O crescimento do percentual de idosos na população ocorre mundialmente tornando necessário conhecer o impacto do processo de envelhecimento, neste contexto, do sistema respiratório. O desconhecimento do impacto do envelhecimento associado a diferentes graus de exposição a poluentes e a presença de comorbidade(s) dificulta a diagnose das pneumopatias acarretando aos idosos piora da qualidade de vida. São vantagens da Técnica de Oscilações Forçadas (FOT): alto potencial de aplicação em idosos, fácil realização, análise detalhada da mecânica respiratória, desempenho de papel complementar, bem como de alternativa na impossibilidade de realização dos exames tradicionais. Foi realizado um estudo experimental comparativo que objetivou investigar o impacto do envelhecimento no sistema respiratório pela FOT e pela espirometria entre grupos de diferentes faixas etárias, sendo a idade a variável independente e as variáveis dependentes, os parâmetros oscilométricos resistência em regime contínuo (R0) e das vias aéreas centrais (Rm), inclinação da resistência (S), frequência de ressonância (fr), reatância média (Xm), complacência dinâmica (Cdin,sr) e os parâmetros espirométricos (VEF1, CVF, VEF1/CVF e FEF/CVF). Foram realizados entrevista, exame clínico, radiografia torácica, avaliação da mecânica respiratória pela FOT e da função pulmonar pela espirometria. 255 indivíduos com idades entre 20 e 86 anos foram entrevistados. Destes, 175 foram excluídos, restando os 80 voluntários analisados, que foram divididos em 6 grupos de acordo com a faixa etária (A: 20 a 29 anos; B: 30 a 39 anos; C: 40 a 49 anos; D: 50 a 59 anos; E: 60 a 69 anos; F: 70 anos ou mais). Foram utilizados os testes de Shapiro-Wilkins, na avaliação da normalidade dos dados biométricos em cada grupo, Oneway ANOVA, na comparação entre os grupos, e Tukey HSD na comparação entre as classes subjacentes. A análise da associação entre duas variáveis foi realizada inicialmente pela regressão univariada entre os parâmetros oscilométricos, a idade e a altura. A regressão múltipla entre os parâmetros oscilométricos, idade e altura foi realizada em conjunto. Foi realizada a análise de confundimento ou modificação de efeito sobre o parâmetro altura na relação entre a idade e os parâmetros oscilométricos. A correção pelo fator altura foi realizada quando sua análise apresentava fator de confundimento. Quanto aos parâmetros resistivos, não foram observadas alterações em R0 e Rm com o envelhecimento enquanto que o declínio observado em S é discreto e não-significativo. Em relação aos parâmetros reativos, verificouse que Cdin,sr e Xm diminuem enquanto que fr aumenta com o processo de envelhecimento. Todas estas alterações são significativas. Todavia, a diminuição da Cdin,sr não apresenta relação com a idade e sim com a altura, que constituiu modificação do efeito. Nos demais parâmetros oscilométricos, a altura constituiu fator de confundimento. Quanto à espirometria, observou-se declínio significativo do VEF1, do VEF1/CVF e da CVF. O índice FEF/CVF apresentou declínio nãosignificativo. Concluindo, a resistência do sistema respiratório e a complacência dinâmica não se modificam enquanto a homogeneidade do sistema respiratório diminui com o processo de envelhecimento. / The increase in the elderly percentage in the population occurs worldwide. To know the impact of the aging process, in this context, on the respiratory system, is crucial. The unawareness of the impact of aging, with different exposure degrees to pollution and the presence of commorbities introduces difficulty in the pneumopathies diagnosis make worsen the elderlys quality of life. The Forced Oscillation Technique (FOT) has as advantages a high application potential in elderly people, detailed analysis of the respiratory mechanics, plays complementary role and alternative in the impossibility to perform the traditional exams, as well. A comparative experimental study was done with the purpose of analyze the impact of aging in the respiratory system by FOT and spirometry between groups of different ages. Age is the independent variable and the dependent variables are the oscillometric parameters continuum regime resistance (R0), central airways resistance (Rm), slope of resistance (S), resonant frequency (fr), average reactance (Xm), dynamic compliance (Cdin,sr) and the spirometry parameters (FEV1, FVC, FEV1/CVF and FEF/FVC). Interviews, clinical examination, thoracic roentgenograms, mensuration of the respiratory mechanics by FOT and of the pulmonary function by spirometry were performed. 255 individuals aged from 20 to 86 years were interviewed. From these, 175 were excluded and the 80 remaining volunteers were analyzed and divided into six groups according to age (A: 20-29 years old; B: 30-39 years old; C: 40-49 years old; D: 50-59 years old; E: 60-69 years old; F: 70 or more years old). The Shapiro-Wilkins test was used in the analysis of the normality of the biometric data in each group. Oneway ANOVA was used in the comparison between groups and the Tukey HSD test was used in the comparison between the underlying classes. The analysis of the association between two variables was done initially between the oscilometric parameters, age and height. Multiple regressions between oscilometric parameters, age and height was performed in conjunction. Confounding analysis or effect modification over height and oscilometric parameters was done. The correction by the height factor was done when its analysis presented confounding factor. There were not changes in the resistive parameters R0 and Rm with age while the decrease seen in S is slight and not significant. In the reactive parameters, it was found that Cdin,sr and Xm decrease while fr increases with the aging process. All of these changes are significant. However, the decrease in Cdin,sr is not related to the aging process but with height, which was a confounding factor. It was found that the spirometric parameters FEV1, FVC and CVF presented a significant decrease and the index FEF/CVF presented a not significant decrease. Concluding, the resistance and the dynamic compliance of the respiratory system do not change while the homogeneity of the respiratory system decreases with the aging process.

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Nas últimas décadas, considerável atenção foi direcionada para os dispositivos de mensuração não invasiva da configuração e coordenação toracoabdominal. Dentre os dispositivos mais empregados, destaca-se aquele que emprega a Pletismografia Respiratória por Indutância (PRI) que, apesar de ser considerado um dispositivo de avaliação reprodutível e acurado, apresenta divergências acerca do método de calibração para estimativa da participação dos compartimentos torácico e abdominal, principalmente quando utilizada em diferentes posturas corporais. O padrão-ouro da calibração da PRI é o método de calibração por isovolume (ISOCAL). Entretanto, a grande maioria dos estudos emprega somente a calibração qualitativa diagnóstica (QDC) devido ao fato desta não necessitar manobras respiratórias específicas. Em vista disso, o objetivo deste estudo foi comparar os dois métodos de calibração da PRI, em 3 diferentes posturas (decúbito dorsal, sedestação e ortostatismo). Foram avaliados 28 indivíduos saudáveis (18 mulheres/10 homens), com idade de 25,4±3,9 anos (média±DP). Todos os indivíduos foram submetidos aos dois métodos de calibração (ISOCAL e QDC) e avaliados nas 03 posturas. Foi verificado que os valores da constante de proporcionalidade dos sinais elétricos dos compartimentos (K) foram distintos em ambos os métodos de calibração nas 3 posturas avaliadas. Os valores de K avaliados com a calibração ISOCAL e QDC foram, respectivamente, 1,6±0,5 vs. 2,0±1,2 em decúbito dorsal, 2,5±0,8 vs. 0,6±0,3 em sedestação, e 2,0±0,8 vs. 0,6±0,3 em ortostatismo (p<0,05 para todas as comparações). Os nossos resultados sugerem que a QDC não deve ser considerada um método acurado para a calibração da PRI. Além disso, os valores da constante K do ISOCAL mostram ainda que a calibração do equipamento deve ocorrer para cada postura avaliada / In recent decades, considerable attention has been directed to devices for noninvasive measurement of thoracoabdominal configuration and coordination. Among the most commonly applied devices, there is one that employs the respiratory inductive plethysmography (PRI), which, despite being considered a device for reproducible and accurate assessment, shows variations on the calibration method to estimate the contribution of the thoracic and abdominal compartments especially when applied in different body postures. The gold standard in the calibration of PRI is the method of isovolume calibration (ISOCAL). However, most studies employ only the qualitative diagnostic calibration (QDC) due to the fact that this does not require specific respiratory maneuvers. This study aims to compare the two methods of calibration of the PRI in three different postures (supine, standing, and seated). A total of 28 healthy subjects (18 men mulheres/10), aged 25.4 ± 3.9 years (mean ± SD). All subjects underwent both methods of calibration (QDC and ISOCAL) and assessed at the 03 postures. It was found that the values of the constant of proportionality of the electrical signals of compartments (K) were different in both calibration methods evaluated in three postures. The values of K evaluated with calibration ISOCAL and QDC were respectively 1.6 ± 0.5 vs. 2.0 ± 1.2 supine position, 2.5 ± 0.8 vs. 0.6 ± 0.3 in seated position, and 2.0 ± 0.8 vs. 0.6 ± 0.3 in standing position (p <0.05 for all comparisons). Our results suggest that the QDC should not be considered an accurate method for calibration of the PRI. Moreover, the values of constant K ISOCAL also show that the calibration of equipment should occur for each position evaluated

Orientador: Sebastião Araujo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-12T10:55:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_CarmeliaBomfimJaco_D.pdf: 2253655 bytes, checksum: 07167b0c4060733443816dfe8d7651cc (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As medidas das pressões inspiratória e expiratória máximas (PImáx e PEmáx) são utilizadas para avaliar a integridade da musculatura respiratória medindo sua força. Em pacientes renais crônicos, o efeito da hemodiálise sobre essas variáveis ainda não se encontra bem estabelecido na literatura. O objetivo do estudo foi avaliar a influência da hemodiálise nos valores de PImáx e PEmáx. MÉTODO: Foi realizado um estudo prospectivo, transversal, em uma amostra de conveniência, em que foram avaliados 35 indivíduos renais crônicos (26 homens e 9 mulheres), com idade entre 21 e 81 anos, no serviço de hemodiálise do Hospital Universitário Alzira Vellano, em Alfenas-MG. Os pacientes realizaram as medidas das PImáx e PEmáx, na posição sentada (90º), utilizando um manovacuômetro digital (MVD 300®) acoplado a um microcomputador para a leitura e armazenamento dos dados obtidos, antes e após a hemodiálise. RESULTADOS: Tanto a PImáx como a PEmáx foram menores que as preditas nos momentos pré- e pós-hemodiálise (p<0,0001). Quando foram comparados os valores pré- e pós-hemodiálise, a PImáx apresentou discreta melhora (p=0,0420), sendo evidente apenas naqueles pacientes com valores pré-hemodiálise menores que 60 cmH2O (Wilcoxon; p=0,0480). A PEmáx pós-hemodiálise não foi diferente daquela pré-procedimento (p=0,4987). CONCLUSÃO: Pacientes renais crônicos apresentam evidente comprometimento da função muscular respiratória e apenas uma sessão de hemodiálise não foi suficiente para melhorar de forma significativa suas pressões respiratórias, exceto por uma discreta melhora na força inspiratória observada naqueles que apresentavam uma PImáx abaixo de 60 cmH2O antes do procedimento. / Abstract: BACKGROUND AND OBJECTIVES: Maximal inspiratory and expiratory pressures (PImax e PEmax) are used to evaluate the integrity of respiratory muscles by measuring their strength. The effects of hemodialysis on these variables in chronic renal failure (CRF) patients are not yet well established in the literature. The objective of this study was to evaluate the influence of hemodialysis on PImax and PEmax values. METHODS: A prospective, transversal study was done in a convenience sample of 35 CRF patients (26 men and 9 women), aged between 21 and 81 years, at the Nephrology Division of the Alzira Vellano University Hospital of Alfenas/MG/Brazil. The patients had their PImax and PEmax taken in the seated position (at 90°) by using a digital manovacuometer (MVD 300®) attached to a notebook for reading and recording data obtained before and after the hemodialysis session. RESULTS: PImax and PEmax were found to be lower than those predicted at any moment (pre- and post-hemodialysis) (p<0.0001). By comparing the values obtained pre-hemodialysis with those observed post-hemodialysis, PImax showed a slight improvement (p=0.0420), particularly in those patients with pre-hemodialysis values lower than 60 cmH2O (Wilcoxon; p=0.0480). PEmax values post-hemodialysis were not different from those observed pre-hemodialysis (p=0.4987). CONCLUSION: CRF patients have serious impairment of their respiratory muscle function, and only one isolated hemodialysis session was not able to significantly improve their maximal respiratory pressures, except for a light improvement of inspiratory strength observed in those who had presented a PImax lower than 60 cmH2O before the procedure. / Doutorado / Pesquisa Experimental / Doutor em Cirurgia

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Fernando_C_Wehrmeister.pdf: 2559611 bytes, checksum: 763d6a6caa35fdf656c18757f1de57df (MD5) Previous issue date: 2012-04-16 / Background: cross-sectional studies have shown an inverse relationship between waist circumference (WC) and lung function in adults and elderly. The long term effects of such association, as well as its relation to adolescence are not yet established. Objectives: to evaluate the effects of WC and percentage of fat mass on lung function parameters in adolescence. Methods: a longitudinal study of the 1993 Birth Cohort, in Pelotas, Brazil, at the 18 years old follow-up. WC was evaluated using the difference, in standard deviation, between 15 and 18 years old, adjusted for height in both periods. Percentage of fat mass was evaluated using air-displacement pletismography. Spirometry was performed to obtain Forced Expiratory Volume in 1 second (FEV1) and Forced Vital Capacity (FVC). Multivariate Linear regression models were performed. Results: out of 5,249 original members, 4,129 were evaluated at 18 years old. Spirometry was performed in 3,859 individuals. There was a statistically significant inverse relationship between the WC difference and FEV1 and among men, both for absolute values (β = -0,028 [IC 95% -0.053; -0.003]) and for predicted values (β = - 0.646 [IC 95% -1.247; -0.046]). An inverse relationship between percentage of fat and FEV1 and CVF was also statistically significant for both sexes. Conclusion: WC difference and percentage of fat mass were negatively associated with lung function. However, the actual body fat mass seems to be a more important determinant for lung function than WC difference. / Introdução: estudos transversais têm apontado uma relação inversa entre circunferência de cintura (CC) e função pulmonar (FP) em adultos e idosos; efeitos em longo prazo dessa associação e, em adolescentes, ainda não estão esclarecidos. Objetivos: avaliar os efeitos, ao longo da adolescência, da CC e do percentual de gordura corporal na função pulmonar. Métodos: estudo longitudinal da Coorte de Nascimentos de 1993, na cidade de Pelotas, Brasil, no acompanhamento dos 18 anos. A CC foi avaliada através da diferença dos 15 aos 18 anos, em desvios-padrão, ajustado para altura nos dois períodos. O percentual de gordura corporal foi avaliado através de pletismografia por deslocamento de ar. Espirometria foi realizada para obtenção do Volume Expiratório Forçado no 1º segundo (VEF1) e a Capacidade Vital Forçada (CVF). Modelos de regressão linear multivariável foram utilizados. Resultados: dos 5249 membros originais da coorte, foram acompanhados, aos 18 anos, 4129. Desses, 3859 realizaram testes de função pulmonar. Houve relação inversa e estatisticamente significante entre a diferença de CC e VEF1 e, no sexo masculino, tanto para valores absolutos (β = -0,028 [IC 95% -0.053; -0.003]) como para valores previstos (β = -0.646 [IC 95% -1.247; -0.046]). Para o percentual de gordura corporal, também houve relação inversa para VEF1 e CVF, estatisticamente significantes em ambos os sexos. Conclusão: a diferença de CC e o percentual de gordura corporal foram associados negativamente com FP. Entretanto, o percentual de gordura atual parece ser um determinante mais importante clinicamente para a função pulmonar do que a diferença de CC.

Objetivos: Verificar alterações na mecânica e parâmetros de morfometria pulmonar em um estudo temporal sobre enfisema em um modelo animal. Métodos:Setenta camundongos Balb / c receberam instilação nasal de solução de papaína ou salina e foram estudados no 1º, 3º, 15º, 28º e 40º dias após a instilação. Resistência das vias aéreas (Raw), Resistência do tecido (Gtis) e elastância tecidual (Htis), foram analisados. Intercepto Linear Médio (Lm), a proporção do volume de fibras elásticas e colágenas, macrófagos (MAC), o número de células que expressam MMP12 e a expressão de -isoprostano 8 no parênquima pulmonar, foram medidos. Resultados: Comparando os grupos papaína e solução salina ao longo do tempo, foi observado um aumento de Lm após o dia 28, associado a uma diminuição no Htis e Gtis. Houve um aumento na proporção do volume das fibras colágenas a partir do dia 15 até o dia 40, enquanto a proporção do volume de fibras elásticas foi aumentada somente no dia 40. Analisando o número de macrófagos, houve um aumento no dia 1 e manteve-se crescente até o dia 40. A expressão de MMP12 aumentou a partir do dia 3 até o dia 40. No entanto, a expressão de isoprostano 8 foi maior apenas no dias 1 e 3. Conclusão: Um aumento significativo no intercepto linear médio (Lm) após o dia 28 de instilação de papaína foi associado a uma piora na função pulmonar caracterizando assim o enfisema pulmonar. No entanto, no dia 40, as diferenças na morfometria foram mantidos, mas não houve diferenças na mecânica respiratória. O remodelamento da matriz extracelular observada no parênquima pulmonar no dia 40 poderia explicar estes resultados / Objectives: To verify how mechanical and morphometry parameters change in a temporal study of emphysema in an animal model. Methods: Balb/c mice received either a nasal drop of papain solution (Papa) or saline (Sal) and were studied on the 1st, 3rd, 15th, 28th and 40th days after instillation. We evaluated airway resistance (Raw), tissue damping (Gtis) and tissue elastance (Htis). Using morphometry, we measured mean linear intercept (Lm), volume proportion of elastic and collagen fibers, number of macrophages (MAC), number of cells expressing MMP12 and the expression of 8-isoprostane in parenchyma. Results: Comparing Papain and Saline groups in each time window, we observed an increase in Lm after the 28th day associated to a decrease in Htis and Gtis. The volume proportion of collagen fibers increased from the 15th to the 40th day, while the volume proportion of elastic fibers increased only on the 40th day. Analyzing the macrophages number, there was an increase on the 1st day, and it continued increasing until the 40th day. The expression of MMP12 increased from the 3rd until 40th day. However, the expression of 8-isoprostane increased only on the 1st and the 3rd day. Conclusions: A significant increase in mean linear intercept (Lm) after the 28th day of papain instillation was associated to a worsening in lung function. However, on the 40th day, differences in morphometry maintained but there were no differences in respiratory assessment. The extracellular matrix remodeling observed in lung parenchyma on the 40th day could explain these results

Introdução: A insuficiência renal (IRen) aguda ou renal crônica podem levar a complicações respiratórias, que podem culminar com insuficiência respiratória aguda (IRpA), severa hipoxemia e alterações de mecânica respiratória (MR). O tratamento hemodialítico, pode desencadear um processo inflamatório pulmonar entretanto, a correção da hipervolemia que proporciona, pode melhorar a IRpA. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da hemodiálise (HD) na MR de pacientes com IRen sob ventilação mecânica invasiva (VMI). Materiais e Métodos: Pacientes com IRen, idade 18 a 75 anos, em VMI e em HD. Parâmetros analisados: clínicos gerais, laboratoriais (hemograma, gasometria arterial, função renal), características da HD e MR (complacência estática e dinâmica, e resistência do sistema respiratório). Os parâmetros foram analisados antes do início da HD e 4 horas após seu início. Resultados: (média ± DP) Foram analisados 37 pacientes, idade 51 ± 17 anos. Houve perda de peso, e melhora dos parâmetros laboratoriais (p < 0,05) exceto a PaO2 e a saturação de O2. A HD não alterou a pressão arterial e nem a MR, porém o delta da complacência dinâmica apresentou correlação com o delta de creatinina (p = 0,02). Conclusão: A HD por 4 horas não altera a MR de pacientes sob VMI. / Introduction: Renal failure (RF), acute or chronic, can induce respiratory complications that can evolve to acute respiratory failure (ARpF), hypoxemia and severe changes in respiratory mechanics (RM). Hemodialysis (HD) can produce pulmonary inflammation and worse the ARpF. On other hand, HD corrects hypervolemia and thus can improve the ARpF. The objective of this study was evaluating the HD role in RM of RF patients in use of invasive mechanical ventilation (IMV). Materials and Methods: Patients with RF, age 18 to 75 years, in use of IMV and HD. Analyzed parameters: age, gender, HD characteristics, respiratory and renal laboratory tests, and RM evaluation (static and dinamic compliance and resistence). Parameters were evaluate before HD and 4 hours after it started. Results (mean ± SD): We studied 37 patients, age 51 ± 17 years. During HD the patients lost body weight and presented an improvement in pulmonary and renal parameters (p < 0.05) except for PaO2 and arterial O2 saturation (p > 0.05). HD did not induce hemodynamic instability. There was correlation (p = 0.02) between the changes in plasma creatinine and the changes in dynamic compliance. Conclusion: HD for 4 hours did not modify respiratory mechanics in patients in use of IMV.

A avaliação das propriedades mecânicas do sistema respiratório é tipicamente realizada oscilando-se um fluxo nos pulmões através da traquéia, medindo-se a pressão resultante gerada na traquéia e relacionando-se os dois sinais em termos de alguns modelos matemáticos. Se o sinal de fluxo de perturbação tem seu espectro em banda larga e não apresenta uma amplitude muito elevada, assume-se que o sistema respiratório está se comportando de forma linear e calcula-se sua impedância de entrada. Alternativamente, alguns pesquisadores tem utilizado sinais de fluxo que apresentam um espectro em banda estreita, mas com altos valores de amplitude, e aplicam modelos paramétricos não-lineares para quantificar as relações entre fluxo e pressão. Pouco tem sido feito, entretanto, para considerar dados relativos ao sistema respiratório quando a excitação é de banda larga e o sistema reflete não-linearidades. Nesta pesquisa, esta categoria de dados foi considerada realizando-se experimentos com camundongos. Para interpretar estes dados, desenvolveu-se uma aproximação no domínio do tempo de um modelo muito empregado para descrever a impedância respiratória de entrada. Este modelo foi então estendido para incluir termos de resistência e elastância não-lineares. Descobriu-se que o modelo com termo de elastância não-linear estima melhor os dados experimentais quando amplitudes altas são utilizadas, relativamente ao modelo linear e ao modelo com termo resistivo não-linear. Este modelo pode também ser útil para detecção de hiperinsuflação dos pulmões durante a ventilação mecânica. / The assessment of the mechanical properties of the respiratory system is typically done by oscillating flow into the lungs via the trachea, measuring the resulting pressure generated at the trachea, and relating these two signals to each other in terms of some suitable mathematical model. If the perturbing flow signal is broadband and not too large in amplitude, linear behavior is usually assumed and the input impedance calculated. Alternatively, some researchers have used flow signals that are narrow band but large in amplitude, and invoked nonlinear lumped-parameter models to account for the relationship between flow and pressure. There has been little attempt, however, to deal with respiratory data that is both broadband and reflective of system nonlinearities. In the present study, it was collected such data from mice. To interpret these data, it was first developed a time-domain approximation to a widely used model of respiratory input impedance. It was then extended this model to include nonlinear resistive and elastic terms. It was found that the nonlinear elastic term fit the data better than the linear model or the nonlinear resistance model when amplitudes were large. This model may also be useful for detecting over inflation of the lung during mechanical ventilation.