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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.


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


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


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.


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


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.


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


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


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


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


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


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.


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


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.


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


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


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


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,


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.


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


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


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


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


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


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.


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


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


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.


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


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,


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


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.


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


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


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


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.


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


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


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


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


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.


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.


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


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


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.


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.


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

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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.


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


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


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


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


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


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.


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.


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,


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.


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 .


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


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


(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


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


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


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.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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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)


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.


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


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.


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.


Tabela 5. Dados relativos à confiabilidade interexaminador no repouso, dos 12


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


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.


Tabela 6. Dados relativos à confiabilidade interexaminador durante o exercício, dos 12


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


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.


(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


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.


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


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.


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.


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


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


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.


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.


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


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.


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.



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.


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


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).


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


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


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


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


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


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


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


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.


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.


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.


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


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


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44. Dodd DS, Brancatisano T, Engel LA. Chest wall mechanics during exercise in

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48. Sackner MA, Gonzalez H, Rodriguez M, Belsito A, Sackner DR, Grenvik S. Assessment of asynchronous and paradoxic motion between rib cage and

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62. Bianchi R, Gigliotti F, Romagnoli I, Lanini B, Castellani C, Binazzi B et al. Patterns of chest wall kinematics during volitional pursed-lip breathing in COPD at rest. Respir Med. 2007; 101(7):1412-1418.


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]


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


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


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



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


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


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}


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


FRASE:

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

DESENHO:

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

mailto:[email protected]


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.


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

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