Función del diafragma durante la colocación de cargas sobre el abdomen en sujetos normales / Study of diaphragmatic muscle function during abdominal weight in normal subjects

Los efectos de las cargas en el abdomen con el objeto de producir entrenamiento del diafragma, no han sido suficientemente evaluados. Estudiamos la función del diafragma durante la colocación de cargas sobre el abdomen y con cambios en el patrón respiratorio. Se estudiaron 6 voluntarios normales. Se obtuvo flujo en la boca, presión gástrica (Pga), presión esofágica (Pes), movimiento torácico (TX) y abdominal (AB), presión inspiratoria máxima (PImax) y presión transdiafragmática media (Pdi) y máxima (Pdimax). Se calculó la relación Pdi/Pdimax y el índice tensión-tiempo del diafragma (TTdi). Etapas: patrón normal (PN), patrón abdominal (PA) y carga de 1, 2, 4 y 6 kg con PN y PA. El PA fue facilitado por las cargas sobre el abdomen. Solo con 6 kg (PN y PA) la Pga a capacidad residual funcional aumentó significativamente (p 0.001). La Pdi siguió a las variaciones de la Pga y aumentó con todos los PA (p < 0.001). Con PA y carga el índice TTdi alcanzó un valor de 0.05 ± 0.02 (p < 0.001). Las cargas no aumentaron este índice más de lo que hizo el PA solo. Nuestros hallazgos sugieren que las cargas sobre el abdomen aumentan la propiocepción relacionada con los movimientos respiratorios y descenso del diafragma. Las cargas producen cambios leves en la mecánica del diafragma (en sujetos normales, 1/3 de la carga necesaria para desarrollar fatiga). En sujetos normales estos cambios parecen ser insuficientes para producir entrenamiento de los músculos respiratorios.

The effects of the abdominal weight with the intention of producing training of the diaphragm, have not been sufficiently evaluated. We studied the function of the diaphragm during the abdominal weight training and during associated changes in the respiratory pattern. Six normal volunteers were studied. Flow at the mouth at functional residual capacity (FRC) was obtained as well as gastric pressure (Pga), esophageal pressure (Pes), thoracic and abdominal movements, maximal inspiratory pressure and mean and maximal transdiaphragmatic pressure (Pdi and Pdi max). Pdi/Pdimax and the diaphragm tension-time index (TTdi) were calculated. Studied steps: normal pattern (NP), abdominal pattern (AP) and weight of 1, 2, 4 and 6 kg with NP and AP as well. We found 1) The AP was facilitated by the abdominal weight, 2) Only with 6 kg (NP and AP) the Pga at FRC increased significantly (p 0.001), 3) the Pdi followed the variations of the Pga and increased with all the AP (p < 0.001), 4) The index TTdi load reached a value of 0.05 ± 0.02 (p < 0.001). The charges did not increase this rate more than did the AP alone. Our findings suggest abdominal weight increases propioception related to the respiratory movements and descent of the diaphragm. The loads on the abdomen produce minor changes in mechanics of the diaphragm (1/3 of the load required to develop fatigue in normal subjects). Al least in normal subjects these changes appear to be insufficient to produce respiratory muscle training.

Dimensión respiratoria de la escala ALSFRS-R y la función respiratoria en la esclerosis lateral amiotrófica / Respiratory domain of revised amyotrophic lateral sclerosis: Functional Rating Scale

Virtualmente todos los pacientes con esclerosis lateral amiotrófica tendrán disnea, que es quizá el síntoma más penoso de esta devastadora enfermedad. El objetivo de este estudio fue correlacionar la dimensión respiratoria de la escala ALSFRS-R, la capacidad vital forzada y las presiones estáticas máximas bucales. Se estudiaron prospectivamente 20 pacientes consecutivos sin disnea durante 24 meses. El puntaje total de la escala ALSFRS-R disminuyó de 34.3 ± 10.3 a 22.1 ± 8.0 (p = 0.0325); la contribución de la dimensión respiratoria fue insignificante. En quienes refirieron disnea (n: 12), la capacidad vital forzada cayó un 41 ± 21 % del valor inicial pero con similar caída (46 ± 23%), 8 pacientes no refirieron disnea. La correlación entre la escala ALSFRS-R con la capacidad vital forzada (litros) fue r: 0.73, (p = 0.0016) y con la presión inspiratoria máxima (cm H2O), r: 0.84, p = 0.0038. La correlación entre la capacidad vital forzada (%) con la disnea fue r s: 0.23, p = 0.1400. La correlación de la disnea con la presión inspiratoria máxima (%) fue r s: 0.58, p = 0.0300 y con la presión espiratoria máxima (%), r s: 0.49, p = 0.0400. La dimensión respiratoria de la escala ALSFRS-R no permitió predecir el grado de deterioro funcional respiratorio. Esto sugiere que dicha dimensión no reemplaza a las mediciones funcionales respiratorias y, debido a que la insuficiencia respiratoria puede no ser evidente, la realización de dichas pruebas provee una base objetiva de seguimiento y permite planear medidas con anticipación.

Virtually all patients with amyotrophic lateral sclerosis will complain of dyspnea, which is perhaps the most distressing symptom of this devastating disease. The objective was to correlate respiratory domain of ALSFRS-R with forced vital capacity and maximal static pressures in the mouth. We designed a prospective study in 20 consecutive patients without dyspnea during 24 months. The global decline of ALSFRS-R was from 34.3 ± 10.3 to 22.1 ± 8.0 (p = 0.0325), the contribution of respiratory domain was irrelevant. Those who referred dyspnea (n: 12), forced vital capacity fell 41 ± 21% of the initial value but with similar value of fall (46 ± 23%) 8 patients did not referred dyspnea. Total score of ALSFRS-R correlated with forced vital capacity (litres), r: 0.73, p = 0.0016 and maximal inspiratory pressure (cm H2O), r: 0.84, p = 0.0038, but the fall of the forced vital capacity (%) did not correlate with dyspnea (r s: 0.23, p = 0.1400). There was a moderate correlation between dyspnea and maximal inspiratory pressure (%), r s: 0.58, p = 0.0300 and between dyspnea and maximal expiratory pressure (%), r s: 0.49, p = 0.0400. We concluded that the respiratory functional deterioration could not be predicted using respiratory domain of ALSFRS-R. This suggests that respiratory domain of this scale does not replace to respiratory function testing measurements and, due to the respiratory insufficiency could not be clinically evident; performing pulmonary function tests provides an objective view and permit to make anticipatory actions.

Variabilidad del patrón respiratorio durante la carga elástica inspiratoria / Variability of breathing pattern during inspiratory elastic load

La ventilación pulmonar en humanos tiene una variabilidad respiración a respiración no lineal, compleja y caótica. El objetivo del trabajo fue: caracterizar la variabilidad del patrón respiratorio en perros (n: 8) anestesiados respirando bajo carga elástica umbral (CEU) inspiratoria (7 a 50 cm H2O). Con el flujo, presión traqueal y esofágica, se analizaron: tiempo inspiratorio (Ti), ritmo [tiempo espiratorio (Te); tiempo total (Ttot), y Ti/Ttot] e impulso central (Vt/Ti), variables relacionadas [volumen corriente (Vt) y ventilación pulmonar (Ve)]. Se determinaron: variabilidad grosera (varianzas), oscilaciones de baja frecuencia (análisis espectral) y memoria a corto plazo (análisis de autocorrelación). La CEU produjo disminución de la varianza de medias en Te, Ttot, Vt y Vt/Ti (p < 0.05). La media de las varianzas del Ti/Ttot aumentó (p < 0.005) y disminuyó para el Vt y el Vt/Ti (p < 0.05). En general, el porcentaje de oscilaciones de baja frecuencia (OB%) disminuyó (p < 0.02). Durante CEU alta, las variables de ritmo no cambiaron el porcentaje de registros con autocorrelación (AU%), pero el Vt y variables relacionadas disminuyeron los AU% (p < 0.005). Hubo correlación positiva (r: 0.955, p< 0.001) entre OB% y AU% en Vt y variables relacionadas, pero las variables de ritmo no mostraron correlación. En conclusión: La CEU indujo un patrón respiratorio más monótono. La memoria a corto plazo disminuyó en la fase inspiratoria y aumentó en la espiratoria. Estos cambios ocurrieron bajo anestesia, sugiriendo que ciertas estructuras suprapontinas pueden no ser imprescindibles para la generación de estos cambios.

In humans, lung ventilation exhibits breath-to-breath variability and dynamics that are nonlinear, complex and chaotic. Our objective was to characterize the breathing pattern variational activity in anesthetized dogs (n: 8) breathing through threshold inspiratory elastic load (7 to 50 cm H2O). Starting from flow signal and tracheal and esophageal pressures, we analyzed inspiratory time (Ti), timing (expiratory time, Te; total time, Ttot; and Ti/Ttot) and central drive (Vt/Ti) and variables related to it (tidal volume, Vt and pulmonary ventilation, Ve). We measured gross variability (variances), low frequency oscillations (spectral analysis), and short term memory (autocorrelation analysis). Loading decreased variance of the mean values of Te, Ttot, Vt and Vt/Ti (p < 0.05); the mean of variances for Ti/Ttot increased (p < 0.005) while it decreased for Vt and Vt/Ti (p < 0.05). In general, percent of data recordings with low frequency oscillations (OB%) decreased (p < 0.02). During heavy load, timing parameters percent of data recordings with autocorrelations (AU%) did not change, but Vt and its related parameters decreased their AU% (p < 0.005). There was a positive correlation (r: 0.955, p < 0.001) between the existence of low frequency oscillations and autocorrelations for Vt and its related parameters, while timing variables did not show such a correlation. In conclusion, threshold elastic load induced a monotonous respiratory pattern. The short term memory decreased during inspiratory stage while increased during expiratory stage. These changes occurred during anesthesia suggesting that certain suprapontine structures may not be obligatory to induce them.