Mecânica respiratória de pacientes com obesidade mórbida / Respiratory mechanics of patients with morbid obesity

RESUMO Objetivo avaliar os diferentes componentes da resistência do sistema respiratório e a força muscular respiratória, bem como investigar a ocorrência de limitação de fluxo expiratório (LFE) de pacientes obesos mórbidos (OM) na posição sentada. Métodos a amostra foi composta de OM (IMC ≥ 40 kg/m2) e de indivíduos não obesos (NO) com IMC entre 18 e 30 kg/m2. O protocolo foi composto de: avaliação antropométrica e da função respiratória (espirometria, pressões inspiratória (PIM) e expiratória máximas (PEM) e oscilometria de impulso). Na comparação entre os grupos, foi utilizado o teste T para amostras não pareadas. As correlações foram avaliadas pelo teste de Pearson, e o nível de significância foi de 5%. Resultados Foram avaliados 50 OM (idade 40,0 ± 10,4 anos, 1,64 ± 0,09 m, 138,8 ± 33,6 kg e 50,7 ± 8,9 kg/m2), além de 30 NO (idade 37,6 ± 11,5 anos, 1,67 ± 0,09 m, 65,2 ± 10,3 kg e 23,2 ± 22 kg/m2). Os OM apresentaram maiores valores de resistência total, central, de vias aéreas, tecidual e periférica quando comparados aos NO. Nenhum paciente apresentou LFE. A circunferência abdominal se associou com variáveis espirométricas PIM e PEM. A relação cintura-quadril se correlacionou com variáveis de mecânica respiratória, além das espirométricas PIM e PEM. Conclusões pacientes com obesidade mórbida e sem padrão espirométrico obstrutivo apresentam aumento nas resistências total, de vias aéreas, periférica e tecidual do sistema respiratório quando comparados a não obesos. Esses indivíduos, entretanto, não apresentam limitação de fluxo expiratório e redução da força muscular respiratória.

ABSTRACT Objective To evaluate the different components of the resistance of the respiratory system, respiratory muscle strength and to investigate the occurrence of expiratory flow limitation (EFL) in patients with morbid obesity (MO) when seated. Methods The sample was composed of MO (BMI≥40 kg/m2) and non-obese individuals (NO) with a BMI between 18 and 30 kg/m2. The protocol consisted of the anthropometric assessment and the following measures of respiratory function: spirometry, maximal inspiratory and expiratory pressures (MIP and MEP, respectively) and impulse oscillometry. The group comparison was performed using T-test for unpaired samples. The correlations were evaluated by the Pearson test with a significance level of 5%. Results Fifty MO (age 40±10.4 years, 1.64±0.09 m, 138.8±33.6 kg and 50.7±8.9 kg/m2), and 30 NO (age 37.6±11.5 years, 1.67±0.09 m, 65.2±10.3 kg and 23.2±22 kg/m2) were evaluated. The MO showed higher values of total, peripheral, airways, tissue and central resistance when compared to the NO. No patient showed EFL. The waist circumference was associated with spirometric variables, MIP, and MEP. The waist-to-hip ratio was correlated to respiratory mechanics and spirometric variables, MIP, and MEP. Conclusion Morbidly obese patients with no obstructive spirometric pattern show increased total, airway, peripheral, and tissue respiratory system resistance when compared to nonobese. These individuals, however, do not present with expiratory flow limitation and reduced respiratory muscles strength.

Cardiovascular Autonomic Dysfunction in Patients with Morbid Obesity / Disfunção Autonômica Cardiovascular em Pacientes com Obesidade Mórbida

Abstract Background: Morbid obesity is directly related to deterioration in cardiorespiratory capacity, including changes in cardiovascular autonomic modulation. Objective: This study aimed to assess the cardiovascular autonomic function in morbidly obese individuals. Methods: Cross-sectional study, including two groups of participants: Group I, composed by 50 morbidly obese subjects, and Group II, composed by 30 nonobese subjects. The autonomic function was assessed by heart rate variability in the time domain (standard deviation of all normal RR intervals [SDNN]; standard deviation of the normal R-R intervals [SDNN]; square root of the mean squared differences of successive R-R intervals [RMSSD]; and the percentage of interval differences of successive R-R intervals greater than 50 milliseconds [pNN50] than the adjacent interval), and in the frequency domain (high frequency [HF]; low frequency [LF]: integration of power spectral density function in high frequency and low frequency ranges respectively). Between-group comparisons were performed by the Student’s t-test, with a level of significance of 5%. Results: Obese subjects had lower values of SDNN (40.0 ± 18.0 ms vs. 70.0 ± 27.8 ms; p = 0.0004), RMSSD (23.7 ± 13.0 ms vs. 40.3 ± 22.4 ms; p = 0.0030), pNN50 (14.8 ± 10.4 % vs. 25.9 ± 7.2%; p = 0.0061) and HF (30.0 ± 17.5 Hz vs. 51.7 ± 25.5 Hz; p = 0.0023) than controls. Mean LF/HF ratio was higher in Group I (5.0 ± 2.8 vs. 1.0 ± 0.9; p = 0.0189), indicating changes in the sympathovagal balance. No statistical difference in LF was observed between Group I and Group II (50.1 ± 30.2 Hz vs. 40.9 ± 23.9 Hz; p = 0.9013). Conclusion: morbidly obese individuals have increased sympathetic activity and reduced parasympathetic activity, featuring cardiovascular autonomic dysfunction.

Resumo Fundamentos: A obesidade mórbida está diretamente relacionada à deterioração da capacidade cardiorrespiratória, incluindo alterações na modulação autonômica cardiovascular. Objetivo: Este estudo teve por objetivo avaliar a função autonômica cardiovascular de obesos mórbidos. Métodos: Estudo transversal, incluindo dois grupos, Grupo I, composto por 50 obesos mórbidos, e Grupo II, por 30 indivíduos não obesos. A função autonômica foi avaliada pela variabilidade da frequência cardíaca no domínio do tempo [desvio padrão de todos os intervalos R-R normais (SDNN); desvio-padrão de todos os intervalos R-R normais (SDNN); raiz quadrada das médias quadráticas das diferenças dos intervalos R-R sucessivos (RMSSD); e o percentual de diferenças de intervalo intervalos R-R sucessivos maior que 50 milissegundos (pNN50)] em comparação ao adjacente, e no domínio da frequência (HF, do inglês, “high frequency”, e LF, do inglês, “low frequency”: integração da função da densidade espectral de potência para as bandas de alta e baixa frequência, respectivamente). Os grupos foram comparados pelo teste t de Student, considerando-se um nível de significância de 5%. Resultados: Quando comparados aos controles, os indivíduos obesos apresentaram valores menores de SDNN (40,0 ± 18,0 ms vs. 70,0 ± 27,8 ms; p = 0,0004), RMSSD (23,7 ± 13,0 ms vs. 40,3 ± 22,4 ms; p = 0,0030), pNN50 (14,8 ± 10,4 % vs. 25,9 ± 7,2%; p = 0,0061) e HF (30,0 ± 17,5 Hz vs. 51,7 ± 25,5 Hz; p = 0,0023). A relação LF/HF média foi maior no Grupo I (5,0 ± 2,8 vs. 1,0 ± 0,9; p = 0,0189), refletindo alteração no equilíbrio simpato-vagal. Não houve diferença estatística entre os grupos I e II com relação ao índice LF (50,1 ± 30,2 Hz vs. 40,9 ± 23,9 Hz; p = 0,9013). Conclusão: obesos mórbidos apresentam aumento de atividade simpática e redução da atividade parassimpática, caracterizando uma disfunção autonômica cardiovascular.

Força muscular respiratória de mulheres obesas mórbidas e eutróficas / Respiratory muscle strength in morbidly obese and eutrophic women

A obesidade mórbida é uma condição clínica que afeta a capacidade funcional, sendo a musculatura respiratória igualmente comprometida. Objetivou-se avaliar a força muscular inspiratória e expiratória de mulheres obesas mórbidas (MO) e eutróficas (ME). Estudo transversal com amostra composta por 21 mulheres (14 MO e 7 ME), pareadas pela idade e altura. A avaliação da força muscular inspiratória e expiratória foi realizada por meio da verificação das pressões inspiratória e expiratória por manovacuometria. Quando comparadas as pressões respiratórias estáticas máximas obtidas com os valores preditos para ME e MO, constata-se que as do primeiro grupo apresentam valores de PImáx=119,14±1,9 cmH2O (152% do predito) e PEmáx=141,1±10,2 cmH2O (98,5% do predito) dentro dos limites de normalidade ou acima, enquanto no grupo de obesas mórbidas os valores de PImáx=66±18,7 cmH2O (84,3% do predito) e PEmáx=78,4±14,2 cmH2O (54,3% do predito) foram inferiores aos preditos. Comparando-se as pressões respiratórias estáticas máximas obtidas de MO com ME, observa-se diferença significativa tanto para os valores de PImáx (66±18,7 versus 119±1,9 cmH2O) como PEmáx (78,4±14,2 versus 141,14±10,20) com significância estatística de 0,001. Conclui-se que a força muscular respiratória é marcadamente diminuída em MO, quando comparadas a ME.

The morbid obesity is a clinical condition that affects functional capacity, and the respiratory muscles are also impaired. This study aimed to evaluate the inspiratory and expiratory muscle strength of morbidly obese women (OW) and eutrophic women (EW). Cross-sectional study, whose sample was composed by 21 women (14 OW and 7 EW) paired by age and height. Inspiratory and expiratory muscle strength evaluation was carried out by means of maximal inspiratory and expiratory pressure recordings (MIP and MEP, respectively) using manovacuometry. When comparing the maximal static respiratory pressures with predicted values for OW and EW, we observed that EW presented values of MIP=119.14±1.9 cmH2O (152% of predicted value) and MEP=141.1±10.2 cmH2O (98.5% of predicted value) within or above normal limits, while in OW group, MIP=66±18.7 cmH2O (84.3% of predicted value) and MEP=78.4±14.2 cmH2O (54.3% of predicted value) were lower than the predicted values. When comparing maximal static respiratory pressures of OW and EW, we observed a significant difference for MIP (66±18.7 versus 119±1.9 cmH2O) and MEP=78.4±14.2 versus 141.14±10.20) with statistical significance of 0.001. We conclude that respiratory muscle strength is notably decreased in OW when compared to EW.