Impacto del Entrenamiento Respiratorio de Hiperpnea Isocápnica Voluntaria sobre el Costo Energético asociado a la Respiración inducido por Ejercicio Físico / Impact of Voluntary Isocapnic Hyperpnea training on the cost of breathing

Introducción. Determinar el efecto de ocho semanas de entrenamiento por hiperpnea isocápnica voluntaria (HIV) sobre el costo energético asociado a la respiración (COB) reflejado en los cambios en la oxigenación de los músculos intercostales (∆SmO2-m. intercostales) inducida por ejercicio físico de intensidad incremental. Métodos. Doce participantes físicamente activos fueron entrenados durante ocho semanas de HIV 3 días x semana, 12 minutos, al 60% de ventilación voluntaria máxima (VVM). En la semana previa y posterior al entrenamiento HIV se realizó un test cardiopulmonar (CPET) de intensidad incremental en cicloergómetro, durante esta prueba se registró la ∆SmO2-m. intercostales mediante el dispositivo MOXY®. El efecto de HIV sobre la ∆SmO2-m. intercostales se analizó mediante la prueba two-way mixed ANOVA considerando los factores (fase × tarea). Resultados. ∆SmO2-m.intercostales fue significativamente menor a partir del 30% (­5,0±4,7%; p<0.01) hasta el 100% (­10,6±12,8%; p<0.01) de la tarea luego de ocho semanas de HIV. Además, se reportó un aumento de la presión inspiratoria máxima (PIM)=16,5±11,4 cmH2O (p<0.01); y de la resistencia muscular respiratoria=106,6±149,0 s (p<0.01). El tiempo total de ejercicio aumentó en 106,6±149,0 s (p=0.04), así como la carga total en 10,50± 10,12 vatios (p<0.01). Conclusión. El HIV disminuye el COB inducido por ejercicio incremental asociado a un incremento en la performance física y de los músculos respiratorios. En futuros estudios se sugiere estudiar esta estrategia de entrenamiento analítico de los músculos respiratorios en usuarios con limitación física relacionada al aumento prematuro del COB.

Background. Objetive. To determine the effect of eight weeks of voluntary isocapnic hyperpnea (VIH) training on cost of breathing (COB) as reflected by intercostales muscles deoxygenation (∆SmO2-m. intercostales) induced by incremental-intensity physical exercise. Methods. Twelve physically active participants underwent eight weeks of VIH training, three days a week, for 12 minutes each session, at 60% of maximal voluntary ventilation (MVV). In the week before and after VIH training, a cardiopulmonary test (CPET) of incremental intensity was performed on a cycloergometer. During this test, intercostal ∆SmO2-m.intercostales was recorded using the MOXY® device. The effect of VIH on ∆SmO2-m.intercostales were analyzed using a two-way mixed ANOVA test considering the factors (phase × task). Results. ∆SmO2-m.intercostales significantly decreased from 30% (­5.0±4.7%; p<0.01) to 100% (­10.6±12.8%; p<0.01) of the task after eight weeks of VIH. Additionally, an increase in maximal inspiratory pressure (MIP) of 16.5±11.4 cmH2O (p<0.01) and respiratory muscle endurance of 106.6±149.0 s (p<0.01) was reported. Total exercise time increased by 106.6±149.0 s (p=0.04), as well as total workload by 10.50±10.12 watts (p<0.01). Conclusion. VIH reduces COB induced by incremental exercise and is associated with increased physical and respiratory muscle performance. Future studies should explore this respiratory muscle training strategy for individuals with physical limitations related to a premature increase in COB.

Treinamento Muscular Respiratório na Doença do Refluxo Gastresofágico de sujeitos com DPOC: Revisão De Literatura / Respiratory Muscle Training In Gastroesophageal Reflux Disease of Subjectswith COPD: Literature Review / Entrenamiento Muscular Respiratorio En El Enfermedad Del Reflujo Gastroesofágico En Sujetos Con EPOC: Revisión de Literatura

O objetivo foi realizar uma revisão de literatura sobre os efeitos do treinamento muscular respiratório na Doença do Refluxo Gastroesofágico (DRGE) de sujeitos com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC). Para a seleção dos estudos foram utilizados os descritores: Gastroesophageal Reflux?, ?Respiratoryaspiration? e ?COPD? nas bases de dados PubMed, LILACS, ScIELO e TripDataBase, entre os meses de janeiro e fevereiro de 2015. Como critérios de seleção foram adotados: artigos publicados em Português, Inglês ou Espanhol, sem limitação de ano. Os títulos e resumos foram lidos, e, caso houvesse dúvidas quanto ao objetivo da pesquisa de cada artigo, o mesmo era lido na íntegra. Após a leitura dos títulos, resumos e, se necessário, a íntegra do texto para melhor compreensão do trabalho, foram elencados os artigos que tivessem maior relação com o objetivo da pesquisa. A pesquisa realizada com os descritores propostos gerou um total de 324 artigos. Após a primeira análise foram selecionados68, destes 32 foram excluídos por repetição. Os 36 artigos restantes foram avaliados conforme o objetivo do estudo, finalizando em 12. No entanto, nenhum teve como objetivo verificar os efeitos do treinamento muscular respiratório na DRGE de sujeitos com DPOC. Dessa forma, os autores realizaram uma revisão de literatura a fim de fornecer bases teóricas para futuras pesquisas sobre a temática. Conclui-se comeste estudo que, até o momento, não há pesquisas que avaliaram os efeitos do treinamento muscular respiratório sobre a DRGE de sujeitos com DPOC, o que sugere a necessidade de realizar pesquisas abordando a temática.

The purpose was to perform a systematic review about the effects of respiratory muscle training in Gastroesophageal Reflux Disease (GERD) of subjects with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). For the selection of studies, the following descriptors were used: ?Gastroesophageal Reflux?, ?Respiratory aspiration? and ?COPD? in the databases PubMed, LILACS, SciELO and TripDataBase, from January to February 2015. As selection criteria were used:articles published in Portuguese, English, and Spanish, regardless of the year of publication. The titles and abstracts were read and if there were doubts as to the purpose of the study of each article, the same was read in its entirety. After reading the titles, abstracts and, if necessary, in full, were listed items that were more closely related to the research purpose. The research with the proposed descriptors generated a total of 324 articles. After the first analysis were selected 68, of these 32 were excluded by repetition. The remaining 36 articles were evaluated according to the purpose of the study, ending in 12. However, none aimed to determine theeffects of respiratory muscle training in COPD subjects with GERD. Thus, the authors conducted a literature review to provide theoretical basis for future research about the theme. It was concluded from this study that there aren?t studies that evaluated the effects of respiratory muscle training on COPD subjects with GERD, which suggests the necessity to conduct research addressing the theme.

El objetivo fue hacer una revisión de la literatura sobre los efectos del entrenamiento de los músculos respiratorios en la enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE) en sujetos con EPOC. Para selección de losestudios se utilizaron losdescriptores: Gastroesophageal Reflux?,?Respiratoryaspiration? y ?EPOC? en las bases de datos PubMed, LILACS,SciELOyTripBataBase, entre los meses de enero y febrero 2015. Como criterios de selección fueron adaptados: artículos publicados en Portugués, Inglés o Español, sin limitación año. Los títulos y resúmenes seleyeron y si había dudas sobre la finalidad del estudio de cada artículo, el mismo fue leído en su totalidad. Después de leer los títulos, los resúmenes y, si necesario, el texto completo para una mejor comprensión delartículo, fueron listadas los artículos que tuvieron mayor relación con objetivo de la investigación. La investigación realizada con los descriptores propuestos generó un total 324 artículos. Después del primer análisis fueron seleccionados 68, de estos 32 fueron excluidos por repetición. Los 36 artículos restantes fueron evaluados de acuerdo con propósitodel estudio, terminando en 12. Sin embargo, ninguno tuvo como objetivo determinar los efectos del entrenamiento muscular respiratorio en la ERGE en sujetos con EPOC. Por lo tanto, los autores realizaron una revisión bibliográfica con fin de proporcionar base teórica para futuras investigaciones sobre el tema. Se concluye de este estudio que hasta la fecha no hay estudios que evaluaron los efectos del entrenamiento muscular respiratorio sobre la ERGE en sujetoscon EPOC, lo que sugiere la necesidad de realizar investigaciones que abordan el tema.

Efecto del entrenamiento de músculos abdominales sobre la función respiratoria en adolescentes sanos: Estudio piloto / Effect of abdominal muscle training on respiratory function in healthy adolescents: A preliminar study

The respiratory muscle training has been used to improve muscle strength and optimize the mechanism of cough. The aim of this study is to evaluate the effect of abdominal muscle training on respiratory muscle strength (MIP, MEP), peak expiratory flow (PEF) and peak cough flow (PCF) in healthy adolescents. The study design was quasi-experimental, variables of respiratory function were assessed before and after the muscle training protocol in a sample of sedentary healthy adolescents without gender restriction. The sample size calculated was 15 subjects. The training protocol consisted in 8 weeks of training divided into two stages (basic and advanced training plan) twice a week. Descriptive statistics were performed, tests for normality (Shapiro Wilk), U Mann Whitney test, Pearson coefficient and t-student test were used. Results are expressed as mean and its standard deviation. It was considered significant a p value < 0,05. Seventeen subjects (8 males and 9 females) entered to the study, all subjects performed the protocol and completed it without incidents. After completing the training protocol the sit-up test performance increased 21.7% (p = 0.0001), the MIP increase 16,5 cm H2O (17.1%) (p = 0.006), MEP increased 34.9 cm H2O (50,2 %) (p = 0.0001). Moreover, PEF increased 35.3 L/min (8.3%) (p = 0.003) and PCF increased 36.6 L/min (9,1%). There was no correlation between sit-up test performance and lung function variables. PEF showed only a moderate correlation with PCF (r = 0.6; p = 0.007) and MEP (r = 0.59; p = 0.01). We conclude that, in this sample, increases in respiratory muscle strength, PEF and PCF were observed after abdominal muscle training. No association between abdominal muscle strength and respiratory function variables was found before initiating the training protocol.

El entrenamiento muscular respiratorio ha sido utilizado para mejorar la fuerza de los músculos y optimizar el mecanismo de la tos. El objetivo de este estudio es evaluar el efecto del entrenamiento de músculos abdominales sobre la fuerza de los músculos respiratorios (Pimax, Pemax), flujo espiratorio máximo (FEM) y flujo máximo de tos (FMT) en adolescentes sanos. Este estudio es cuasi experimental, donde se evaluaron las variables de función respiratoria antes y después del protocolo de entrenamiento. La muestra estuvo integrada por adolescentes sanos sedentarios sin restricción de sexo. La muestra mínima estimada fue de 15 sujetos. El protocolo de entrenamiento consistió en 8 semanas de entrenamiento dividido en 2 etapas (plan básico y avanzado de ejercicios) dos veces por semana. Se realizó estadística descriptiva, pruebas de normalidad (Shapiro Wilk); se utilizó test U de Mann Whitney, coeficiente de correlación de Pearson y test t-student para muestras pareadas. Los resultados se expresan en promedios y desviación estándar. Se consideró significativo un valor de p < 0,05. Ingresaron al estudio 17 sujetos (8 hombres y 9 mujeres), todos los sujetos realizaron el protocolo completo. Posterior al protocolo los sujetos incrementaron en 21,7% el rendimiento del sit-up test (p=0,0001); la Pimax aumentó 16,5 cm H2O (+17,1%) (p=0.006), la Pemax aumentó 34,9 cm H2O (+50,2%) (p=0,0001). Por otra parte, el FEM aumentó 35,3 L/min (+8,3%) (p=0,003) y el FMT aumentó 36,6 L/min (+9,1%). La fuerza de músculos abdominales no muestra correlación con las variables de función respiratoria. Sólo FEM muestra correlación moderada con el FMT (r = 0,6; p = 0,007) y Pemax (r = 0,59; p = 0,01). Se concluye que, en la muestra estudiada, se observan incrementos en la fuerza muscular respiratoria, FEM y FMT luego de un protocolo de entrenamiento de músculos abdominales. No se observó asociación entre la fuerza muscular abdominal y las variables de función respiratoria antes de iniciado el protocolo.

Rehabilitación respiratoria en el paciente neuromuscular: efectos sobre la tolerancia al ejercicio y musculatura respiratoria: resultado de una serie de casos / Respiratory rehabilitation in neuromuscular patients: effects on exercise tolerance and respiratory muscles

Background: The pulmonary rehabilitation (PR) has acquired an important role in neuromuscular patient treatment. The aim was to investigate the effects of PR program on 6-minute walking test variables (6MWT) and respiratory muscle function (RMF) in patients with neuromuscular disease. Patients and Methods: In the study were included 13 patients, age 12.5 +/- 2.8 years old. Seven of them were able to walk (2 Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy (FSHD), 1 Becker Muscular Dystrophy, 1 Congenital Myopathy, 1 Bethlem Syndrome, 2 Duchenne Muscular Dystrophy); and 6 were unable to walk (4 Duchenne Muscular Dystrophy, 1 Spinal Muscular Atrophy (SMA) type III and 1 SMAII). The results of RMF and 6MWT before and after 13 weeks of respiratory muscle training (RMT) (40-50 percent Pimax and 60-70 percent Pemax) and aerobic training (AT) (50 percent heart rate reserve) were analyzed. Wilcoxon test with 95 percent confidence interval was used to assess statistical significance. Results: Significant changes (p < 0.05) were observed in the averages of dyspnea score that decreased in 1.8 points (from 4.4 to 2.6; -40.9 percent) and in sustained inspiratory pressure (Pims) that increased in 14.3 cm H2O (from 16 to 30.3; +89.4 percent). Other variables that assessed aerobic capacity (6 MWT, heart rate and leg fatigue) and RMF (Pimax and Pemax) showed a trend towards improvement, but did not reach statistical significance. Conclusion: In patients with neuromuscular diseases significant changes in dyspnea after cardiopulmonary training protocol were observed. Moreover, the moderate intensity respiratory muscle training was well tolerated and an effective method to generate significant increases in Pims, constituting an alternative to previously established protocols.

Introducción: La rehabilitación respiratoria (RR) ha adquirido un papel importante en el manejo del paciente con enfermedad neuromuscular. El objetivo de este estudio fue investigar los efectos de un programa de rehabilitación respiratoria (RR) sobre variables del test de caminata de 6 min (C6M) y función muscular respiratoria (FMR) en pacientes con patología neuromuscular. Pacientes y Métodos: En el estudio se incluyeron 13 pacientes, edad: 12,5 +/- 2,8 años, de los cuales 7 son ambulantes (2 distrofia muscular (DM) fascio-escápulo-humeral, 1 DM de Becker, 1 miopatía congénita, 1 síndrome de Bethlem, 2 DM de Duchenne); y 6 no son ambulantes (4 DM de Duchenne, 1 atrofia espinal (AT) tipo 3 y 1AT 2). Se analizaron los registros de FMR y C6M al inicio y posterior a 13 semanas de entrenamiento muscular respiratorio (40-50 por ciento Pimax y 60-70 por ciento Pemax) y cardiopulmonar (50 por ciento de FCR). Se utilizó el test no paramétrico de Wilcoxon con un intervalo de confianza de 95 por ciento. Resultados: Se observaron cambios significativos (p < 0,05) en el puntaje de disnea que disminuyó 1,8 puntos (de 4,4 a 2,6; -40,9 por ciento) y en la presión inspiratoria máxima sostenida (Pims) que aumentó 14,3 cm de H2O (de 16 a 30,3 cm H(2)0; +89,4 por ciento). Las otras variables que evaluaron capacidad aeróbica (C6M, frecuencia cardíaca y fatiga de las piernas) y función de los músculos respiratorios (Pimax y Pemax) mostraron una tendencia a la mejoría, sin embargo, no alcanzaron significación estadística. Conclusiones: En pacientes con enfermedades neuromusculares se observan cambios significativos en la disnea posterior a un protocolo de entrenamiento cardiopulmonar. Por otra parte, el entrenamiento muscular respiratorio de moderada intensidad fue un método bien tolerado y efectivo para generar incrementos significativos en la Pims, constituyendo una alternativa a los protocolos previamente establecidos.

Efectos del entrenamiento muscular inspiratorio/espiratorio sobre función respiratoria de pacientes tetrapléjicos / Effects of inspiratory/expiratory muscular training on respiratory function in quadriplegic patients

Introduction: Functional impairment in patients with high spinal cord injuries is associated to ventilatory dysfunction due to paretic respiratory muscles, which causes alterations in the ventilatory and in the cough mechanisms. Respiratory muscle training has been studied as a therapeutic alternative for this group of patients with no conclusive results, whereas a mixed protocol, which stimulates both inspiratory and expiratory muscles, had not been previously investigated. Objective: To evaluate the effects of systematic respiratory muscle training during four months, on pulmonary function, respiratory muscles strength and effort tolerance, cough efficacy and dyspnea perception, in a group of quadriplegic patients with at least one year of evolution post injury. Method: A quasi-experimental design was used. Six adults with cervical spinal cord injuries were enlisted and incorporated in a mixed respiratory muscles training for four months. Pulmonary function, respiratory muscles strength and resistance, cough efficacy and dyspnea perception were assessed pre and post training. Results: The application of the mixed training protocol significantly improved inspiratory muscle strength (p = 0,028),respiratory muscles effort tolerance (p = 0,028) and cough efficacy (p = 0,034).The other measures did not reach statistical significance. Conclusion: Mixed(inspiratory/expiratory) muscular training, shows partially favorable results in the improvement of pulmonary function. Studies using greater numbers of patients are necessary to achieve more categorical results.

Introducción: El compromiso funcional en pacientes con lesiones medulares altas se asocia a disfunción ventilatoria por paresia de musculatura respiratoria y provoca alteraciones ventilatorias y en el mecanismo de la tos. El entrenamiento de la musculatura respiratoria ha sido analizado como alternativa terapéutica para neumo este grupo de pacientes sin resultados concluyentes, mientras que un protocolo mixto, que estimule músculos inspiratorios y espiratorios no ha sido estudiado con anterioridad. Objetivo: Evaluar la respuesta del sistema respiratorio al entrenamiento sistemático de la musculatura respiratoria durante cuatro meses, sobre la función pulmonar, fuerza y tolerancia al esfuerzo de la musculatura respiratoria, eficacia de la tos y percepción de disnea de un grupo de pacientes tetrapléjicos. Materiales y Métodos: Se aplicó un diseño cuasi-experimental. Seis pacientes con lesiones medulares cervicales de al menos un año de evolución fueron reclutados e incluidos en un programa de entrenamiento mixto de la musculatura respiratoria durante 4 meses. Se evaluó la función pulmonar, fuerza y resistencia de la musculatura respiratoria, eficacia de la tos y percepción de disnea antes y después del período de entrenamiento. Resultados: El protocolo de entrenamiento mixto aplicado incrementó significativamente la fuerza muscular inspiratoria (p= 0,028), la tolerancia al esfuerzo de los músculos respiratorios (p = 0,028) y la eficacia de la tos (p = 0,034). El incremento en todas las otras variables medidas no alcanzó significancia estadística. Conclusión: El entrenamiento muscular mixto(inspiratorio/espiratorio) muestra resultados parcialmente favorables en la mejoría de indicadores de función pulmonar. Estudios de mayor número de pacientes son necesarios para acceder a resultados más categóricos.