Impact of climate variability on exercise-induced bronchospasm in adolescents living in a semi-arid region / Influência de alterações climáticas sobre a ocorrência do broncoespasmo induzido por exercício em adolescentes de uma região semiárida

ABSTRACT Objective: To examine the impact of climate variability on the occurrence of exercise-induced bronchospasm in the rainy and dry seasons of a Brazilian semi-arid region. Methods: This sample comprised 82 adolescents aged 15 to 18 years, who were submitted to exercise-induced bronchospasm assessment on a treadmill and outdoors, during the rainy and the dry season. Anthropometric variables, sexual maturity and forced expiratory volume in the first second were analyzed. Air temperature and humidity, decline in forced expiratory volume in the first second (%) and frequency of bronchospasm were compared between seasons using the independent Student's t test, the Wilcoxon and McNemar tests, respectively. The level of significance was set at p<0.05. Results: The mean age was 15.65±0.82 years. Air temperature, air humidity and decline in forced expiratory volume in the first second (%) differed between seasons, with higher air temperature and humidity in the rainy season (29.6ºC±0.1 and 70.8%±0.6 versus 28.5ºC±0.2 and 48.5%±0.6; p<0.05). The decline in forced expiratory volume in the first second (%) was greater in the dry season (9.43%±9.97 versus 12.94%±15.65; p<0.05). The frequency of bronchospasm did not differ between seasons. Conclusion: The dry season had a negative impact on forced expiratory volume in the first second in adolescents, with greater decrease detected during this period. Findings of this study suggested bronchospasm tends to be more severe under low humidity conditions.

RESUMO Objetivo: Verificar a influência das alterações climáticas sobre o broncoespasmo induzido por exercício, nos períodos chuvoso e seco de uma região do semiárido brasileiro. Métodos: Foram submetidos à avaliação do broncoespasmo em esteira ergométrica, em ambiente externo, nos períodos chuvoso e seco, 82 adolescentes, com idades de 15 a 18 anos. Foram avaliadas as variáveis antropométricas, a maturação sexual e o volume expiratório forçado no primeiro segundo. Para comparação da temperatura e umidade, queda do volume expiratório forçado no primeiro segundo (%) e frequência do broncoespasmo entre os períodos, foram utilizados o teste t de Student independente, o teste de Wilcoxon e o teste de McNemar, respectivamente. O nível de significância adotado foi p<0,05. Resultados: A média de idade foi 15,65±0,82 anos. A temperatura, a umidade e a queda do volume expiratório forçado no primeiro segundo (%) diferiram entre os períodos, com valores de temperatura e umidade maiores no período chuvoso (29,6ºC±0,1 e 70,8%±0,6 versus 28,5ºC±0,2 e 48,4%±0,6; p<0,05). A queda do volume expiratório forçado no primeiro segundo (%) foi maior no período seco (9,43%±9,97 versus 12,94%±15,65; p<0,05), e não foi encontrada diferença da frequência do broncoespasmo entre os períodos. Conclusão: O período seco influenciou negativamente no volume expiratório forçado no primeiro segundo de adolescentes, observando maior percentual de queda dessa variável nesse período. De acordo com os achados, propõe-se uma maior gravidade do broncoespasmo induzido por exercício em condições de baixa umidade.

Avaliação dos fatores de risco associados ao broncoespasmo induzido pelo exercício em crianças e adolescentes sem diagnóstico prévio de asma / Assessment of risk factors associated with exercise-induced bronchospasm in children and adolescents without prior diagnosis of asthma

Objetivo: Avaliar os fatores de risco associados ao broncoespasmo induzido pelo exercício (BIE) em crianças e adolescentes sem diagnóstico prévio de asma por meio dos parâmetros espirométricos. Métodos: 90 voluntários acima do percentil 85th do peso (EP) e 30 eutróficos (EU) participaram deste estudo. Foi realizado teste de broncoprovocação de acordo com o protocolo de Del Rio-Navarro et al. (2000), utilizando-se esteira ergométrica. O BIE foi considerado positivo quando o voluntário apresentou redução ≥ 10% do volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) basal, ou redução ≥ 26% do fluxo expiratório forçado entre 25 e 75% da capacidade vital forçada (FEF25-75%). Resultados: Houve associação do excesso de massa corpórea com o BIE demonstrado nas crianças e adolescentes, o que não foi observado com o nível de atividade física. Além disso, o diagnóstico positivo de BIE apresentou reduções significativas da função pulmonar até uma hora pós-exercício avaliado pelos métodos VEF1 e FEF25-75% da espirometria. Conclusão: O excesso de massa corporal pode influenciar no aumento da frequência de BIE em crianças e adolescentes sem o diagnóstico prévio de asma quando comparado a eutróficos por diferentes parâmetros na espirometria.

Objective: To assess risk factors associated with exercise-induced bronchospasm (EIB) in children and adolescents without prior diagnosis of asthma using spirometric parameters. Methods: 90 volunteers above the 85th percentile for weight (overweight) and 30 eutrophic participants were included in this study. EIB testing was performed according to the protocol proposed in 2000 by Del Rio-Navarro et al., using a treadmill. The EIB test was considered positive when there was a decrease of 10% or more in forced expiratory volume in one second (FEV1) or a reduction of 26% or more in forced expiratory flow between 25 and 75% of the forced vital capacity (FEF25-75%). Results: There was an association between EIB and excess body mass in children and adolescents, but not between EIB and level of physical activity. Furthermore, the diagnosis of EIB was associated with prolonged significant reductions in pulmonary function parameters FEV1 and FEF 25­75%.Conclusion: Excess body weight may increase the frequency of BIE in children and adolescents without prior diagnosis of asthma when compared with eutrophic subjects, based on different spirometric parameters.

Prevalência dos sintomas de asma e alergia e avaliação dos mecanismos envolvidos no broncoespasmo induzido pelo exercício em corredores de longa distância / Prevalence of asthmatic and allergic symptoms and mechanism of exercise-induced bronchoconstriction in long distance runners

A prevalência de sintomas de asma, broncoespasmo induzido pelo exercício (BIE), hiperresponsividade brônquica (HRB) e alergia em atletas que praticam modalidades de alto rendimento e longa duração tem aumentado nas últimas décadas e tem sido estudada principalmente em atletas de inverno e nadadores. No entanto, a prevalência de sintomas de asma e alergia e os mecanismos inflamatórios envolvidos no BIE que ocorre em corredores de longa distância permanecem pouco conhecidos. Objetivos: O presente estudo tem como objetivo avaliar a prevalência de sintomas de asma e alergia em corredores de longa distância de elite e investigar os mecanismos inflamatórios envolvidos no BIE nos atletas sem histórico de asma. Casuística e Métodos: Este estudo foi realizado em duas fases: na Fase I, foi avaliada a prevalência de sintomas de asma e alergia em 201 corredores de longa distância, através da aplicação dos questionários ISAAC e AQUA©. Na Fase II, foram avaliados os mecanismos inflamatórios envolvidos no BIE de 40 corredores que não apresentaram sintomas de asma na Fase I e que foram selecionados aleatoriamente. Nesta fase, os atletas compareceram ao laboratório em três momentos, com intervalo máximo de duas semanas entre cada visita, e foram submetidos às seguintes avaliações 1º) escarro induzido e teste cardiopulmonar máximo, 2º) broncoprovocação por metacolina e, 3º) óxido nítrico no ar exalado (FeNO), metabólitos LTE4 e 9alfa, 11beta-PGF2 e teste de hiperventilação eucápnica voluntária (HEV). Resultados: A prevalência de sintomas de asma e alergia foi de 6,5% e 60,5%, respectivamente. Ao analisar as questões do AQUA©, observou-se alta frequência de sintomas de BIE (62,3%) e rinite (56,6%). Os sintomas de alergia não foram associados a variáveis como gênero, idade, experiência em corridas de longa distância, volume de treinamento semanal e desempenho em provas de meia maratona e maratona. Verificou-se ainda que a prevalência de BIE foi de 27,5%. Quando comparados os...

An increased prevalence of asthma and allergic symptoms, exercise-induced bronchoconstriction (EIB) and bronchial hyperresponsiveness (BHR) has been observed in elite and endurance athletes, especially winter sports athletes and swimmers. However, the occurrence of allergy symptoms and the inflammatory mechanisms involved in the EIB that occurs in long distance runners remains poorly known. Objectives: the aims of the present study were to assess the prevalence of symptoms of asthma and allergy in long distance runners and to investigate possible inflammatory mediators involved in the EIB that occurs in those without asthma history. Methods: This cross sectional study was performed in two phases. In Phase I, the prevalence of symptoms of asthma and allergy was assessed in 201 long distance runners using ISAAC and AQUA© questionnaires. In Phase II, 40 athletes were randomly selected among those who did not present asthma history and they performed the following measurements: induced sputum, cardiopulmonary exercise testing, methacholine bronchoprovocation challenge, exhaled nitric oxide (FeNO), urinary collection to quantify LTE4 and 9alfa, 11beta-PGF2 metabolites and eucapnic voluntary hyperventilation test (EVH). Results: The prevalence of asthma and allergy symptoms was 6.5% and 60.5%, respectively. In addition, we observed a high frequency of EIB symptoms (62.3%) and rhinitis (56.6%). Allergy symptoms were not associated with anthropometric characteristics, running experience, weekly training volume and best half-marathon and marathon performance. The prevalence of EIB was 27.5% and no difference in baseline lung function, anthropometric data as well as training and performance characteristics was observed between athletes with (EIB+) and without (EIB-) EIB. EIB+ athletes reported more allergy symptoms (p=0.03) and were more resposive to methacholine (p=0.01) than EIB- athletes. A higher percentage of eosinophils in the induced sputum (p=0.03) and...

Broncoespasmo induzido por exercício em corredores brasileiros de longa distância de elite / Exercise-induced bronchoconstriction in elite long-distance runners in Brazil

OBJETIVO: Determinar a prevalência de broncoespasmo induzido por exercício em corredores brasileiros de longa distância de elite e se há uma diferença na carga de treinamento entre atletas com e sem broncoespasmo induzido por exercício. MÉTODOS: Estudo transversal com corredores de longa distância de elite sem sintomas atuais de asma e sem diagnóstico de broncoespasmo induzido por exercício. Todos os participantes foram submetidos ao teste de hiperventilação voluntária eucápnica e ao teste cardiopulmonar de esforço máximo e responderam a questionários sobre sintomas de asma e atividade física para monitorizar sua carga de treinamento semanal. RESULTADOS: Dos 86 atletas do sexo masculino recrutados, 20 concordaram em participar do estudo, dos quais 5 (25%) foram diagnosticados com broncoespasmo induzido por exercício. Não foram evidenciadas diferenças entre os atletas com e sem broncoespasmo induzido por exercício em relação a características antropométricas, consumo de oxigênio de pico, valores basais de função pulmonar ou sintomas de asma relatados. A carga de treinamento semanal foi significativamente menor nos atletas com broncoespasmo induzido por exercício do que naqueles sem esse diagnóstico. CONCLUSÕES: Nesta amostra de corredores de longa distância brasileiros, a prevalência de broncoespasmo induzido por exercício foi alta.

OBJECTIVE: To determine the prevalence of exercise-induced bronchoconstriction among elite long-distance runners in Brazil and whether there is a difference in the training loads among athletes with and without exercise-induced bronchoconstriction. METHODS: This was a cross-sectional study involving elite long-distance runners with neither current asthma symptoms nor a diagnosis of exercise-induced bronchoconstriction. All of the participants underwent eucapnic voluntary hyperpnea challenge and maximal cardiopulmonary exercise tests, as well as completing questionnaires regarding asthma symptoms and physical activity, in order to monitor their weekly training load. RESULTS: Among the 86 male athletes recruited, participation in the study was agreed to by 20, of whom 5 (25%) were subsequently diagnosed with exercise-induced bronchoconstriction. There were no differences between the athletes with and without exercise-induced bronchoconstriction regarding anthropometric characteristics, peak oxygen consumption, baseline pulmonary function values, or reported asthma symptoms. The weekly training load was significantly lower among those with exercise-induced bronchoconstriction than among those without. CONCLUSIONS: In this sample of long-distance runners in Brazil, the prevalence of exercise-induced bronchoconstriction was high.

Desempenho de uma escala analógica visual legendada na determinação do grau de dispneia durante teste de broncoespasmo induzido por exercício em crianças e adolescentes asmáticos / Performance of a word labeled visual analog scale in determining the degree of dyspnea during exercise-induced bronchoconstriction in children and adolescents with asthma

OBJETIVO: Existe uma relação indireta entre a obstrução das vias aéreas em asma e a intensidade de falta de ar (dispneia). Uma escala visual analógica legendada de dispneia com escore de 0-3 pontos tem sido amplamente utilizada na avaliação da broncoconstrição, embora a percepção de tal obstrução seja muito variável. O objetivo deste estudo foi determinar se crianças e adolescentes são capazes de perceber a broncoconstrição aguda induzida por exercício (BAIE), bem como medir o poder discriminatório de uma escala visual analógica legendada de dispneia em relação à intensidade de BAIE. MÉTODOS: Estudo transversal com 134 crianças e adolescentes asmáticos que foram submetidos a um teste de broncoespasmo induzido por seis minutos de exercício em um cicloergômetro. A intensidade da dispneia foi determinada utilizando-se uma escala visual analógica legendada de dispneia antes de cada determinação de VEF1. A escala tem um escore de 0-3 pontos, com desenhos em uma sequência lógica variando entre "sem sintomas" e "dispneia grave". As variáveis foram determinadas no momento basal, assim como em 5, 10 e 20 minutos após o término do teste de exercício. A acurácia da escala de dispneia em detectar o grau de BAIE foi determinada através de curvas ROC para a queda de VEF1 após o exercício, usando pontos de corte de 10 por cento, 20 por cento, 30 por cento e 40 por cento. RESULTADOS: Dos pacientes selecionados, 111 completaram o estudo, e 52 (46,8 por cento) apresentaram BAIE. A área sob a curva ROC progressivamente aumentou com o aumento do grau de broncoconstrição. CONCLUSÕES: Em crianças e adolescentes asmáticos, a acurácia desta escala de dispneia melhora com o aumento do percentual de queda em VEF1 após o exercício. Entretanto, o valor preditivo da escala é subótimo quando a porcentagem de queda em VEF1é menor.

OBJECTIVE: There is an indirect relationship between airway obstruction in asthma and the intensity of breathlessness (dyspnea). A word labeled visual analog dyspnea scale with a 0-3 score has been widely used for the assessment of the degree of bronchoconstriction, although the perception of such obstruction varies considerably. The objective of this study was to determine whether children and adolescents are able to perceive acute exercise-induced bronchoconstriction (EIB), as well as to measure the discriminatory power of a word labeled visual analog dyspnea scale in relation to the intensity of the EIB. METHODS: A cross-sectional study involving 134 children and adolescents with asthma and submitted to a six-minute steady-state exercise test on a cycle ergometer. The intensity of dyspnea was determined using a word labeled visual analog dyspnea scale prior to each determination of FEV1. The scale is scored from 0 to 3, with a logical sequence of pictures, ranging from "no symptoms" to "severe dyspnea". Variables were determined at baseline, as well as at 5, 10, and 20 min after the exercise test. The accuracy of the dyspnea scale in identifying the degree of EIB was determined by means of ROC curves for the post-exercise fall in FEV1, using cut-off points of 10 percent, 20 percent, 30 percent, and 40 percent. RESULTS: Of the patients selected, 111 finished the study, and 52 (46.8 percent) presented with EIB. The area under the ROC curve increased in direct proportion to increases in the degree of bronchoconstriction. CONCLUSIONS: Among children and adolescents with asthma, the accuracy of this dyspnea scale improves as the post-exercise percentage fall in FEV1 increases. However, the predictive value of the scale is suboptimal when the percentage fall in FEV1 is lower.

Broncoespasmo induzido pelo exercício em adolescentes asmáticos obesos e não-obesos / Exercise-induced bronchospasm in obese and non-obese asthmatic adolescents

OBJETIVO: Avaliar e comparar a frequência e intensidade do broncoespasmo induzido pelo exercício (BIE) em adolescentes asmáticos obesos e não-obesos. MÉTODOS: Estudo transversal e descritivo realizado com 39 adolescentes de ambos os sexos, com idade entre dez e 16 anos, divididos em dois grupos conforme o histórico clínico de asma e/ou rinite alérgica e o índice de massa corporal: asmáticos obesos (n=18); asmáticos não-obesos (n=21). Utilizou-se o teste de broncoprovocação com exercício para a avaliação do BIE, considerando-se positiva uma diminuição do volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) >15 por cento do valor pré-exercício. Para avaliar a intensidade e a recuperação do BIE, foram calculadas a queda percentual máxima do VEF1 (QM por centoVEF1) e a área acima da curva (AAC0-30). A análise estatística utilizou o teste exato de Fischer para comparar a frequência de BIE e o teste de Mann-Whitney para a intensidade e recuperação. Rejeitou-se a hipótese de nulidade se p<0,05. RESULTADOS: Não houve diferença significativa na frequência de BIE entre os grupos de asmáticos obesos (50 por cento) e não-obesos (38 por cento). Entretanto, a queda máxima do VEF1 e a AAC0-30 foram maiores nos asmáticos obesos em comparação aos não-obesos (respectivamente 37,7 por cento e 455 versus 24,5 por cento e 214, p<0,03). CONCLUSÕES: A obesidade não contribuiu para o aumento da frequência do BIE em asmáticos e não-asmáticos, entretanto, a obesidade contribuiu para o aumento da intensidade e do tempo de recuperação da crise de BIE em asmáticos.

OBJECTIVE: To assess and compare the frequency and severity of exercise-induced bronchospasm (EIB) in obese and non-obese asthmatic adolescents. METHODS: Cross-sectional and descriptive study with 39 subjects aged ten to 16 years of both genders divided into two groups according to clinical history of asthma and/or allergic rhinitis and body mass index, as follows: asthmatic obese (n=18) and asthmatic non-obese (n=21). An exercise bronchoprovocation test was applied to diagnose EIB and was considered positive if the forced expiratory volume in one second (FEV1) decreased >15 percent in relation to pre-exercise FEV1. Maximum percent of fall in FEV1 (MF percentFEV1) and the area above the curve (AAC0-30) were calculated to evaluate the intensity and recovery of EIB. Fisher exact test was used to compare the frequency of EIB and Mann-Whitney test to compare the severity and recovery of EIB. Null hypothesis was rejected when p<0.05. RESULTS: No significant difference was found in the frequency of EIB between the asthmatic obese (50 percent) and non-obese (38 percent) adolescents. However, the MF percentFEV1 and AAC0-30 were significantly higher in the asthmatic obese as compared to the asthmatic non-obese patients (respectively, 37.7 percent and 455 versus 24.5 percent e 214, p<0.03). CONCLUSIONS: Obesity did not contribute to the increase of the frequency of EIB in asthmatic and non-asthmatic patients. However, obesity contributed to the increase of severity and recovery time of EIB in asthmatics.