FUNDAMENTO: Os músculos respiratórios são afetados pós operações cardíacas. OBJETIVO: Verificar se o condicionamento pré-operatório dos músculos inspiratórios poderia ajudar a diminuir a disfunção respiratória pós-operatória. MÉTODOS: Trinta voluntários de ambos os sexos com idade mínima de 50 anos, aguardando cirurgia de revascularização do miocárdio e/ou cirurgia de válvula cardíaca foram alocados de forma randômica em dois grupos. Quinze pacientes foram incluídos em um programa domiciliar de pelo menos 2 semanas de treinamento pré-operatório dos músculos inspiratórios usando um dispositivo com uma carga correspondente a 40% da pressão inspiratória máxima. Os outros 15 receberam orientações gerais e não treinaram os músculos inspiratórios. A espirometria, antes e depois do programa de treinamento, bem como a evolução dos gases sanguíneos arteriais e das pressões inspiratória e expiratória máximas, foram avaliados em ambos os grupos antes e depois da cirurgia. Os desfechos clínicos dos dois grupos também foram comparados. RESULTADOS: Observamos que o treinamento dos músculos inspiratórios aumentou a capacidade vital forçada, a ventilação voluntária máxima e a relação entre o volume expirado forçado no primeiro segundo e a capacidade vital forçada. A evolução dos gases sanguíneos e das pressões expiratória e inspiratória máximas antes e depois da cirurgia foi similar em ambos os grupos, com desfechos também similares. CONCLUSÃO: Concluímos que nosso programa domiciliar de treinamento dos músculos inspiratórios foi seguro e melhorou a capacidade vital forçada e a ventilação voluntária máxima, embora os benefícios clínicos desse programa não tenham sido claramente demonstrados no presente estudo.
ARTIGO ORIGINAL
CIRURGIA CARDÍACA - ADULTOS
Efeitos de um programa de reabilitação da musculatura inspiratória no pós-operatório de cirurgia cardíaca
IHospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP - Brasil
IIFaculdade de Medicina da Universidade de São Paulo de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, SP - Brasil
Complicações respiratórias estão entre as causas mais comuns de morbidade e mortalidade após cirurgia cardíaca1-3. Disfunções respiratórias nos pós-operatório cardíaco são geralmente multifatoriais e alterações devido a cardiopatias4, à cirurgia em si5-7 e à limitações da reserva funcional pulmonar devido ao envelhecimento8,9 têm um papel preponderante. Vários estudos sugerem que, embora multifatorial, a morbidade e a mortalidade das causas pulmonares no pós-operatório poderiam ser reduzidas pelo treinamento da musculatura respiratória alterada por cardiopatias e envelhecimento10. Entretanto, esta é uma questão controversa e há poucos relatos sobre o papel do treinamento muscular respiratório na profilaxia das complicações respiratórias que surgem no pós-operatório cardíaco11-13.
O objetivo desse estudo foi avaliar se o programa de treinamento pré-operatório para os músculos inspiratórios, conduzido em domicílio e planejado para melhorar as funções respiratórias, contribuiu para reduzir a morbidade e/ou mortalidade em pacientes adultos submetidos à cirurgia de revascularização do miocárdio e/ou valvuloplastia.
A
O estudo incluiu 30 pacientes voluntários de ambos os sexos, sem discriminação de etnia, com menos de 50 anos de idade, que foram submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica ou valvuloplastia. Todos os pacientes assinaram o termo de consentimento livre e informado e o estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo (HCFMRP-USP).
Os pacientes foram aleatoriamente divididos em dois grupos, Grupo Controle (GC) e Grupo de Incentivo Respiratório (IR). Ambos os grupos receberam informações gerais, mas apenas os indivíduos do grupo IR foram submetidos ao incentivo respiratório.
Os critérios de exclusão foram: pacientes com angina instável no momento da seleção ou durante o programa, insuficiência cardíaca congestiva descompensada, falta de capacidade física ou intelectual de executar os exercícios prescritos, arritmia ventricular complexa e não-controlada, pressão arterial não-controlada (>140/90 mmHg), infarto do miocárdio ou acidente vascular cerebral (AVC) há menos de 3 anos, bloqueio átrio-ventricular de alto grau ou broncoespasmo induzido por exercício. Os pacientes submetidos à procedimentos cirúrgicos antes de completar um mínimo de 2 semanas de treinamento muscular respiratório também foram excluídos.
O programa foi descontinuado para pacientes que reclamaram de dispnéia, antes ou depois do exercício; desconforto abdominal ou pré-cordial ou dor, ou qualquer outro sintoma auto-caracterizado como "anginoso"; tontura, escurecimento da visão ou qualquer outro tipo de desconforto físico ou mental; vômitos ou náusea; taquicardia ou bradicardia; cansaço que evitasse a continuação do exercício; cianose ou palidez da pele ou mucosa; vertigem, tontura ou perda de consciência.
Os pacientes em ambos os grupos foram submetidos aos seguintes procedimentos: a) Manovacuometria; b) Espirometria; c) Coleta de sangue arterial para gasometria.
Para avaliações através desse método, as pressões de pico inspiratória e expiratória, pressão inspiratória máxima (PIMax) e pressão expiratória máxima (PEMax), respectivamente, foram determinadas pelo volume residual (VR) e capacidade pulmonar total (CPT)14, medidas com um manovacuômetro, modelo MV-150/300 (Ger-Ar Comércio Equipamentos Ltda. São Paulo, Brasil). Três medidas consecutivas, tecnicamente aceitáveis, foram feitas com intervalos mínimos de 1 minuto. As mensurações que produziram valores com diferenças acima de 10% foram descartadas e novas medidas foram repetidas a fim de obter três medidas adequadas14. A primeira verificação do PIMax e PEMax (D0) foi conduzido no início do programa, o segundo logo após a internação para a cirurgia programada (DInt) e os outros 12, 24, 48 e 72 horas (12h PC, 24 PC, 48 PC e 72 PC, respectivamente) após a extubação pós-operatória. Durante todas as medidas pós-operatórias, os pacientes permaneciam sentados na cama e usando um clipe nasal.
Ambos os grupos de pacientes foram submetidos a testes de espirometria no início do programa (D0) e à internação, imediatamente antes da cirurgia (DInt). Todas as medidas espirométricas foram realizadas no Laboratório de Função Pulmonar no Hospital Universitário da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo (HCFMRP-USP), pelo mesmo profissional, à temperatura ambiente constante (22ºC) usando um espirômetro de 9,0 litros, modelo GS Plus (Collins, EUA).
As amostras de sangue foram coletadas no primeiro teste de espirometria (D0) antes do programa de exercícios e novamente na internação (DInt). Outras amostras foram coletadas após a cirurgia, respectivamente, logo após a extubação orotraqueal e 12, 24, 48 e 72 horas após a extubação pós-operatória.
Pacientes em ambos os grupos, GC e IR, receberam orientações sobre a cirurgia e características pós-operatórias. Eles foram informados sobre os efeitos danosos do fumo e foram estimulados a não fumar antes da cirurgia. Exercícios de inspiração profunda sem equipamento especial e caminhadas diárias até o próprio limite ser atingido foram também sugeridos aos pacientes. Os mesmos procedimentos fisioterapêuticos pós-operatórios foram empregados em todos os pacientes em ambos os grupos, de acordo com a necessidade e programas de rotina estabelecidos pelo Setor de Fisioterapia da Divisão de Cirurgia Cardiovascular e Torácica do HCFMRP-USP.
Os pacientes foram instruídos a fazer cinco séries de 10 inspirações profundas e calmas, com um intervalo de pelo menos 1 minuto entre as séries, sem se cansarem e sem se sentirem enjoados, com o incentivo de um instrumento respiratório, "Threshold IMT" (Respironics, Cedar Grove, NJ, EUA), com uma carga de 40% da PIMax (D0)15. As séries deveriam ser repetidas três vezes ao dia durante o período de espera pela cirurgia.
Todos os valores foram expressos como médias ± desvios-padrão ou porcentagens. O teste de Shapiro-Wilks foi utilizado para determinar distribuições normais. O teste
Nenhum paciente precisou abandonar o programa devido à eventos indesejáveis. Não houve mortes durante o programa; um paciente deixou o programa voluntariamente e nenhum paciente foi excluído para antecipação da cirurgia antes de pelo menos 15 dias de participação no programa. Não houve valores perdidos para quaisquer dados coletados.
A
A duração do uso do clampe de aorta foi significantemente maior no grupo IR (92,07±31,03
No grupo IR, o período de tempo entre a inclusão do paciente no programa e a internação para cirurgia, isto é, o tempo disponível para o treinamento da musculatura respiratória, foi 154,0±87,4 dias.
A
Não houve diferença significante entre os grupos em relação à PIMax e PEMax. Entretanto, em ambos os grupos, a PIMax estava significantemente aumentada, quando comparados os valores à internação e à primeira mensuração, D0, considerado como controle em cada grupo (
A
A
Embora o treinamento muscular inspiratório pré-operatório não tenha mostrado benefícios clínicos aparentes, ele aumentou, de forma significante, a função ventilatória, como demonstrado pelo aumento da capacidade vital forçada e a ventilação voluntária máxima.
Como esperado, o treinamento da musculatura inspiratória não influenciou a PEMax. Entretanto, o aumento da PIMax foi significante no dia da internação em comparação com o primeiro valor determinado em ambos os grupos. Embora o único grupo que mostrou benefícios respiratórios tenha sido o que recebeu treinamento, como demonstrado pelos valores da espirometria na internação, a melhora na PIMax, independente do treinamento, sugere que o conhecimento metodológico prévio pelos pacientes pode ter contribuído para as melhores condições de teste na internação. Resultados similares foram relatados por Newall e cols.16 em seus pacientes-controle, embora sua argumentação tenha sido de que os exercícios de alta intensidade sem carga conduzidos pelos pacientes-controle poderiam ter melhorado a função inspiratória expressa pela alta PIMax também nesse grupo.
No presente estudo, o grupo controle não recebeu um treinamento específico da musculatura inspiratória, mas foram igualmente aconselhados a parar de fumar e fazer exercícios de caminhada diários, além de receberem instruções para realizar exercícios de respiração profunda na proporção de 3 séries de 10 repetições, diariamente, sem equipamento.
É possível que essas medidas e exercícios, mesmo sem carga, tenham contribuído para melhorar a PIMax no grupo controle. A falta de alterações nos valores espirométricos nesse grupo reforça a hipótese de que o conhecimento prévio da técnica de manovacuometria tenha influenciado a obtenção dos valores de PIMax.
Os efeitos positivos do treinamento da musculatura inspiratória na ventilação pulmonar foram demonstrados pelo aumento na capacidade vital forçada (CVF) e ventilação voluntária máxima (VVM), embora os benefícios clínicos não tivessem sido aparentes. Entretanto, devido ao fato de vários pacientes voluntários não apresentarem disfunção pulmonar, tornou-se difícil demonstrar os benefícios clínicos. Não obstante, outros estudos11,12,17 sugeriram o treinamento pré-operatório como medida preventiva de complicações respiratórias, bem como em situações clínicas, como insuficiência cardíaca, melhora na sensação de dispnéia, possibilidade de aumento de distâncias caminhadas e melhor qualidade de vida18.
Um aspecto do programa que não pode ser controlado pelos organizadores, é o período de tempo do inicio do programa até a internação para realização da cirurgia. Como em muitas outras instituições brasileiras, a demanda por cirurgias cardíacas pagas pelo Sistema Único de Saúde (SUS) é muito alta, resultando em longos períodos de espera e diminuição da motivação por parte dos pacientes. Alguns autores consideram16,18 que os efeitos do treinamento respiratório podem persistir por várias semanas após seu término e isso pode explicar os resultados positivos da espirometria em uma população cuja aderência ao programa diminuiu com o tempo.
A significante redução pós-operatória no desempenho da musculatura respiratória era esperada, como demonstrada pelos valores mais baixos de PEMax e PIMax em ambos os grupos. Dor, os efeitos da cirurgia cardíaca na função muscular e o efeito dos analgésicos provavelmente contribuem para esses achados. Como mencionado anteriormente, os altos níveis de PO2 na extubação foram provavelmente devidos à suplementação de oxigênio nas primeiras 12 horas após a cirurgia. A redução no PCO2 arterial observada 48 e 72 horas após a cirurgia não tem valor clínico, estando dentro da normalidade.
O treinamento respiratório perioperatório é considerado benéfico por vários cirurgiões e fisioterapeutas especializados em pós-cirurgia, embora não haja um consenso sobre sua eficácia profilática. Diversamente, Pasquina e cols.19, em uma revisão recente, concluiu que a fisioterapia respiratória profilática não é efetiva na prevenção de complicações pulmonares pós-cirurgia cardíaca. Além de criticar a qualidade de alguns dos estudos, os autores consideraram que não há evidencias suficientes para garantir a utilidade desses procedimentos. Dessa forma, estudos prospectivos sobre o caráter profilático da fisioterapia respiratória são necessários. O estudo prospectivo de Leguisamo e cols.20 observaram que um programa pré-operatório de fisioterapia resultou em redução significante da estadia hospitalar20.
Nosso estudo, embora prospectivo com escolha aleatória de voluntários, não está livre de críticas. O tamanho da amostra é pequeno, especialmente se considerarmos os dois tipos de cirurgia cardíaca. Além disso, a falta de monitoração rigorosa pode ter comprometido a eficácia do programa, prejudicando seus benefícios clínicos.
O fato de que apenas um tipo de intervenção e uma modalidade de exercício respiratório foram utilizados, é outra característica possível de ser criticada.
Se a melhora de alguns parâmetros espirométricos vista após o treinamento inspiratório será transformada em benefícios clínicos, é uma questão que exige outros estudos clínicos com um número consideravelmente maior de pacientes.
Em conclusão, o estudo mostrou que o programa de treinamento muscular inspiratório pode ser conduzido em casa, é seguro e resultou na melhora da capacidade vital forçada e ventilação voluntária máxima, embora seus benefícios clínicos não sejam evidentes.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Este artigo é parte de tese de Mestrado de Paulo Eduardo Gomes Ferreira pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.
Correspondência: Paulo Eduardo Gomes Ferreira Av. Afonço Valera, 251/11 Recreio das Acácias - 14098-561 Ribeirão Preto, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 23/01/08; revisado recebido em 03/03/08; aceito em 06/03/08.
FUNDAMENTO: Los músculos respiratorios se ven afectados tras operaciones cardíacas. OBJETIVO: Verificar si el condicionamiento preoperatorio de los músculos inspiratorios podría ayudar a disminuir la disfunción respiratoria postoperatoria. MÉTODOS: Se dividieron en dos grupos, y de forma randómica, a 30 voluntarios -de ambos sexos, con edad mínima de 50 año- que aguardaban cirugía de revascularización del miocardio y/o cirugía de válvula cardiaca. Se incluyó a un total de 15 pacientes en un programa domiciliar, de por lo menos 2 semanas de entrenamiento preoperatorio de los músculos inspiratorios, utilizándose un dispositivo con una carga correspondiente al 40% de la presión inspiratoria máxima. Los otros 15 individuos recibieron orientaciones generales y no entrenaron los músculos inspiratorios. Tanto la espirometría, antes y luego del programa de entrenamiento, así como la evolución de los gases sanguíneos arteriales y de las presiones inspiratoria y espiratoria máximas, se las evaluaron en ambos grupos antes y tras la cirugía. Se compararon también los desenlaces clínicos de los dos grupos. RESULTADOS: Observamos que el entrenamiento de los músculos inspiratorios aumentó la capacidad vital forzada, la ventilación voluntaria máxima y la relación entre el volumen espirado forzado en el primer segundo y la capacidad vital forzada. La evolución de los gases sanguíneos y de las presiones espiratoria e inspiratoria máximas antes y tras la cirugía se mostró similar en ambos grupos, con desenlaces también similares. CONCLUSIÓN: Concluimos que nuestro programa domiciliar de entrenamiento de los músculos inspiratorios fue seguro y produjo la mejora de la capacidad vital forzada y la ventilación voluntaria máxima, aunque los beneficios clínicos de ese programa no han sido claramente demostrados en el presente estudio.
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IIFaculdade de Medicina da Universidade de São Paulo de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, SP - Brasil
Correspondencia
Complicaciones respiratorias están entre las causas más comunes de morbilidad y mortalidad tras cirugía cardíaca1-3. Disfunciones respiratorias en los postoperatorios cardiacos son generalmente multifactoriales y alteraciones debido a cardiopatías4, a la cirugía misma5-7 y a las limitaciones de la reserva funcional pulmonar debido al envejecimiento8,9 tienen un rol preponderante. Diversos estudios sugieren que, aunque multifactorial, la morbilidad y la mortalidad de las causas pulmonares en el postoperatorio podrían reducirse mediante el entrenamiento de la musculatura respiratoria alterada por cardiopatías y el envejecimeinto10. Sin embargo, esta es una cuestión controvertida y hay pocos relatos sobre el rol del entrenamiento muscular respiratorio en la profilaxis de las complicaciones respiratorias que surgen en el postoperatorio cardiaco11-13.
Este estudio tuvo por objeto evaluar si el programa de entrenamiento preoperatorio para los músculos inspiratorios -conducido en domicilio y planificado para mejorar las funciones respiratorias-, contribuyó para reducir la morbilidad y/o mortalidad en pacientes adultos sometidos a la cirugía de revascularización del miocardio y/o valvuloplastia.
La
El estudio incluyó a 30 pacientes voluntarios de ambos los sexos -sin discriminación de etnia-, con menos de 50 años de edad, sometidos a la cirugía de revascularización miocárdica o valvuloplastía. Todos los pacientes firmaron el formulario de consentimiento informado y el estudio fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación del Hospital de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto, Universidad de São Paulo (HCFMRP-USP).
Se dividieron a los pacientes en dos grupos de modo aleatorio, Grupo Control (GC) y Grupo de Incentivo Respiratorio (IR). Ambos grupos recibieron informaciones generales, pero solamente los individuos del grupo IR fueron sometidos al incentivo respiratorio.
Los criterios de exclusión fueron: pacientes con angina inestable al momento de la selección o durante el programa, que presentaban insuficiencia cardiaca congestiva descompensada; falta de capacidad física o intelectual de ejecutar los ejercicios prescritos; arritmia ventricular compleja y no-controlada; presión arterial no-controlada (>140/90 mmHg), infarto de miocardio o accidente cerebrovascular (ACV) hace menos que 3 años; bloqueo atrioventricular de alto grado o broncoespasmo inducido por el ejercicio. Se excluyeron también a los pacientes sometidos a procedimientos quirúrgicos antes de completar un mínimo de dos semanas de entrenamiento muscular respiratorio.
Se canceló el programa en los casos de pacientes que reclamaron de disnea, antes o tras el ejercicio; incómodo abdominal o precordial o dolor, o cualquier otro síntoma auto-caracterizado como "anginoso"; vértigo, oscurecimiento de la visión o cualquier otro tipo de incómodo físico o mental; vómitos o náusea; taquicardia o bradicardia; agotamiento que evitara la continuación del ejercicio; cianosis o palidez de la piel o mucosa; vértigo, mareo o pérdida de la conciencia.
Los pacientes en ambos grupos fueron sometidos a los siguientes procedimientos: a) Manovacuometría; b) Espirometría c) Colecta de sangre arterial para gasometría.
Para evaluaciones por medio de ese método, las presiones de pico inspiratoria y espiratoria, presión inspiratoria máxima (PIMax) y presión espiratoria máxima (PEMax), respectivamente, se determinaron con base en el volumen residual (VR) y la capacidad pulmonar total (CPT)14, medidas con un manovacuometro, modelo MV-150/300 (Ger-Ar Comercio Equipamentos Ltda. São Paulo, Brasil). Tres mediciones consecutivas, técnicamente aceptables, se hicieron con intervalos mínimos de 1 minuto. Se descartaron las mediciones que produjeron valores con diferencias superiores al 10% y se repitieron nuevas mediciones a fin de obtenerse tres valores adecuados14. La primera verificación del PIMax y PEMax (D0) se condujo al inicio del programa; la segunda, tras internación para la cirugía programada (DInt) y las otras 12, 24, 48 y 72 horas (12h PC, 24 PC, 48 PC y 72 PC, respectivamente) tras la extubación postoperatoria. Durante todas las mediciones postoperatorias, los pacientes permanecían sentados en la cama y utilizaban un clip nasal.
Ambos grupos de pacientes fueron sometidos a pruebas de espirometría al inicio del programa (D0) y a la internación, inmediatamente antes de la cirugía (DInt). Se realizaron todas las mediciones espirométricas en el Laboratorio de Función Pulmonar en el Hospital Universitario de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto, Universidad de São Paulo (HCFMRP-USP), por el mismo profesional, a la temperatura ambiente constante (22ºC) con la utilización de un espirómetro de 9,0 litros, modelo GS Plus (Collins, EUA).
Las muestras de sangre se colectaron en la primera prueba de espirometría (D0) antes del programa de ejercicios y nuevamente en la internación (DInt). Se colectaron otras muestras tras la cirugía, respectivamente, luego de la extubación orotraqueal y 12, 24, 48 y 72 horas tras la extubación postoperatoria.
Pacientes en ambos grupos, GC e IR, recibieron orientaciones sobre la cirugía y características postoperatorias. Los pacientes fueron informados sobre los efectos dañosos del fumo y estimulados a no fumar antes de la cirugía. Se les sugirieron la práctica de ejercicios de inspiración profunda sin equipo especial y caminatas diarias hasta alcanzarse el propio límite. Se emplearon los mismos procedimientos fisioterapéuticos postoperatorios en todos los pacientes de ambos grupos, de acuerdo con la necesidad y los programas de rutina establecidos por el Sector de Fisioterapia de la División de Cirugía Cardiovascular y Torácica del HCFMRP-USP.
Los pacientes fueron instruidos a hacer cinco series de 10 inspiraciones profundas y calmas, con un intervalo de al menos 1 minuto entre las series, sin sentir agotamiento y nausea, con la ayuda de un instrumento respiratorio, "Threshold IMT" (Respironics, Cedar Grove, NJ, EUA), con una carga del 40% de la PIMax (D0)15. Las series se deberían repetir tres veces al día durante el período de espera por la cirugía.
Todos los valores fueron expresados como promedios ± desviaciones estándar o porcentajes. Se utilizó la prueba de Shapiro-Wilks para determinar distribuciones normales. Se utilizó la prueba T de Student para valores pareados y no pareados, como indicado, cuando las variables presentaban distribución normal y eran continuas. Caso contrario, se utilizaban las pruebas de Mann-Whitney o de Wilcoxon. Se realizó la prueba exacta de Fisher para comparar proporciones. Para comparar tres o más medidas repetidas, intra e intergrupos, se utilizó la prueba "Two-Way ANOVA".
Ningún paciente necesitó abandonar el programa a causa de eventos indeseables. No hubo muertes durante el programa; un paciente dejó el programa voluntariamente y no se excluyó a ningún paciente para anticipación de la cirugía antes de al menos 15 días de participación en el programa. No hubo valores perdidos para cualesquiera datos recolectados.
La
La duración de la utilización del clampeo de aorta fue significantemente mayor en el grupo IR (92,07±31,03 vs. 73,5±26,98; p=0,034). No hubo diferencias en los períodos de circulación extracorpórea (111,6±74,06 vs. 112,3±4,5; p=0,696) y en el número de anastomosis distales en la revascularización (2,8±0,77 vs. 3,0±0,87; p=0,656). Se realizó la revascularización del miocardio en un 73,3% de los pacientes del grupo control y en el 60,0% de los pacientes del grupo IR (p=0,700).
En el grupo IR, el período entre la inclusión del paciente en el programa y la internación para cirugía, es decir, el tiempo disponible para el entrenamiento de la musculatura respiratoria, fue de 154,0±87,4 días.
La
No hubo diferencia significante entre los grupos con relación a la PIMax y PEMax. Sin embargo, en ambos grupos, la PIMax estaba significantemente aumentada, cuando comparados los valores a la internación y la primera medición, D0, considerado como control en cada grupo (
La
La
Si bien el entrenamiento muscular inspiratorio preoperatorio no reveló beneficios clínicos aparentes, sino que aumentó, de forma significante, la función ventilatoria, como fue revelado por el aumento de la capacidad vital forzada y la ventilación voluntaria máxima.
Como se esperaba, el entrenamiento de la musculatura inspiratoria no influenció la PEMax. Sin embargo, el aumento de la PIMax fue significante al día de la internación en comparación al primer valor determinado en ambos grupos. Aunque el único grupo que mostró beneficios respiratorios es el que recibió entrenamiento -como fue detallado por los valores de la espirometría en la internación-, la mejora en la PIMax, independiente del entrenamiento, sugiere que el conocimiento metodológico previo por los pacientes puede haber contribuido para las mejores condiciones de prueba en la internación. Resultados similares fueron relatados por Newall et al.16 en sus pacientes-control, aunque su argumentación es la de que los ejercicios de alta intensidad sin carga, conducidos por los pacientes-control, podrían haber mejorado la función inspiratoria expresada por el alta PIMax también en ese grupo.
En el presente estudio, el grupo control no recibió un entrenamiento específico de la musculatura inspiratoria, sin embargo fueron igualmente aconsejados a parar de fumar y practicar ejercicios de caminata diarios, además de recibir instrucciones para la práctica de ejercicios de respiración profunda en la proporción de 3 series de 10 repeticiones, diariamente, sin equipo.
Es posible que esas medidas y ejercicios, aun sin carga, hayan contribuido para mejorar la PIMax en el grupo control. La falta de alteraciones en los valores espirometricos en ese grupo refuerza la hipótesis de que el conocimiento previo de la técnica de manovacuometría haya influenciado la obtención de los valores de PIMax.
Los efectos positivos del entrenamiento de la musculatura inspiratoria en la ventilación pulmonar se evidenciaron mediante el aumento en la capacidad vital forzada (CVF) y ventilación voluntaria máxima (VVM), aunque los beneficios clínicos no eran aparentes. Sin embargo, a causa del hecho de que varios pacientes voluntarios no presentaban disfunción pulmonar, se convirtió difícil detallarse los beneficios clínicos. No obstante, otros estudios11,12,17 sugirieron el entrenamiento preoperatorio como medida preventiva de complicaciones respiratorias, así como en situaciones clínicas, como insuficiencia cardiaca, mejora en la sensación de disnea, posibilidad de aumento de distancias de caminatas y mejor calidad de vida18.
Un aspecto del programa que no puede ser controlado por los organizadores, es el período de tiempo del inicio del programa hasta la internación para realización de la cirugía. Como en muchas otras instituciones brasileñas, la demanda por cirugías cardiacas pagadas por el Sistema Único de Salud (SUS) es muy alta, resultando en largos períodos de espera y disminución de la motivación por parte de los pacientes. Algunos autores consideran16,18 que los efectos del entrenamiento respiratorio pueden persistir por varias semanas tras su término y eso puede explicar los resultados positivos de la espirometría en una población cuya adherencia al programa disminuyó con el tiempo.
La significante reducción postoperatoria en el desempeño de la musculatura respiratoria era esperada, como fue detallado por los valores más bajos de PEMax y PIMax en ambos grupos. Dolor, los efectos de la cirugía cardiaca en la función muscular y el efecto de los analgésicos probablemente contribuyen para esos hallazgos. Como mencionado anteriormente, los altos niveles de PO2 en la extubación se debieron probablemente a la suplementación de oxígeno en las primeras 12 horas tras la cirugía. La reducción en el PCO2 arterial observada 48 horas y 72 horas luego de la cirugía no tiene valor clínico, estando dentro de la normalidad.
El entrenamiento respiratorio perioperatorio es considerado benéfico por varios cirujanos y fisioterapeutas especializados en postcirugía, aunque no hay un consenso sobre su eficacia profiláctica. Diversamente, Pasquina et al.19, en un revisión reciente, ha concluido que la fisioterapia respiratoria profiláctica no es efectiva en la prevención de complicaciones pulmonares postcirugía cardiaca. Además de criticar la calidad de algunos de los estudios, los autores consideraron que no hay evidencias suficientes para garantizar la utilidad de esos procedimientos. De esa forma, se necesita realizar estudios prospectivos sobre el carácter profiláctico de la fisioterapia respiratoria. El estudio prospectivo de Leguisamo et al.20 observó que un programa preoperatorio de fisioterapia resultó en reducción significante de la estadía hospitalaria20.
Nuestro estudio, aunque prospectivo con elección aleatoria de voluntarios, no está libre de críticas. El tamaño de la muestra es pequeño, sobre todo si consideramos los dos tipos de cirugía cardiaca. Además de ello, la falta de un monitoreo riguroso puede haber comprometido la eficacia del programa, perjudicando sus beneficios clínicos.
El hecho de que se utilizaron sólo un tipo de intervención y una modalidad de ejercicio respiratorio es otra característica pasible de crítica.
Si la mejora de algunos parámetros espirométricos que se mostró tras el entrenamiento inspiratorio se transformará en beneficios clínicos, eso es una cuestión que exige otros estudios clínicos con un número considerablemente mayor de pacientes.
En conclusión, el estudio evidenció que el programa de entrenamiento muscular inspiratorio se puede conducir a la casa, es seguro y resultó en la mejora de la capacidad vital forzada y ventilación voluntaria máxima, aunque sus beneficios clínicos no son evidentes.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuvo fuentes de financiación externas.
Este artículo forma parte de tesis de Maestría de Paulo Eduardo Gomes Ferreira, por la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto - Universidad de São Paulo.
BACKGROUND: Respiratory muscles are affected after cardiac surgeries. OBJECTIVE: To verify whether the preoperative conditioning of the inspiratory muscles might help to decrease postoperative respiratory dysfunction. METHODS: Thirty volunteers of both genders and with a minimum age of 50 years, while waiting for myocardial revascularization and/or cardiac valve surgery, were randomly assigned to two groups. Fifteen patients were included in a domiciliary program of at least 2 weeks of preoperative training of the inspiratory muscles, using a device with a load corresponding to 40% of the maximum inspiratory pressure. The other 15 patients received general advice and did not train the inspiratory muscle. Spirometry, before and after the training program, as well as the evolution of the arterial blood gases and of the maximum inspiratory and expiratory pressure, before and after the operation were evaluated in both group. The clinical outcomes of the two groups were also compared. RESULTS: We observed that inspiratory muscle training increased the forced vital capacity, the maximum voluntary ventilation and the ratio between the forced expired volume during the first second and the forced vital capacity. The evolution of the arterial blood gases and of the maximum inspiratory and expiratory pressures before and after the operation was similar in both groups, with the outcomes also being similar. CONCLUSION: We concluded that our domiciliary program of inspiratory muscle training was safe and improved the forced vital capacity and the maximum voluntary ventilation, although the clinical benefits of this program were not clearly demonstrable in the present study.
IHospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, Serviço de Fisioterapia Cardiorrespiratória, Ribeirão Preto, SP - Brazil
IIFaculdade de Medicina da Universidade de São Paulo de Ribeirão Preto, Departamento de Cirurgia e Anatomia, Divisão de Cirurgia Cardiovascular e Torácica, Ribeirão Preto, SP - Brazil
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Respiratory complications are among the most common causes of morbidity and mortality after cardiac surgery1-3. Respiratory dysfunctions in cardiac postoperative are usually multifactorial and alterations due to cardiopathies4, to surgery itself 5-7 and to limitations of the pulmonary functional reserve due to aging8,9 have a preponderant role. Several studies suggest that although multifactorial, the morbidity and mortality due to pulmonary causes in the postoperative period could be reduced by training the respiratory musculature altered by cardiopathies and aging10. However, this is a controversial matter and there are only few reports on the role of respiratory muscular training in the prophylaxis of respiratory complications arising in cardiac postoperative period11-13.
The aim of this investigation was to evaluate if a preoperative training program for the inspiratory muscles, conducted at home and designed to improve respiratory functions, would contribute to reduce morbidity and/or mortality in adult patients submitted to myocardial revascularization surgery and/or valvuloplasty.
The study included 30 voluntary patients of both sexes, without race discrimination, under 50 years of age, who were submitted to myocardial revascularization surgery or valvuloplasty. All patients signed the Free and Informed Consent Form and the investigation was approved by the Committee on Ethics in Research of the University Hospital of the Faculty of Medicine of Ribeirão Preto, University of São Paulo (HCFMRP-USP).
The patients were randomly divided into two groups, Control Group (CG) and Respiratory Incentive Group (RI). Both groups received general information, but only the RI group was submitted to respiratory incentive.
The exclusion criteria were: patients with unstable angina pectoris at the moment of selection or during the program, congestive decompensated heart failure, lack of physical or intellectual capacity to adequately perform the prescribed exercises, complex ventricular and uncontrolled arrhythmia, uncontrolled high blood pressure (>140/90mm/Hg), myocardial infarction or cerebrovascular accident (CVA) less than three years ago, high grade atrioventricular blockade or exercise-induced bronchial spasm. Patients submitted to surgical procedures before completing a minimum of two weeks of respiratory muscle training were also excluded.
The program was discontinued for patients complaining of dyspnea, before or after exercise; abdominal or precordial discomfort or pain, or any other symptom self-characterized as anginous; dizziness, vision darkening or any other type of physical or mental discomfort; vomiting or nausea; tachycardia or bradycardia; tiredness severe enough to prevent continuous exercise; cyanosis or mucosal-skin paleness; vertigo, dizziness or loss of consciousness.
Patients in both groups were submitted to the following procedures: a) Manovacuometry; b) Spirometry; c) Collection of arterial blood for arterial gasometry.
For manovacuometry evaluations, peak inspiratory and expiratory pressures, MaxIP and MaxEP, respectively, were determined from the residual volume (RV) and total pulmonary capacity14 (TPC) measured with a manovacuometer, model MV-150/300 (Ger-Ar Comércio Equipamentos Ltda. São Paulo, Brazil). Three consecutive and technically acceptable measurements were made with minimal intervals of one minute. Determinations producing values with differences >10% were discarded and new ones repeated in order to have three adequate measurements14. The first MaxIP and MaxEP determination (D0) was carried out at the start of the program, the second, soon after hospital admission for the programmed surgery (DInt) and the others at 12, 24, 48 and 72 hours, (12h PS, 24h PS, 48h PS, 72h PS respectively) after postoperative extubation. The patients were in the bed-seated position and wearing a nasal clip for all postoperative measurements.
Both groups of patients were submitted to spirometry tests at the start of the program (D0) and at hospital admission, immediately before surgery (DInt). All spirometric determinations were carried out at the Pulmonary Function Laboratory, at the University Hospital of the School of Medicine of Ribeirao Preto, University of São Paulo, by the same professional, in a constant-temperature environment (22ºC) using a 9.0 liter spirometer, model GS Plus (Collins, USA).
Blood samples were collected at the first spirometry determination (D0) before the exercise program and again at hospital admission (DInt). Other samples were collected after surgery, respectively, soon after orotracheal extubation and 12, 24 48 and 72 hours after postoperative extubation.
Patients in both groups, CG and RI, were advised about surgery and postoperative peculiarities. They were informed about the damaging effects of tobacco smoking and stimulated not to smoke before surgery. Deep-inspiration exercises without special equipment and daily walks up to their own limits were also suggested to the patients. The same postoperative physical therapeutic procedures were employed in all patients from both groups, according to the necessity and routine programs established by the Physical Therapy Section of the Thoracic and Cardiovascular Surgery Division of the HCFMRP-USP.
Patients were instructed to perform five series of 10 calm and deep inspirations with at least one-minute intervals between the series, without feeling tired or sick, with the incentive of a respiratory instrument "Threshold IMT" (Respironics, Cedar Grove, NJ USA), with a load of 40% of MaxIP (D0)15. The series were to be repeated thrice daily, while waiting for the surgery.
All values are expressed as means ± standard deviations or percentages. The Shapiro-Wilks test was employed to determine normal distributions. The paired Student "t" test for paired and non-paired values, as indicated, was used when variables were normally distributed and continuous. If not, the Mann-Whitney or Wilcoxon tests were used. The Fisher exact test was used to compare proportions. The "Two-Way ANOVA" test compared three or more repeated measurements, intra and inter-groups.
None of the patients had to leave the program due to adverse events. There were no deaths during the program; one patient left the training voluntarily and no one was excluded due to surgery anticipation before at least 15 days of participation. There were no missing values for any collected data.
Duration of aorta clamping was significantly higher in the RI group (92.07±31.03
Regarding the RI group, the time period between patients' inclusion in the program and admission for surgery, that is, the time available for respiratory musculature training, was 154.0±87.4 days.
There was no significant difference between groups concerning Max IP and Max EP. However, in both groups, Max IP was significantly increased when comparing values at hospital admission with the ones determined on D0, considered as control values in each group (
Although the results of the preoperative muscular inspiratory training did not show apparent clinical benefits, it significantly improved the ventilation function, as judged by the increased forced vital capacity and the maximum voluntary ventilation.
As expected, the inspiratory musculature training did not influence MaxEP. However, the increase in MaxIP was significant at the hospital admission day in comparison to the first value (D0) determined in both groups. Although the only group that showed ventilatory function benefits was the one receiving training, as shown by the spirometry values at hospital admission, the improvement in the MaxIP regardless of training suggests that a previous methodological knowledge by the patients could have contributed to better testing conditions at hospital admission. Similar results were reported by Newall et al16, in their control patients, although their argumentation was that high-intensity exercises without load performed by the control patients could have improved the inspiratory function expressed by high Max IP also in this group.
In the present study, the control group did not have a specific training of the inspiratory musculature, but they were equally advised to stop smoking, practice daily walking exercises, in addition to receiving instructions for deep respiratory exercises, consisting of 3 series of 10 repetitions, daily, without apparatus.
It is possible that these measurements and exercises, even without loads, may have contributed to the improvement in the MaxIP in the control group. The lack of alterations in the spirometric values in this group reinforces the hypothesis that previous knowledge of the manovacuometry technique influenced the obtaining of Max IP values.
The positive effects of the inspiratory musculature training on pulmonary ventilation were demonstrated by the elevated forced vital capacity (FVC) and maximal voluntary ventilation (MVV), although clinical benefits were not apparent. However, considering that several of the voluntary patients did not present pulmonary dysfunction, it is difficult to show clinical benefits. Nevertheless, other studies11,12,17 have suggested the preoperative training as a preventive factor of respiratory complications, as well as in clinical situations such as heart failure, improving dyspnea sensations, with the possibility of increasing walking distances and resulting in a better quality of life18.
One aspect of the program, which cannot be controlled by the organizers, is the time period from the start of the program to hospital admission for surgery. As in many other Brazilian institutions, the repressed demand for cardiac surgeries funded by the Federal Health Services (SUS) is very high, resulting in long waiting periods and decreased motivation among the patients. Some authors have considered16,18 that the effects of respiratory training may last for several weeks after finishing the training and this may explain the positive spirometry results in a population whose adherence to the program diminished with time.
The significant postoperative reduction in the respiratory musculature performance was expected, as reflected by lower values in MaxEP and IP in both groups. Pain, the effects of cardiac surgery on muscular function and the effect of pain relievers are probable contributors to these findings. As mentioned before, the high PO2 at extubation was probably due to oxygen supplementation within the first 12 hours after surgery. The arterial PCO2 reduction observed 48 and 72 hours postoperatively has no clinical value, as it is within the normality range.
Perioperative respiratory training is considered beneficial by several surgeons and physical therapists, especially in the postoperative period, although there is no consensus on its prophylactic efficacy. Contrarily, Pasquina et al19, concluded in a recent review that the prophylactic respiratory physical therapy is ineffective to prevent post-cardiac surgery pulmonary complications. In addition to complaining about the quality of some of the studies, the authors considered that there is not enough evidence to warrant the usefulness of these procedures. Thus, prospective studies about the prophylactic character of respiratory physiotherapy are in demand. The prospective study of Leguisamo et al20 found that a preoperative program of physical therapy resulted in significant reduction in the hospital stay duration20.
The present study, although prospective with a random choice of voluntary patients, is not criticism-free. The number of subjects is small especially considering the two kinds of cardiac surgery. In addition, lack of strict monitoring may have compromised the efficacy of the program, undermining its clinical benefits.
The fact that just one intervention and one modality of respiratory exercise were used is another possible characteristic bound to be criticized.
Whether the improvement in some spirometric parameters seen after inspiratory muscular training is to be translated into clinical benefits is a question that demands further clinical studies involving a considerable greater number of subjects.
In conclusion, the study showed that the muscular inspiratory training program may be conducted at home, is safe and resulted in improved forced vital capacity and maximal voluntary ventilation, although its clinical benefits have not been demonstrated.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This article is part of the thesis of Master submitted by Paulo Eduardo Gomes Ferreira, from