INTRODUÇÃO: As exacerbações da doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) afetam profundamente a força muscular periférica e a capacidade funcional destes pacientes, entretanto, intervenções para prevenir estas perdas funcionais e sistêmicas são pobremente compreendidas. OBJETIVOS: Avaliar os efeitos do treinamento resistido sobre a força muscular periférica, capacidade funcional e a qualidade de vida em pacientes com DPOC durante a hospitalização. Além disso, avaliar a resposta desta intervenção sobre a inflamação sistêmica e a atividade física de vida diária. MÉTODOS: Vinte e nove pacientes hospitalizados na enfermaria de um Hospital Universitário por exacerbação da DPOC foram randomizados em dois grupos: controle (GC) e treinamento (GT). Eles foram avaliados no 2° dia de internação, na alta hospitalar e após 30 dias. Nestas avaliações foram verificadas a força muscular periférica dos membros inferiores e superiores, a distância percorrida no teste de caminha de 6 minutos (TC6min), a inflamação sistêmica (TNF-, PCR, IL1, IL-12p70, IL-6, IL-8, IL10), a saúde relacionada a qualidade de vida e a atividade física de vida diária. RESULTADOS: Nossos resultados demonstram que durante a hospitalização todos os pacientes, independente do grupo, mantiveram-se a maior parte do tempo (87%) na posição deitada ou sentada. Os pacientes do GC demonstraram uma redução de força muscular dos membros inferiores (p<0,05), mas sem alteração na distância percorrida em 6 minutos (p>0,05) durante a hospitalização. Os pacientes do GT demonstraram uma melhora na força muscular dos membros inferiores e do TC6min (p<0,05) que permaneceram até 30 dias após a alta hospitalar. Diferentemente do GC, os pacientes do GT apresentaram uma melhora do domínio impacto no questionário de qualidade de vida após a alta hospitalar. Não houve diferença entre os grupos nos marcadores inflamatórios sistêmicos analisados durante a hospitalização e após 30 dias. Além disso, diversos pacientes de ambos os grupos permaneciam fisicamente inativos (70%) em casa. CONCLUSÃO: Nossos resultados sugerem que o treinamento resistido durante a hospitalização melhora a força muscular periférica e capacidade funcional. Entretanto, sem alterar a inflamação sistêmica e a atividade física de vida diária / BACKGROUND: Exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) profoundly affects the peripheral muscle strength and functional capacity of patients, however, interventions to prevent these losses and systemic function are poorly understood. OBJECTIVE: Evaluate the effects of resistance training on peripheral muscle strength, functional capacity and quality of life in COPD patients during hospitalization. In addition, evaluate the response of this intervention on systemic inflammation and physical activity of daily living. METHODS: Twenty-nine patients hospitalized in the ward of a university hospital for exacerbation of COPD were randomized into two groups: control (CG) and training (GT). They were evaluated at day 2 after admission, hospital discharge and after 30 days. These assessments were verified to peripheral muscle strength of upper and lower limbs, the distance walked in 6 minutes, systemic inflammation (TNF-, CRP, IL1, IL-12p70, IL-6, IL-8 and IL10), health-related quality of life and physical activity of daily living. RESULTS: Our results show that during hospitalization all patients, regardless of group, remained most of the time (87%) in the lying or sitting position. The CG patients showed a reduction in muscle strength of lower limbs (p <0.05) but no change in distance walked in 6 minutes (p> 0.05) during hospitalization. TG patients demonstrated improvement in muscle strength of lower limbs and distance walked in 6 minutes (p <0.05) that remained until 30 days after hospital discharge. Differently from GC, the GT patients showed an improvement in the domain impact on health-related quality of life after discharge. There was no difference between groups in systemic inflammatory markers analyzed during hospitalization and after 30 days. In addition, several patients in both groups remained physically inactive (70%) at home. CONCLUSION: Our results suggest that resistance training during hospitalization improves peripheral muscle strength and functional capacity. However, without altering systemic inflammation and physical activity of daily living

Introdução: A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) apresenta repercussões sistêmicas que contribuem negativamente para a evolução da doença e aumentam a mortalidade nestes indivíduos. O nível de atividade física e a força muscular periférica têm sido evidenciados como fatores de morbi-mortalidade em pacientes com DPOC, entretanto os fenótipos previamente descritos na literatura não incluem estes fatores como determinante dos fenótipos. Objetivo: Identificar fenótipos em indivíduos com DPOC considerando o nível de atividade física, a composição corporal e a disfunção muscular esquelética. Casuísticas e Métodos: Foram avaliados 190 indivíduos em relação à função pulmonar (espirometria), ao controle clínico da DPOC (CCQ), aos fatores de saúde relacionados à qualidade de vida (CRQ), ao nível de atividade física na vida diária (acelerômetro - Actigraph GT3X), à força dos músculos esqueléticos (isometria máxima) e à composição corporal (biompedância). Após 3, 6, 9 e 12 meses destas avaliações, os indivíduos foram questionados quanto à ocorrência de exacerbações e hospitalizações. Para a identificação dos fenótipos foi realizada análise de agrupamento de cluster. As comparações entre os fenótipos identificados foram realizadas por meio do teste de one-way ANOVA seguido do pos teste de Tukey para dados paramétricos e do teste de Kruskal-Wallis seguido do teste de Dunn para dados não paramétricos. A normalidade dos dados foi avaliada por meio do teste de Kolmogorov-Smirnov. Para comparação das variáveis categóricas foi utilizado o teste de qui-quadrado. O nível de significância foi ajustado para 5%. Resultados: Foram identificados 3 fenótipos (clusteres) distintos de acordo com a idade, atividade física, composição corporal, força muscular, qualidade de vida e controle clínico. O fenótipo 1 englobou indivíduos mais jovens, com pior controle clínico e maior número de comorbidades, os indivíduos deste grupo apresentaram maior frequência de exacerbação comparados aos fenótipos 2 e 3. Os indivíduos do fenótipo 3 apresentaram menores valores de atividade física, maior tempo em comportamento sedentário e maior frequência de hospitalização nos indivíduos que exacerbaram. Conclusão: O presente estudo demonstrou a existência de diferentes fenótipos em pacientes com DPOC em relação à atividade física. Estes resultados são relevantes para o manejo clínico de indivíduos com DPOC e para a escolha de estratégias para aumentar o nível de atividade física destes pacientes / Rationale: The chronic obstructive pulmonary disease (COPD) has systemic repercussions that contribute negatively to the evolution of the disease and increase mortality in these individuals. The level of physical activity and peripheral muscle strength have been evidenced as morbidity and mortality factors in individuals with COPD, however the phenotypes previously described in the literature do not include these factors as determinant of the phenotypes. Objective: To identify phenotypes in individuals with COPD according to their levels of physical activity in daily life, body composition and skeletal muscle force. Methods: We evaluated 190 individuals in relation to pulmonary function (spirometry), clinical control of COPD (CCQ), health factors related to quality of life (CRQ), physical activity in daily life (Actigraph GT3X), skeletal muscle force (maximal isometry) and body composition (bioimpedance). After 3, 6, 9 and 12 months of these evaluations, subjects were questioned about the occurrence of exacerbations and hospitalizations. Participants were classified using hierarchical cluster analysis. The comparisons between the identified phenotypes were performed using the ANOVA one-way test followed by Tukey\'s post test for parametric data and the Kruskal-Wallis test followed by the Dunn test for non-parametric data. The normality of the data was evaluated using the Kolmogorov-Smirnov test. The chi-square test was used to compare the categorical variables. The level of significance was adjusted to 5%. Results: Three distinct phenotypes (clusters) were identified according to age, physical activity, body composition, muscle strength, quality of life and clinical control. The individuals in phenotype 1 were younger, with worse clinical control, with more comorbidities and with higher frequency of exacerbation compared to phenotypes 2 and 3. Subjects of phenotype 3 had lower values of physical activity, sedentary status and greater frequency of hospitalization after exacerbations. Conclusions: The present study demonstrated the existence of different phenotypes in patients with COPD according to physical activity. These results are relevant for the clinical management of individuals with COPD and for the choice of strategies to increase the level of physical activity of these patients

Introdução: A importância de manter os pacientes DPOC ativos é inquestionável e para que se interfira neste comportamento é essencial compreender os fatores que estão associados ao nível de atividade física na vida diária (AFVD) nesta população. A percepção da própria doença é um fator psicossocial que tem sido estudado em inúmeras doenças crônicas e que apresenta associação com diversos desfechos clínicos relevantes tais como a qualidade de vida e adesão à terapêutica. Porém, sua relação com o nível de AFVD em pacientes com DPOC clinicamente estáveis é pouco conhecido. Objetivo: Identificar possíveis grupos (clusters) de acordo com a percepção da doença e identificar se há diferença no nível de AFVD e nos demais fatores clínicos, demográficos e psicossociais entre estes grupos. Métodos: Estudo transversal no qual foram recrutados 150 pacientes com DPOC e avaliados em relação à percepção da própria doença, auto-eficácia, suporte social, qualidade de vida, controle clínico da doença e nível de AFVD (Actigraph GT3x). Foi realizada uma análise de cluster de acordo com a percepção da doença para identificar grupos de pacientes com perfis semelhantes e investigada as características e diferenças entre os clusters. Resultados: A análise de cluster identificou dois grupos: O cluster 1 apresentou uma percepção mais negativa da doença (PND; n=95) e cluster 2 uma percepção mais positiva da doença (PPD; n=55). O cluster PND apresentou pior escolaridade, dispneia, auto-eficácia, qualidade de vida e controle clínico (p < 0,001 para todas as variáveis) em comparação ao cluster PPD. Não foi observada diferença em relação ao nível de AFVD entre os clusters. Conclusão: Pacientes com uma percepção negativa de sua doença também apresentaram pior dispnéia, autoeficácia, qualidade de vida, controle clinico e nível educacional apesar de não haver diferença na função pulmonar entre os clusters. Estes achados sugerem a relevância de investigar e identificar a percepção da doença para estabelecer melhores estratégias terapêuticas nesta população / Rationale: Illness perception (IP) concerns how patients evaluate living with a disease and this perceptions may influence quality of life health and patients\' adherence behaviors. However, how IP is related with daily life physical activity (DLPA) in COPD patients remains poorly known. Objective: To identify possible clusters according to COPD patients IPs and explore associations between IPs with DLPA and psycho-demographic factors. Methods: This cross-sectional study included 150 COPD outpatients in medical treatment from an University hospital. Illness perception, social support, clinical control, health-related quality of life, self-efficacy and DPLA (GT3X, accelerometer) were evaluated. Cluster analysis of IPs was used to establish groups of patients holding distinct beliefs. Differences between clusters were tested using a T-test or a Mann-Whitney-U-test. Results: Cluster analysis revealed two distinct groups. In the cluster NIP (negative illness perception; n=95) patients presented a worst IP than cluster PIP (positive illness perceptions; n=55). The NIP presented the worst education, dyspnea, self-efficacy, quality of life and clinical control (p < 0.0001 for all variables) compared to the cluster PIP. There was no difference in the level of DLPA. Conclusions: Patients with a negative perception of their disease also presented worse dyspnea, self-efficacy, quality of life, clinical control and educational level, although there was no difference in lung function among the clusters. These findings suggest the relevance of investigating and identifying the perception of the disease to establish better therapeutic strategies in this population

Introdução: A presença de doença crônica e de várias comorbidades, somados à mobilidade reduzida e fraqueza muscular são fatores frequentemente associados ao risco de quedas em idosos, sendo o dano do equilíbrio um dos mais importantes preditores de quedas. Atualmente, há uma crescente evidência de que pacientes com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) são bastante suscetíveis a quedas visto que têm apresentado importantes déficits de equilíbrio. Há alguns estudos que avaliam o papel de fatores isolados deste déficit, contudo, a avaliação de múltiplos fatores na mesma população de pacientes ainda não foi muito investigada, assim como o impacto desta alteração de equilíbrio na predição de quedas nesta população ainda é pouco conhecido. Objetivos: Determinar que fatores estão associados à alteração de equilíbrio postural em pacientes com DPOC e avaliar o impacto desta alteração do equilíbrio na predição de quedas nesta população. Métodos: Este estudo prospectivo de coorte incluiu 70 pacientes ambulatoriais com diagnóstico prévio de DPOC. Para a avaliação do equilíbrio os pacientes foram submetidos ao Mini-BESTest (Balance Evaluation Systems Test). As variáveis sexo, idade, frequência de exacerbações / hospitalizações decorrentes da doença respiratória no último ano foram coletados a partir de entrevista pessoal e de registros clínicos. A presença de comorbidades foi avaliada por meio da aplicação de uma escala denominada Functional Comorbidity Index (FCI). O nível de atividade física foi mensurado por meio de um sensor de movimento (acelerômetro), a força isométrica muscular máxima de membros inferiores foi avaliada por um dinamômetro, a qualidade do sono mensurada por meio do questionário Pittsburgh Sleep Quality Index, a dispneia pela modified Medical Research Council (mMRC) dyspnoea scale, o medo de quedas pela escala Falls Efficacy Scale-International (FES-I) e a função pulmonar por meio da prova de função pulmonar completa. Além disso, a incidência de quedas nos pacientes foi seguida por um ano sendo avaliada mensalmente por um diário de autorrelato de quedas, entregue ao paciente após a avaliação inicial, e confirmada por ligações telefônicas. Para a análise estatística foram utilizados modelos de análise de regressão e análise de poder discriminativo através da Receiver operator characteristic curve (ROC curve). O nível de significância foi ajustado para todas as análises e foi de 5% (p < 0,05). Resultados: Verificou-se que o equilíbrio postural (Mini-BESTest - pontuação total) esteve independentemente associado à força muscular de quadríceps, ao medo de queda (FES-I) e à idade, ajustados pela inatividade física (p < 0,001, r2 ajustado=0,49). Ao analisar cada domínio correspondente a um sistema do controle postural separadamente pudemos verificar também que o equilíbrio postural esteve independentemente associado a: idade e inatividade física, ajustados pelo índice de massa corpórea (IMC) no domínio \"Ajustes Posturais Antecipatórios\" (p=0,001, r2 ajustado=0,22); idade, força muscular de quadríceps e pressão inspiratória máxima (PImáx), ajustados pelo aprisionamento aéreo no domínio \"Respostas Posturais Reativas\" (p < 0,001, r2 ajustado=0,47); medo de queda e força muscular de dorsiflexores de tornozelo no domínio \"Orientação Sensorial\" (p=0,001, r2 ajustado=0,16); e qualidade do sono, inatividade física, idade e força muscular de plantiflexores de tornozelo no domínio \"Estabilidade na marcha\" (p < 0,001, r2 ajustado=0,24). Além disso, 37,3% dos pacientes apresentaram pelo menos um evento de queda em um período de 12 meses de seguimento. Verificou-se também que um melhor desempenho no controle postural, avaliado pelo Mini-BESTest esteve associado a um menor risco de queda [Odds ratio (OR)=0,50] e que o Mini-BESTest mostrou ser um bom instrumento para predizer quedas futuras em pacientes com DPOC [Area under the curve (AUC)=0,87, sensibilidade=84% e especificidade=73,8%]. Conclusões: A alteração do equilíbrio postural nesta população de pacientes com DPOC está associada à idade, fraqueza muscular de membros inferiores, medo de queda, qualidade do sono, inatividade física e à função pulmonar. Além disso, a alteração no equilíbrio postural é um bom preditor de quedas futuras nesta população, sendo o Mini-BESTest um bom instrumento para identificar os pacientes com maior risco de quedas. A implementação de programas de reabilitação que incluam treinamento de equilíbrio específico e prevenção de queda pode ser necessária para estes pacientes / Introduction: The presence of chronic disease and several comorbidities, added to reduced mobility and muscle weakness are often associated with the risk of falls in the elderly, with balance impairment being one of the most important predictors of falls. Currently, there is growing evidence that patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are quite susceptible to falls since they have presented significant balance deficits. There are some studies that evaluate the role of isolated factors in this deficit, however, the evaluation of multiple factors in the same sample of patients has not yet been much investigated, as well as the impact of this balance impairment in the prediction of falls in this population is not clear in the literature. Objectives: To determine the factors that are associated with postural balance impairment in patients with COPD and to evaluate the impact of this impairment on the prediction of falls in this population. Methods: This prospective cohort study included 70 outpatients with a previous diagnosis of COPD. Postural balance was evaluated by the Mini-BESTest (Balance evaluation systems test). Gender, age, frequency of exacerbations / hospitalizations resulting from respiratory disease in the last year were collected from an initial interview and patients\' medical records. The presence of comorbidities was evaluated using the scale of Functional Comorbidity Index (FCI). The level of physical activity was measured using a motion sensor (accelerometer type), the maximal isometric muscle strength of the lower limbs was assessed using a dynamometer, the sleep quality measured by the Pittsburgh Sleep Quality Index, the dyspnea by the modified Medical Research Council (mMRC) dyspnoea scale, the fear of falling by the Falls Efficacy Scale-International scale (FES-I) and the lung function obtained by the Complete Pulmonary Function Test. In addition, the incidence of falls was followed for one year, assessed monthly by a calendar of self-reports of falls, given to the patient after the initial assessment, and confirmed by telephone calls. For the statistical analysis, regression analyses models and discriminative power analysis by receiver operator characteristic curve (ROC) were used. The level of significance was adjusted for all analyses and was 5% (p < 0.05). Results: Postural balance (Mini-BESTest) was independently associated with quadriceps muscle strength, fear of falling (FES-I) and age, adjusted for physical inactivity (p < 0.001, adjusted r2=0.49). When analyzing each domain corresponding to a postural control system separately, we could also verify that the postural balance was independently associated with: age and physical inactivity, adjusted by the body mass index (BMI) in the domain \"Postural Anticipatory Adjustments\" (p=0.001, adjusted r2=0.22); age, quadriceps muscle strength and maximal inspiratory pressure (MIP), adjusted by air trapping in the \"Postural Reactive Responses\" domain (p < 0.001, adjusted r2=0.47); fear of falling and ankle dorsiflexors muscle strength in the domain \"Sensory Orientation\" (p=0.001, adjusted r2=0.16); and sleep quality, physical inactivity, age and ankle plantiflexors muscle strength in the domain \"Balance during gait\" (p < 0.001, adjusted r2=0.24). In addition, 37.3% of patients had at least one fall event over a 12-month follow-up period. It was also verified that a better performance in postural control evaluated by Mini-BESTest was associated with a lower risk of fall [Odds ratio (OR) = 0.50] and that Mini-BESTest was showed to be a good tool to predict future falls in patients with COPD [Area under the curve (AUC)= 0.87, sensitivity = 84% and specificity = 73.8%]. Conclusions: Postural balance impairment in patients with COPD is associated with age, lower limb muscle weakness, fear of falling, sleep quality, physical inactivity and lung function. In addition, the postural balance impairment is a good predictor of future falls in this population, and Mini-BESTest is a good tool to identify patients at greater risk of falls. The implementation of rehabilitation programs that include specific balance training and fall prevention may be required for these patients

Camundongos Balb/c receberam instilação intranasal de 50 l de papaína (20 mg/ml) ou solução salina. A instilação de papaína resultou em uma diminuição significativa de Ers (p=<0,001), Gtis (p=0,030) e Htis (p=0,012). Houve um aumento de k, uma constante medida na curva PV. Não observamos diferença estatística nos parâmetros R e E na mecânica do parênquima pulmonar quando comparamos os diferentes grupos. Os camundongos instilados com papaína apresentaram valores aumentados do diâmetro alveolar médio no tecido pulmonar e aumento na proporção de fibras de colágeno, comparados aos que receberam salina (p<0,001 e p=0,004, respectivamente). As medidas in vivo detectaram alterações pulmonares em camundongos enfisematosos. Entretanto, as medidas in vitro, na mecânica do parênquima pulmonar, não foram capazes de detectar essas alterações. / Male Balb/c mice received a nasal drop of 50 l of papain (20 mg/ml) or normal saline. After 28 days of instillation, lungs from papain-treated mice showed a significant decrease in mean values of Ers (P=<0,001),Gtis (P=0.030) and Htis (P=0.012). There was an increase in mean values of k, a constant measured in P-V curve. We did not observe a significant difference between the groups in R and E in lung tissue strips. Papain instillation presented greater values of mean linear intercept and increase in the density of collagen fibers in alveolar septa in pulmonary tissue than saline-treated mice (P<0.001 and P=0.004, respectively). We conclude that in vivo measurements of pulmonary mechanics detected pulmonary emphysematous changes in mice. In contrast, in vitro measurements in lung strips with oscillatory mechanics did not detect these changes

O objetivo desse estudo foi avaliar a relação da mobilidade diafragmática com a função pulmonar e a força muscular respiratória em indivíduos com DPOC, utilizando a mensuração ultra-sonográfica do deslocamento crânio-caudal do ramo esquerdo da veia porta. Foram estudados 54 pacientes portadores de DPOC com hiperinsuflação pulmonar e 20 sujeitos saudáveis. Os parâmetros avaliados foram: mobilidade diafragmática, função pulmonar e as pressões respiratórias máximas. Pacientes com DPOC apresentaram menor mobilidade do diafragma (36,46 ± 10,90 mm) quando comparados a indivíduos saudáveis (46,33 ± 9,47) (p = 0,001). Nos indivíduos portadores de DPOC foram verificadas uma forte correlação com os parâmetros da função pulmonar que quantificam o aprisionamento de ar (VR: r = -0,60; p < 0,001; VR/CPT: r = -0,72; p < 0,001), uma moderada correlação com a obstrução de vias aéreas (VEF1: r = 0,55, p < 0,001; resistência das vias aéreas: r = -0,32, p = 0,02) e uma fraca correlação com a hiperinsuflação pulmonar (CPT: r = -0,28, p = 0,04). Não foi observada relação entre a mobilidade do diafragma e a força muscular respiratória (PImax: r = -0,11 e p = 0,43; PEmax: r = 0,03 e p = 0,80). Nossos resultados sugerem que a redução da mobilidade do diafragma em pacientes com DPOC ocorre principalmente devido ao aprisionamento de ar, não sendo influenciada pela hiperinsuflação pulmonar ou pela força muscular respiratória. / The purpose of this study was to use ultrasound to measure the craniocaudal displacement of the left branch of the portal vein in order to evaluate the relationship between pulmonary function and diaphragm mobility, as well as that between respiratory muscle strength and diaphragm mobility, in COPD patients. We studied 54 COPD patients with pulmonary hyperinflation, together with 20 healthy subjects. Pulmonary function, maximal respiratory pressures, and diaphragm mobility were evaluated. COPD patients presented less diaphragm mobility than did healthy individuals (36.46 +/- 10.90 mm vs. 46.33 +/- 9.47 mm, respectively) (p = 0.001). In COPD patients, we found that diaphragm mobility correlated strongly with pulmonary function parameters that quantify air trapping (RV: r = -0.60; p < 0.001; RV/TLC: r = -0.76; p < 0.001), moderately with airway obstruction (FEV1: r = 0.55, p < 0.001; airway resistance: r = -0.32, p = 0.02), and weakly with pulmonary hyperinflation (TLC: r = -0.28, p = 0.04). No relationship was observed between diaphragm mobility and respiratory muscle strength (maximal inspiratory pressure: r = -0.11 and p = 0.43; maximal expiratory pressure: r = 0.03 and p = 0.80). The results of this study suggest that the reduction in diaphragm mobility in COPD patients occurs mainly due to air trapping and is not influenced by respiratory muscle strength or pulmonary hyperinflation.

La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est une maladie respiratoire irréversible, évolutive et très fréquente qui fait peser un lourd fardeau sur le système de santé, les patients et leurs proches. La réadaptation pulmonaire (RP) est efficace pour réduire la dyspnée et l’utilisation des ressources en soins de santé et pour améliorer la capacité physique et la qualité de vie des patients. L’entraînement physique est la pierre angulaire de la RP, mais elle n’est bénéfique que si les patients 1) assistent aux séances d’exercice, 2) se conforment à l'intensité des exercices prescrits et 3) maintiennent l'exercice physique régulier après la RP. La dépression comorbide est disproportionnée dans la MPOC et s’est révélée être un facteur prédictif de « mauvaise » fréquentation de la RP, et d'abandon de la pratique physique régulière après le programme. À notre connaissance, aucune étude ne s'est intéressée aux prédicteurs de conformité à l'intensité d'exercice prescrit pendant la RP et seules quelques études ont explorées les facteurs associés au maintien de l'exercice après la RP. L’objectif principal de cette étude consistait à examiner dans quelle mesure les symptômes dépressifs à l'entrée de la RP permettent de prédire 1) la présence aux séances de RP, 2) le respect de l'intensité (conformité) des exercices d’endurance prescrits pendant la RP, et 3) le niveau d’exercice physique maintenu 9 mois après la RP. Un deuxième objectif consistait à explorer d'autres variables susceptibles d'être associées à ces paramètres. Trente-six patients (64 % de femmes) atteints de la MPOC stable, modérée à sévère, ont été inscrits à un programme de RP de 12 semaines comportant 36 séances d’exercice physique supervisé. À l’entrée du RP les patients ont rempli l’Inventaire de Dépression de Beck (BDI-II, le prédicteur principal) et le formulaire C de l’Échelle du locus de contrôle sur la santé (LCS), et ont subi des tests de fonction pulmonaire et une épreuve d’effort progressif à vélo (pour déterminer l'intensité de l'exercice pour la RP). Ensuite, ils ont été répartis de façon aléatoire dans trois groupes à intensité d’exercice différente. La fréquentation de la RP était définie comme le pourcentage de séances suivies; la conformité, comme la durée d’entraînement pratiquée à la fréquence cardiaque cible; et le maintien de l'exercice physique régulier comme le niveau d’exercice fait au cours d’une semaine 9 mois après la RP (enregistré dans un journal d’activité physique et calculé en équivalents métaboliques de l’effort [MET] minutes ). La médiane (écart interquartile ou IQR) du score au BDI-II était de 8,5 points (6-13), la médiane (IQR) du taux de la fréquentation aux séances était de 83% (67-94), la médiane du taux de compliance à l’intensité d'exercice était de 94% (71-99), et la médiane du nombre de minutes MET après la RP était de 706 (445-1146). Les analyses de régression linéaire ne montrent pas de relation entre les symptômes dépressifs pré-RP et la fréquentation des séances de la RP (ß = 0,12; p = 0,478). Par-contre, ils étaient associés à la conformité à l'intensité de l’exercice physique pendant la RP (ß = -0,40; p = 0,047), et à la poursuite de la pratique d’un exercice physique régulier après la RP (ß = -0,50; p = 0,004). Les analyses étaient ajustées pour des covariables prédéfinies. Les analyses exploratoires ont révélé que certaines variables supplémentaires (y compris LCS) étaient associées aux issues mesurées. Les résultats de cette étude montrent que même les niveaux de dépression sous-cliniques pourraient jouer un rôle important dans la compliance aux programme de réentraînement, et au maintien d’un style de vie actif après la période de réadaptation. Cela a des implications pour améliorer le dépistage des « mauvais » résultats dans la RP et pour l'élaboration d'interventions ciblées pour améliorer les bénéfices pour la santé découlant de la réadaptation pour la MPOC. / Abstract : Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is an irreversible, progressive, and highly prevalent respiratory illness that poses a great burden on the healthcare system, patients, and their families. Pulmonary rehabilitation (PR) is effective in reducing dyspnea and health care resource utilization, and increasing exercise capacity and quality of life. Exercise training is the cornerstone of PR but is only beneficial if patients 1) attend sessions, 2) comply with the prescribed exercise regimen, and 3) maintain regular exercise after supervised PR ends. Comorbid depression is disproportionately high in COPD and has been found to predict poor attendance at PR and low levels of exercise maintained afterwards. To our knowledge, no study has investigated predictors of exercise compliance during PR, and only a few studies have examined predictors of exercise maintenance post PR. The primary objective of this study was to examine how much baseline depressive symptomatology can predict 1) PR attendance, 2) PR exercise compliance, and 3) levels of exercise maintained at 9-months post PR. A secondary, exploratory objective was to identify additional variables that might also have significant associations with these outcomes. Thirty-six patients (64% female) with stable COPD were enrolled in a 12-week 36-session supervised exercise intervention in the context of a PR program. Patients underwent evaluations at entry to PR which included the Beck Depression Inventory (BDI-II, the main predictor), the Multidimensional Health Locus of Control (HLC) Scale Form-C, pulmonary function tests, and an incremental cycling test (to determine the exercise intensity prescription). Patients were randomized to one of three groups of varying exercise intensity. Attendance was defined as the percent of total sessions attended, compliance as the percent of endurance training time exercising at a prescribed target heart rate, and post-PR exercise as the total exercise performed over a 7-day period recorded in a physical activity diary and calculated as metabolic equivalent of task (MET) minutes. Median (IQR) baseline BDI-II was 8.5 (6-13), median (IQR) percent attendance was 83 (67-94), median (IQR) percent exercise compliance was 94 (71-99), and median (IQR) exercise MET-minutes post PR was 706 (445-1146). In multiple regression analyses, baseline depressive symptomatology did not emerge as a significant independent predictor of PR attendance (ß = .12, p = .478), but was a significant predictor of PR exercise compliance (ß = -.40, p = .047), and of exercise maintained post PR (ß = -.50, p = .004), with adjustment for a-priori defined covariates. Secondary exploratory analyses revealed that certain additional variables (including HLC) had associations with particular outcomes. The findings suggest that even subclinical levels of depression can predict PR exercise compliance and post-PR exercise levels. This has implications for improving screening for, and understanding of, poor outcomes in PR and for developing targeted interventions to optimize the health benefits that can be derived during and after PR for COPD.

Os pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), devido à obstrução brônquica e redução da retração elástica pulmonar apresentam o aumento do recrutamento da musculatura respiratória, predispondo à incoordenação toracoabdominal, aumentando o trabalho respiratório, provocando fadiga e dispnéia. O alongamento dos músculos respiratórios (AMR) poderia diminuir a atividade muscular, melhorar a sua capacidade contrátil e a mobilidade da caixa torácica otimizando a ventilação pulmonar, entretanto, estes efeitos nos músculos respiratórios permanecem desconhecidos. Objetivo: Avaliar os efeitos da adição do AMR associados à reabilitação pulmonar na mecânica ventilatória, na capacidade funcional e na atividade muscular em pacientes com DPOC. Método: Estudo randomizado e controlado incluiu 30 pacientes com DPOC que foram distribuídos aleatoriamente para os grupos: tratado (GT, n = 15) e controle (GC, n = 15). Todos os pacientes foram submetidos a 24 sessões de treinamento aeróbico duas vezes por semana. Além disso, o GT recebeu AMR e o GC recebeu o alongamento dos membros superiores e inferiores, antes dos exercícios aeróbicos. Foram avaliados: teste da capacidade funcional (teste de caminhada de 6 minutos, TC6), mecânica toracoabdominal (pletismografia optoeletrônica, POE) e atividade muscular respiratória (eletromiografia de superfície, EMG) durante o exercício. Os dados representam a variação (delta)=pós- - pré-avaliação, foi utilizado o teste t para comparar os grupos e o nível de significância foi fixado em 5%. Resultados: O GT apresentou o aumento da capacidade funcional (25,14m +) com a redução da sensação de dispneia após o TC6 (p < 0,01), quando comparado ao GC. Provavelmente está relacionado com a melhora do volume da caixa torácica (p < 0,01), capacidade ventilatória (p < 0,01) com o aumento do volume e da contribuição do compartimento abdominal (p < 0,01). Observamos também no GT a redução da atividade muscular (p < 0,01) com maior eficiência ventilatória (p < 0,006). Conclusão: Nossos resultados sugerem que a adição do AMR no treinamento aeróbio aumenta a capacidade funcional com diminuição da dispneia, melhora a eficácia da contração muscular e da capacidade ventilatória devido à maior participação do compartimento abdominal em pacientes com DPOC / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients due to bronchial obstruction and reduced lung elastic recoil present increased in the recruitment of respiratory muscles, predisposing an thoracoabdominal incoordination, major breathing work, causing fatigue and dyspnea. The respiratory muscles stretching (RMS) could decrease the muscle activity and improve their contractile capacity, chest wall mobility and optimize the pulmonary ventilation, however, this effect remains unknown. Objective: To evaluate the effects of adding the RMS associated with pulmonary rehabilitation in ventilatory mechanics, functional capacity and muscle activity in patients with COPD. Method: Randomized and controlled trial, enrolled 30 COPD patients who were randomly allocated into treatment (TG, n = 15) and control (CG, n = 15) groups. All patients underwent 24 sessions of aerobic training twice a week. In Addition, TG received RMS and CG received upper and lower limb stretching before aerobic exercises. Were evaluated: functional capacity (6-minute walking distance test, 6MWDT), thoracoabdominal mechanics (optoelectronic plethysmography, OEP) and respiratory muscle activity (surface electromyography, EMG) during exercise. The data represents the change (delta) = post- - pre-evaluation, a t-test was used to compare the groups, and the significance level was set at 5%. Results: TG showed improvement in the functional capacity (25,14m +) with decrease of the dyspnea sensation after the 6MWDT (p < 0.01), compared with CG. Probably is related with increased of chest wall volume (p < 0.01), ventilatory capacity (p < 0.01), volume and the contribution of the abdominal compartment (p < 0.01). We also observed in the TG, a reduction of respiratory muscle activity (p < 0,01) and the ratio between volume displaced (p < 0,006). Conclusion: Our results suggest that the addition of RMS to aerobic training increases the functional capacity with dyspnea reduction, improvement of efficacy of respiratory muscle contraction and ventilatory capacity due to higher participation of the abdominal compartment in patients with COPD

Introdução: A respiração diafragmática (RD) é uma técnica que integra um conjunto de ações de auto-cuidado no programa de reabilitação pulmonar com objetivo de melhorar a mecânica ventilatória e reduzir a dispnéia em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). No entanto, questiona-se sua indicação e seus efeitos. Nesse contexto avaliamos o efeito da RD no padrão respiratório, movimento toracoabdominal e ventilação em pacientes com DPOC. Método: Foram estudados 44 indivíduos entre 45 e 75 anos conforme o grau de obstrução da via aérea (VEF1), divididos em grupos controle, DPOC moderado e DPOC grave. Avaliou-se padrão respiratório, movimento toracoabdominal e ventilação por meio de sistemas de pletismografia respiratória por indutância (Respitrace) e análise metabólica de gases (MGC) durante 10 minutos. Após quatro minutos de respiração tranqüila os indivíduos realizavam dois minutos de respiração diafragmática e novamente, quatro de respiração tranqüila. Dispnéia foi avaliada antes, durante e após a RD (escala de Borg modificada). Mobilidade diafragmática foi avaliada utilizando radiografias de tórax. Resultados: Verificou-se aumento do volume corrente e redução da freqüência respiratória durante a RD a partir da elevação do fluxo inspiratório médio e do tempo inspiratório. Houve maior participação do compartimento abdominal com o grupo moderado apresentando incoordenação. A ventilação pulmonar se elevou em associação à redução na ventilação em espaço morto, no equivalente ventilatório para o gás carbônico, e elevação da saturação periférica de oxigênio. Mobilidade diafragmática, ausência de dispnéia, menor grau de hipoxemia e movimento toracoabdominal coordenado associaram-se ao melhor desempenho da RD. Conclusões: A respiração diafragmática é capaz de promover melhora no padrão respiratório e eficiência ventilatória sem conduzir a dispnéia naqueles pacientes com sistema muscular respiratório preservado. / Introduction: Diaphragmatic breathing (DB) is a technique which is part of a set of self-care actions in the lung rehabilitation program for the purpose of improving the ventilatory mechanical and reducing dyspnea. There are doubts, however, as to its effects and recommended use. In this context we assessed the effect of the DB on respiratory pattern, thoracoabdominal motion and ventilation in patients with chronic pulmonary obstructive disease (COPD). Method: Forty-four subjects aged between 45 and 75 years were studied according to the degree of obstruction of the airway (FEV1). This group was subdivided into three: a control group and two others, respectively, of moderate and severe COPD. Their breathing pattern, thoracoabdominal motion and ventilation by means of respiratory inductive plethysmograph (Respitrace) and metabolic analysis of gases (MGC) systems were assessed during ten minutes. After four minutes of quiet breathing, the subjects would perform two minutes of the DB and four other minutes of quiet breathing. Dyspnea was assessed before, during and after diaphragmatic breathing (modified Borg scale). Diaphragmatic mobility was assessed by thoracic radiography. Results: An increase in tidal volume and a reduction in breathing frequency were found during DB as from the rise in mean inspiratory flow and inspiratory time. There was greater participation of the abdominal compartment with the moderate group presenting asynchronous motion. The pulmonary ventilation increased together with the reduction of the ventilation in the dead space and of the ventilatory equivalent for carbonic gas, with the increase in arterial oxygen saturation. Diaphragmatic mobility, absence of dyspnea, minor degree of hypoxemia and coordinated thoracoabdominal motion were associated with the better DB performance. Conclusions: Diaphragmatic breathing is capable of promoting an improvement in the breathing pattern and ventilatory efficiency without provoking dyspnea in patients whose muscular respiratory system has been preserved.

La Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive (BPCO) est une maladie pulmonaire inflammatoire consécutive à l'exposition chronique à la pollution atmosphérique et surtout au tabagisme dans environ 90% des cas. Cette maladie se caractérise par une obstruction des bronches due à une hypersécrétion de mucus, une hypertrophie des muscles lisses, ainsi qu’une destruction de la paroi des alvéoles respiratoires amenant le patient à l’emphysème. Le stress induit par la fumée de cigarette provoque une activation de la barrière épithéliale pulmonaire associée à une altération de la réponse immunitaire responsable d’une susceptibilité accrue aux infections pulmonaires. De ce fait, les patients atteints de cette maladie développent des exacerbations principalement liées à ces infections bactériennes en particulier à Non-Typable Haemophilus influenza (NTHi) et Streptoccocus pneumoniae (Sp).La cytokine IL-22 est un acteur très important des défenses antibactériennes et du maintien de la barrière épithéliale. Cette cytokine appartient à la grande famille de l’IL-10, et à la sous-famille des cytokines IL-20 composée de l’IL-19, l’IL-20 et l’IL-24. L’IL-22 se lie au récepteur formé par les sous-unités IL-10Rb et IL-22Ra, tandis que les cytokines IL-19, IL-20 et IL-24 utilisent deux récepteurs associant l’IL-20Rb avec l’IL-20Ra ou l’IL-22Ra. Il a été démontré que les cytokines de la famille IL-20 (IL-19, IL-20, IL-24) agissent sur la clairance bactérienne au cours d’une infection cutanée par Staphylococcus aureus (Myles et al., 2013), en inhibant la production des cytokines IL-17 et IL-22. De plus, des précédents travaux au laboratoire, ont montré un défaut de l’expression des cytokines IL-17 et IL-22 qui participaient à la susceptibilité à l’infection chez les souris atteintes de BPCO (Pichavant et al., 2015). Enfin, nos données actuelles montrent que l'exposition à la fumée de cigarette augmente l'expression des cytokines de la famille IL-20 et que l'inhibition de cette voie permet de bloquer le développement d'épisodes d'exacerbation chez des souris BPCO.L'objectif de cette thèse est de préciser le rôle des cytokines IL-20 dans la réponse à l'infection bactérienne (Sp, NTHi) tant dans un contexte physiologique qu'au cours d’un contexte mimant la BPCO. Pour cela, nous nous focaliserons sur le rôle de l’épithélium pulmonaire tant dans la production que dans la fonction de ces cytokines en contexte infectieux.Pour répondre à ces questions, nous avons analysé l’expression des cytokines IL-20 par l’épithélium pulmonaire in vitro et ex vivo dans un modèle murin mimant l’exacerbation de la BPCO ainsi que dans des biopsies pulmonaires de patients fumeurs atteints ou non de BPCO. Dans un second temps nous avons évalué la modulation par un anticorps bloquant le récepteur des cytokines IL-20 (anti-IL-20Rb) au cours de la réponse anti-infectieuse de l'épithélium dans nos modèles in vivo (souris infectées par Sp) et in vitro (cellules épithéliales de trachées murines). Nous avons en parallèle évalué l'implication des cytokines IL-20 dans la réparation épithéliale.L’ensemble des résultats acquis au cours de la thèse nous a permis de démontrer l'implication des cytokines IL-20 et de préciser leur rôle sur l’épithélium pulmonaire au cours de l'infection bactérienne ainsi que dans la pathologie de la BPCO. De plus, les résultats obtenus avec l’anticorps neutralisant anti-IL-20Rb dans ces contextes d’infections et de BPCO, font de celui-ci une potentielle piste thérapeutique pour le traitement des lésions dues à l’infection. / Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is an inflammatory lung disease due to chronic exposure to air pollution and especially to cigarette smoke exposure in approximately 90% of the cases. This disease is characterized by obstruction of the bronchi due to hypersecretion of mucus, hypertrophy of the smooth muscles, and destruction of the alveolar wall leading the patient to emphysema. The stress induced by cigarette smoke exposure causes activation of resident cells including pulmonary epithelial cells and an alteration of the immune system responsible for an increased susceptibility to pulmonary infections. As a result, patients with this disease develop exacerbations especially du to Non-Typable Haemophilus influenza (NTHi) and Streptoccocus pneumoniae (Sp).The IL-22 cytokine plays a key role in antibacterial defenses and maintenance of the epithelial barrier. This cytokine belongs to the large IL-10 family, and to the IL-20 cytokine subfamily also including IL-19, IL-20 and IL-24. IL-22 binds to the receptor formed by the IL-10Rb and IL-22Ra subunits, while the IL-19, IL-20 and IL-24 cytokines binds to IL-20Rb associated with either IL-20Ra or IL-22Ra subunits. IL-20 cytokines (IL-19, IL-20, IL-24) have been shown to impair bacterial clearance during cutaneous infection with Staphylococcus aureus (Myles et al., 2013), by inhibiting the production of IL-17 and IL-22 cytokines. In addition, previous work in the laboratory showed a defect in the expression of IL-17 and IL-22 cytokines contributing to the susceptibility to infection in COPD mice (Pichavant et al., 2015). In fact, our current data show that exposure to cigarette smoke increases cytokine expression of the IL-20 family and that inhibition of this pathway blocks the development of exacerbation episodes in COPD mice.The aim of this thesis is to clarify the role of IL-20 cytokines in the response to bacterial infections (Sp, NTHi) both in a physiological context and in a context mimicking COPD. To do so, we will focus on the role of pulmonary epithelium both in the production and function of these cytokines in infectious context.To answer these questions, we analyzed the expression of IL-20 cytokines by pulmonary epithelium in vitro and ex vivo in a mouse model mimicking the COPD exacerbation as well as in pulmonary biopsies of smokers and non-smokers patients and of COPD patients. In a second step we evaluated the modulation by an IL-20 receptor blocking antibody (anti-IL-20Rb) of the anti-infectious response in our in vitro (murine tracheal epithelial cells) and in vivo models (Sp-infected mice). In parallel, we evaluated the involvement of IL-20 cytokines in the epithelial repair.All the results acquired during the thesis allowed us to demonstrate the expression of IL-20 cytokines and to demonstrate their role on the pulmonary epithelium during bacterial infection as well as in COPD. In addition, the results obtained with the anti-IL-20Rb neutralizing antibody in these contexts of infections and COPD, suggests a potential therapeutic application for respiratory infection.