Evaluation of respiratory dynamics by volumetric capnography during submaximal exercise protocol of six minutes on treadmill in cystic fibrosis patients / Avaliação da dinâmica respiratória por capnografia volumétrica durante o protocolo de exercício submáximo por seis minutos em esteira em pacientes com fibrose cística

Abstract Objectives: Volumetric capnography provides the standard CO2 elimination by the volume expired per respiratory cycle and is a measure to assess pulmonary involvement. Thus, the objective of this study was to evaluate the respiratory dynamics of healthy control subjects and those with cystic fibrosis in a submaximal exercise protocol for six minutes on the treadmill, using volumetric capnography parameters (slope 3 [Slp3], Slp3/tidal volume [Slp3/TV], and slope 2 [Slp2]). Methods: This was a cross-sectional study with 128 subjects (cystic fibrosis, 64 subjects; controls, 64 subjects]. Participants underwent volumetric capnography before, during, and after six minutes on the treadmill. Statistical analysis was performed using the Friedman, Mann-Whitney, and Kruskal-Wallis tests, considering age and sex. An alpha = 0.05 was considered. Results: Six minutes on the treadmill evaluation: in cystic fibrosis, volumetric capnography parameters were different before, during, and after six minutes on the treadmill; the same was observed for the controls, except for Slp2. Regarding age, an Slp3 difference was observed in cystic fibrosis patients regardless of age, at all moments, and in controls for age ≥ 12 years; a difference in Slp3/TV was observed in cystic fibrosis and controls, regardless of age; and an Slp2 difference in the cystic fibrosis, regardless of age. Regarding sex, Slp3 and Slp3/TV differences were observed in cystic fibrosis regardless of sex, and in controls in male participants; an Slp2 difference was observed in the cystic fibrosis and female participants. The analysis between groups (cystic fibrosis and controls) indicated that Slp3 and Slp3/TV has identified the CF, regardless of age and sex, while the Slp2 showed the CF considering age. Conclusions: Cystic fibrosis showed greater values of the parameters before, during, and after exercise, even when stratified by age and sex, which may indicate ventilation inhomogeneity in the peripheral pathways in the cystic fibrosis.

Resumo Objetivos: A capnografia volumétrica fornece o padrão de eliminação do CO2, pelo volume expirado por ciclo respiratório e avalia o comprometimento pulmonar. O objetivo do estudo foi avaliar a dinâmica respiratória de indivíduos controles saudáveis e em indivíduos com fibrose cística, em um protocolo de exercício submáximo por seis minutos em esteira, por parâmetros da capnografia volumétrica [slope 3(Slp3), Slp3/volume corrente (Slp3/TV) e slope 2(Slp2)]. Métodos: Estudo de corte transversal com 128 indivíduos [(fibrose cística) 64 indivíduos; (controles) 64 indivíduos]. Os participantes realizaram capnografia volumétrica antes, durante e após seis minutos em esteira. Análise estatística realizada pelos testes de Friedman, Mann-Whitney e Kruskal-Wallis, considerado a idade e o sexo. Alpha = 0,05. Resultados: Avaliação de seis minutos em esteira: na fibrose cística, os parâmetros da capnografia volumétrica foram diferentes antes, durante e após seis minutos em esteira, o mesmo ocorreu nos controles, exceto para o Slp2. Considerando a idade: (Slp3) diferença na FC, independentemente da idade, em todos os momentos e nos controles apenas para ≥ 12 anos; (Slp3/TV) diferença para fibrose cística e controles independentemente da idade; (Slp2) diferença apenas para o grupo fibrose cística, independentemente da idade. Considerando o sexo: (Slp3 e Slp3/TV) diferença para fibrose cística, independentemente do sexo, e controles apenas no sexo masculino; (Slp2) diferença para fibrose cística e sexo feminino. Análise entre grupos (fibrose cística versus controles): Slp3 e Slp3/TV identificou a fibrose cística, independentemente da idade e sexo, enquanto o Slp2 evidenciou a fibrose cística considerando a idade. Conclusão: A fibrose cística apresentou maiores valores dos parâmetros antes, durante e após exercício, inclusive quando se considerou idade e sexo, podendo indicar não homogeneidade da distribuição da ventilação nas vias periféricas.

Spirometry and volumetric capnography in lung function assessment of obese and normal-weight individuals without asthma / Espirometria e capnografia volumétrica na avaliação da função pulmonar de indivíduos obesos e eutróficos sem asma

Abstract Objective: To analyze and compare lung function of obese and healthy, normal-weight children and adolescents, without asthma, through spirometry and volumetric capnography. Methods: Cross-sectional study including 77 subjects (38 obese) aged 5-17 years. All subjects underwent spirometry and volumetric capnography. The evaluations were repeated in obese subjects after the use of a bronchodilator. Results: At the spirometry assessment, obese individuals, when compared with the control group, showed lower values of forced expiratory volume in the first second by forced vital capacity (FEV1/FVC) and expiratory flows at 75% and between 25 and 75% of the FVC (p < 0.05). Volumetric capnography showed that obese individuals had a higher volume of produced carbon dioxide and alveolar tidal volume (p < 0.05). Additionally, the associations between dead space volume and tidal volume, as well as phase-3 slope normalized by tidal volume, were lower in healthy subjects (p < 0.05). These data suggest that obesity does not alter ventilation homogeneity, but flow homogeneity. After subdividing the groups by age, a greater difference in lung function was observed in obese and healthy individuals aged >11 years (p < 0.05). Conclusion: Even without the diagnosis of asthma by clinical criteria and without response to bronchodilator use, obese individuals showed lower FEV1/FVC values and forced expiratory flow, indicating the presence of an obstructive process. Volumetric capnography showed that obese individuals had higher alveolar tidal volume, with no alterations in ventilation homogeneity, suggesting flow alterations, without affecting lung volumes.

Resumo Objetivo: Analisar e comparar a função pulmonar de crianças e adolescentes obesos e eutróficos saudáveis, sem asma, pela espirometria e capnografia volumétrica. Métodos: Estudo transversal com 77 indivíduos (38 obesos) entre cinco e 17 anos. Todos fizeram espirometria e capnografia volumétrica. Os obesos repetiram as avaliações após o uso de broncodilatador. Resultados: Na avaliação da espirometria, os indivíduos obesos, quando comparados com o grupo controle, apresentaram menores valores no volume expiratório forçado no primeiro segundo pela capacidade vital forçada (VEF1/CVF) e nos fluxos expiratórios a 75% da CVF e entre 25-75% da mesma (p < 0,05). A capnografia volumétrica demonstrou que os obesos apresentam maior volume produzido de dióxido de carbono e volume corrente alveolar (p < 0,05). Além disso, a relação entre o volume espaço morto e volume corrente, bem como o slope da fase 3 normalizado pelo volume corrente, foi menor nos indivíduos saudáveis (p < 0,05). Esses dados sugerem que a obesidade não altera a homogeneidade da ventilação, mas sim dos fluxos. Ao subdividir os grupos por idade, foi observada maior diferença na função pulmonar entre indivíduos obesos e saudáveis na faixa acima de 11 anos (p < 0,05). Conclusão: Mesmo sem o diagnóstico de asma por critérios clínicos e sem resposta ao uso de broncodilatador, os indivíduos obesos apresentaram menores valores no VEF1/CVF e nos fluxos expiratórios forçados, o que indica a presença de processo obstrutivo. A capnografia volumétrica indicou nos indivíduos obesos maior volume corrente alveolar, sem alterações na homogeneidade da ventilação, o que sugere alteração nos fluxos, sem comprometimento dos volumes pulmonares.

Características epidemiológicas e genéticas associadas à gravidade da bronquiolite viral aguda pelo vírus sincicial respiratório / Epidemiological and genetic characteristics associated with the severity of acute viral bronchiolitis by respiratory syncytial virus

OBJETIVO: avaliar os fatores epidemiológicos e genéticos associados à gravidade da Bronquiolite Viral Aguda (BVA) pelo Vírus Sincicial Respiratório (VSR). FONTE DOS DADOS: foram utilizados descritores "bronchiolitis", "risk factor", "genetics" e "respiratory syncytial virus" e todas as combinações entre eles, nas bases de dados PubMed, SciELO e Lilacs publicados após o ano de 2000 e que incluíram indivíduos menores de dois anos de idade. SÍNTESE DOS DADOS: foram encontrados 1.259 artigos e lidos seus respectivos resumos. Destes foram selecionados 81 que avaliaram fatores de risco para a gravidade da BVA para leitura na íntegra, e foram incluídos os 60 estudos mais relevantes. Os fatores epidemiológicos associados com a gravidade da BVA pelo VSR foram: prematuridade, tabagismo passivo, baixa idade, ausência de aleitamento materno, doença pulmonar crônica, cardiopatia congênita, sexo masculino, etnia, coinfecção viral, baixo peso na admissão hospitalar, tabagismo materno na gestação, dermatite atópica, ventilação mecânica no período neonatal, antecedente materno de atopia e/ou asma na gestação, estação do nascimento, baixo nível socioeconômico, síndrome de Down, poluição ambiental, morar em altitude acima de 2.500 metros do nível do mar e parto cesariana. Em contrapartida, algumas crianças com BVA grave não apresentam nenhum desses fatores de risco. Neste sentido, estudos recentes têm verificado a influência de fatores genéticos relacionados à gravidade da BVA pelo VSR. Polimorfismos dos genes TLRs, RANTES, JUN, IFNA5, NOS2, CX3CR1, ILs e VDR têm-se mostrado associados com a evolução mais grave da BVA pelo VSR. CONCLUSÃO: a gravidade da BVA pelo VSR é um fenômeno dependente da interação entre variáveis epidemiológicas, ambientais e genéticas em seus diferentes graus de interação.

OBJECTIVE: to assess the epidemiological and genetic factors associated with severity of acute viral bronchiolitis (AVB) by respiratory syncytial virus (RSV). DATA SOURCE: the key words ''bronchiolitis'', ''risk factor'', ''genetics'' and ''respiratory syn-cytial virus'', and all combinations among them were used to perform a search in the PubMed,SciELO, and Lilacs databases, of articles published after the year 2000 that included individualsyounger than 2 years of age. DATA SYNTHESIS: a total of 1,259 articles were found, and their respective summaries were read. Of these, 81 were selected, which assessed risk factors for the severity of AVB, and were read in full; the 60 most relevant studies were included. The epidemiologic factors associated with AVB severity by RSV were prematurity, passive smoking, young age, lack of breastfeeding, chronic lung disease, congenital heart disease, male gender, ethnicity, viral coinfection, low weight at admission, maternal smoking during pregnancy, atopic dermatitis, mechanical ventilation in the neonatal period, maternal history of atopy and/or asthma during pregnancy, season of birth, low socioeconomic status, Down syndrome, environmental pollution, living at an altitude > 2,500 meters above sea level, and cesarean section birth. Conversely, some children with severe AVB did not present any of these risk factors. In this regard, recent studies have verified the influence of genetic factors on the severity of AVB by RSV. Polymorphisms of the TLRs, RANTES, JUN, IFNA5, NOS2, CX3CR1, ILs, and VDR genes have been shown to be associated with more severe evolution of AVB by RSV. CONCLUSION: the severity of AVB by RSV is a phenomenon that depends on the varying degrees of interaction among epidemiological, environmental, and genetic variables.