP de 6cmH₂O, utilizaram a bicicleta como ergômetro. Na posição sentada, os níveis de CRF são mais baixos⁽¹⁹⁾ e, por isso, os níveis de PEEP ideal devem ser menores ainda.

A comparação entre as médias da SaO₂, que produziu maiores níveis ao utilizar CPAP com FiO₂ a 30% (98,1%), provavelmente ocorreu devido à utilização de níveis de oxigênio supra-atmosféricos, uma vez que, ao utilizar CPAP em ar comprimido, não foi possível manter os mesmos níveis (92,4%), sendo que a realização da atividade física sem a aplicação de CPAP obteve média de 94,5%. A ação da PEEP pode não ter interferido sobre a quantidade de ar inspirado fresco, disponível para a troca gasosa (ventilação alveolar)⁽¹⁾, mas, provavelmente, alterou o volume total de ar que deixa o pulmão a cada minuto⁽¹⁾, proporcionando maior exalação de CO₂, evitando seu acúmulo nos alvéolos e conseqüente aumento em nível sistêmico, o que geraria acúmulo de lactato e fadiga muscular. Essa afirmação baseia-se no fato de que, durante a atividade física, sem a utilização da CPAP, a mesma foi interrompida em três indivíduos, na fase de déficit de O₂, por fadiga, ao passo que, com a utilização da CPAP, nas duas situações estudadas, isso não ocorreu, prolongando-se o tempo de atividade física.

A utilização de O₂ durante atividade física é preconizada quando se têm níveis de SaO₂£ 90%⁽¹⁸⁾. Porém, a sensação de dispnéia é variável e pode interferir sobre a realização da atividade física. O'Donnell et al.⁽¹¹⁾ não analisaram a SaO₂, ao aplicar CPAP com pressões entre 4 e 6cmH₂O, durante atividade física em bicicleta ergométrica, porém, utilizaram FiO₂ de 30% e verificaram que a sensação de dispnéia diminuiu significativamente, ao empregar CPAP.

A atividade física, em indivíduos portadores de DPOC, pode promover hiperinsuflação dinâmica e, como conseqüência, aumento da pressão intratorácica e do volume alveolar, aumento da resistência vascular pulmonar, diminuição do retorno venoso, bem como compressão direta do coração, pela expansão pulmonar, alterando a complacência ventricular^(4,7). Uma das formas de compensação, para a manutenção de bom débito cardíaco, é o aumento da freqüência cardíaca. Dessa forma, tanto a aplicação da CPAP com FiO₂ a 30%, como a CPAP com ar comprimido podem ter contribuído para evitar a hiperinsuflação dinâmica, e, como conseqüência, obter níveis de fc significativamente menores do que quando não se utilizou CPAP. Petrof et al.⁽¹²⁾ não encontraram diferença significativa quanto à fc. Provavelmente, o fato de esses autores terem utilizado níveis de PEEP entre 7,5 e 10cmH₂O e a bicicleta como ergômetro, que pela postura sentada mantém menores valores de capacidade residual funcional⁽²¹⁾, supra-estimou o valor da PEEP ideal, não evitando a hiperinsuflação pulmonar e até mesmo pôde colaborar para o aparecimento da mesma. Este estudo também diferenciou-se do experimento realizado por Bianchi et al.⁽¹⁷⁾ que, ao aplicarem CPAP em indivíduos portadores de DPOC, com PEEP de 6cmH₂O, em bicicleta ergométrica e intensidade de esforço de 80% do VO₂máx, observaram aumento da resistência à fadiga e diminuição da sensação de desconforto em membros inferiores, porém, com o nível de fc mantendo-se semelhante ao do grupo controle. O ergômetro utilizado e o nível de PEEP aplicado podem ter contribuído para essa constatação.

O presente trabalho pôde concluir que os indivíduos portadores de DPOC, submetidos à atividade física em esteira ergométrica, apresentaram aumento da CVF, de maneira transitória, na comparação pré e pós-atividade física e diminuição da f e da fc quando submetidos à aplicação da CPAP, nas duas situações estudadas, com a mesma intensidade de esforço submáximo. A SaO₂ apresentou maiores valores somente quando se utilizou a CPAP com FiO₂ a 30%.

Esses fatos somam-se aos resultados obtidos por outros autores^(11-13,17) e diferenciam-se, como já foi discutido, dos que também estudaram os efeitos da VNI em indivíduos portadores de DPOC durante atividade física^(12,17).

1. Professor de Fisioterapia Respiratória e Cardiovascular.

2. Professor Titular de Fisiologia e Biofísica.

3. Professor de Bioestatística.

Endereço para correspondência – Rua Benedito Garcia Borges, 123 – 19025-140 – Presidente Prudente, SP. Tel. (18) 221-1082.

Recebido para publicação em 20/6/01. Aprovado, após revisão, em 18/3/02.

Datas de Publicação

Histórico