Orientador: Renato Guiseppe Terzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-07T22:34:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_JulianaHeloisaTerra_M.pdf: 2639255 bytes, checksum: fcee62586088020b3a17254a5a9df91f (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A literatura aborda de forma muito ampla os mecanismos responsáveis pela gênese da hipoxemia no tromboembolismo pulmonar (TEP). O objetivo deste estudo foi analisar quais os mecanismos que contribuíram para a hipoxemia em um modelo de TEP agudo experimental. A embolização com coágulos autólogos foi realizada em sete porcos com peso de 24,00±0,6 kg, anestesiados e mecanicamente ventilados na modalidade controlada, com fração de oxigênio no ar inspirado (FiO2) de 0,21. A análise do intercâmbio gasoso foi realizada pela correlação entre a gasometria arterial e a capnografia volumétrica. Foi observada uma significativa redução das pressões parciais de oxigênio tanto no sangue arterial quanto no ar alveolar calculada pela equação do ar alveolar. A ventilação alveolar efetiva apresentou significativa redução, evidenciando a consistente queda do volume de gás alveolar que efetivamente participou das trocas gasosas (VAef). A relação entre a ventilação alveolar que efetivamente participou das trocas gasosas e o débito cardíaco (V¿Aef/Q¿), também apresentou uma redução significativa após a embolização. Embora a pressão parcial de dióxido de carbono (CO2) no sangue arterial aumente significativamente, a pressão parcial de CO2 no final da expiração (PetCO2) apresentou significativa redução, retornando ao basal aos quarenta minutos após a embolia. Conseqüentemente, a diferença artério-alveolar de pressão parcial de dióxido de carbono (P(a-et)CO2) aumentou significativamente. Houve um aumento de espaço morto alveolar e fisiológico. Concluímos, com base nos dados obtidos que a grave hipoxemia arterial observada pode ser explicada por redução da pressão alveolar de oxigênio, além da redução da ventilação alveolar efetiva e da razão V¿Aef/Q¿. Também demonstramos que a razão V¿Aef/Q¿ aumentou progressivamente depois da embolização, um fato atribuído, ou por lise dos trombos, ou por redistribuição da ventilação alveolar induzida por broncoconstrição hipocápnica / Abstract: The literature broadly approaches the mechanisms responsible for the genesis of the hypoxemia in pulmonary embolism (PE). The aim of this study is to analyze the ventilation/perfusion ratio, which contributed to the hypoxemia in PE by analyzing blood gases and volumetric capnography in a model of experimental acute PE. Pulmonary embolization with autologous blood clots was carried out in seven pigs weighing 24.00±0.6Kg, anesthetized and mechanically ventilated. A significant reduction in the oxygen partial pressures was observed in both, the arterial blood and alveolar air. The effective alveolar ventilation exhibited a significant reduction consistent with the fall in the alveolar gas volume that effectively participated in gas exchange. The relation between the alveolar ventilation that effectively participated in gas exchange and cardiac output (V¿Aeff/Q¿ ratio) also presented a significant reduction after embolization. The carbon dioxide partial pressure increased significantly in the arterial blood (PaCO2), but decreased significantly in the exhaled air at the end of the respiratory cycle (PetCO2). PetCO2 returned to baseline values forty minutes after embolism. The arterial to alveolar carbon dioxide gradient (P(a-et)CO2), increased significantly, as well as the calculated alveolar and physiological dead spaces. We conclude, based on our data, that the severe arterial hypoxemia observed in this experimental model may be attributed to the reduction of the effective alveolar ventilation ratio (V¿Aeff/Q¿). We were also able to demonstrate that V¿Aeff/Q¿ progressively improves after embolization, a fact attributed to the lysis of thromby or by alveolar ventilation redistribution induced by hypocapnic bronchoconstriction / Mestrado / Pesquisa Experimental / Mestre em Cirurgia

Orientador: André Luis Balbi / Resumo: Introdução: A Doença Renal Crônica (DRC) é uma condição clínica com elevada e crescente prevalência, com repercussão sistêmica, podendo cursar com hipervolemia e consequente congestão de órgãos como os pulmões. O tratamento dialítico também gera uma série de alterações nos sistemas muscular, ósseo, cardiovascular, metabólico e também respiratório. Existem muitos estudos avaliando o sistema respiratório na fase dialítica e poucos avaliam na fase pré-diaítica. Objetivo: Avaliar a função pulmonar e a força muscular respiratória de pacientes com DRC na fase pré-dialítica. Metodologia: Foram assistidos 132 pacientes e 43 avaliados no Ambulatório de Pré-Diálise do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu, SP (HCFMB), com retornos mensais, em tratamento clínico e programação de diálise. Todos os pacientes estudados foram submetidos inicialmente à avaliação da função pulmonar através da espirometria e logo em seguida avaliação da força muscular respiratória através da manovacuometria, realizadas no laboratório de função pulmonar do HCFMB, pelo mesmo pesquisador em único dia para o mesmo paciente. Resultados: Foram incluídos no estudo 40 pacientes com média de idade de 61 ± 14 anos, sendo 60% do sexo masculino. Com relação à causa, 22 pacientes apresentaram nefropatia diabética (n=13; 32,5%) e nefropatia hipertensiva (n=9; 22,5%).Todos os resultados da espirometria (CVF, VEF1 e VEF1/CVF) foram abaixo do valor predito, com diferença estatística. A maioria dos paciente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Chronic Kidney Disease (CKD) is a clinical condition with high and increasing prevalence, with systemic repercussions, which can develop with hypervolemia and consequent congestion of organs such as the lungs. The dialysis treatment also generates a series of changes in the muscular, bone, cardiovascular, metabolic and also respiratory systems. There are many studies evaluating the respiratory system in the dialysis phase and few assess it in the pre-dialysis phase. Objective: To evaluate pulmonary function and respiratory muscle strength in patients with pre-dialysis CKD. Methodology: 132 patients were assisted and 43 were evaluated at the Pre-Dialysis Outpatient Clinic of the Hospital das Clínicas, Faculty of Medicine of Botucatu, SP (HCFMB), with monthly returns, in clinical treatment and dialysis schedule. All patients studied were initially submitted to pulmonary function assessment using spirometry and then respiratory muscle strength was assessed using manovacuometry, performed at the HCFMB pulmonary function laboratory, by the same researcher on a single day for the same patient. Results: The study included 40 patients with a mean age of 61 ± 14 years, 60% of whom were male. Regarding the cause, 22 patients had diabetic nephropathy (n = 13; 32.5%) and hypertensive nephropathy (n = 9; 22.5%). All spirometry results (FVC, FEV1 and FEV1 / FVC) were below predicted value, with statistical difference. Most patients (37.5%) had a restrictive ventilatory disord... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Introdução - Pacientes com enfisema pulmonar avançado submetidos a redução volumétrica pulmonar endoscópica (ELVR) com válvulas unidirecionais (EBV) apresentam melhores resultados quando o lobo tratado não possui ventilação colateral e atelectasia lobar é alcançada. No entanto, a resposta positiva de desinsuflação está associada a maior ocorrência de pneumotórax nessa população. Recomendações recentes enfatizam a importância de condutas no intra- e pós-operatório que busquem minimizar os riscos associados, porém muito pouco é abordado em relação ao manejo da ventilação mecânica durante a intervenção. Elevada fração inspirada de oxigênio (FiO2) é reconhecida na indução de atelectasia por absorção e pode desempenhar um papel relevante na modulação de redução volumétrica após oclusão seletiva. Atualmente não se monitora os efeitos regionais da ELVR com EBV em tempo real. A tomografia de impedância elétrica (TIE) é uma ferramenta de imagem não-invasiva e sem radiação que fornece dados regionais em tempo real de variação de volume pulmonar por meio de uma cinta de eletrodos aplicadas no tórax. Neste contexto, o objetivo deste estudo é usar a TIE para avaliar a influência da FiO2 na ELVR com EBV em um modelo experimental de pulmão normal suíno, animal que não possui ventilação colateral. Métodos - 5 suínos foram submetidos a um estudo cruzado de oclusão do lobo inferior esquerdo por dois métodos, válvulas unidirecionais (válvulas) e cateter-balão intrabronquial (balão), com FiO2 de 50% e 100% por 15 minutos em cada etapa. O balão serviu como um controle, com oclusão assegurada por visão direta via broncoscópio e medida da pressão expiratória distal à oclusão em um animal representativo. A pressão expiratória positiva final usada foi titulada pela TIE para cada animal e recrutamento alveolar foi realizado ao final de cada etapa para reverter o colapso induzido. Foram analisados o mínimo Z (MinZ), como estimativa do volume pulmonar ao final da expiração, e o DeltaZ, variação cíclica proporcional ao volume corrente, ambos expressos em unidades arbitrárias de variação relativa, desde antes da oclusão (Pré) e em cada minuto do momento da oclusão (T0) até 15 minutos (T15). Em um animal adicional foi realizada aquisição simultânea de tomografia computadorizada (TC) e TIE para quantificação do conteúdo de gás. Em todas as análises as regiões de interesse foram direita (Dir) e esquerda (Esq). Resultados - Houve redução rápida e progressiva do MinZ Esq após oclusão com balão, sendo a magnitude quase 3 vezes maior na FiO2 de 100% comparada a 50% (p < 0,001). Com válvulas a 50% o MinZ Esq apresentou redução inicial, mas teve incremento progressivo de forma que em T15 não mostrou diferença em relação ao Pré (p=0,20). Em média, o MinZ Dir não sofreu alteração significativa. Os dados da TC e pressão distal tiveram padrão similar aos achados de MinZ da TIE. O DeltaZ Esq apresentou redução imediata após oclusão e se manteve estável ao longo dos 15 minutos, sem diferença entre as FiO2 em cada método de oclusão. Conclusão- FiO2 a 100% promove maior taxa de redução volumétrica secundária a oclusão lobar seletiva quando comparado a 50% e a TIE apresentou resultados coerentes e concordantes com métodos complementares / Introduction - Patients with advanced pulmonary emphysema undergoing endoscopic lung volume reduction (ELVR) with one-way endobronchial valves (EBV) present better results when the treated lobe has negative collateral ventilation and lobar atelectasis is achieved. However, the positive response of deflation is associated with a higher occurrence of pneumothorax in this population. Recent recommendations emphasize the importance of intra- and postoperative procedures that seek to minimize the associated risks, but very little is addressed regarding the management of mechanical ventilation during the intervention. High inspired oxygen fraction (FiO2) is known to induce atelectasis by absorption and may play a relevant role in the modulation of volumetric reduction after selective occlusion. Currently, regional effects of ELVR with EBV is not monitored in real-time. Electrical impedance tomography (EIT) is a non-invasive and radiation-free imaging tool that provides regional real-time lung volume variation data by means of an electrode belt applied to the chest. In this context, the objective of this study is to use EIT to evaluate the influence of FiO2 on ELVR with EBV in an experimental normal lung swine model, an animal that lacks collateral ventilation. Methods - Five pigs were used in a crossover study of left lower lobe occlusion by two methods, one-way valves (valves) and intrabronchial balloon catheter (balloon), with FiO2 of 50% and 100% for 15 minutes at each stage. The balloon served as a control, where occlusion was ensured by direct bronchoscopic inspection and allowed a measurement of expiratory pressure distal to the occlusion in a representative animal. The positive end-expiratory pressure used was titrated by EIT for each animal and alveolar recruitment was performed at the end of each step to reverse the induced collapse. Minimum impedance value (MinZ) was recorded as an estimate of end-expiratory lung volume and tidal impedance variation (DeltaZ) as proportional to tidal volume, both expressed in arbitrary units of relative variation, from pre-occlusion (Pre) and every minute since occlusion (T0) up to 15 minutes (T15). In an additional animal, simultaneous acquisition of computed tomography (CT) and EIT was performed to quantify gas content. In all the analysis, regions of interest were right (R) and left (L). Results - There was a rapid and progressive reduction of MinZ-L after occlusion, with almost 3 times greater magnitude in FiO2 100% compared to 50% (p < 0.001). With valves at 50%, the MinZ-L presented initial reduction, but had a progressive increase so that in T15 there was no difference in relation to Pre (p = 0.20). On average, MinZ-R did not change significantly. CT and distal pressure data were consistent with EIT MinZ findings. DeltaZ-L presented immediate reduction after occlusion and remained stable throughout all 15 minutes, with no difference between FiO2 in each method of occlusion. Conclusion- FiO2 of 100% promotes greater rate of volumetric reduction following selective lobar occlusion when compared to 50%, and EIT presented coherent results in agreement with complementary methods

A Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) é um método de imagem que está sendo desenvolvido para uso em medicina, especialmente na terapia intensiva. Visando uma melhoria da resolução anatômica das imagens de TIE, foi desenvolvido um modelo fuzzy que leva em consideração a alta resolução temporal e as informações funcionais, contidas nos sinais de perfusão pulmonar e ventilação pulmonar. Foram elaborados três modelos fuzzy: modelagem fuzzy do mapa cardíaco, do mapa de ventilação pulmonar e do mapa de perfusão pulmonar. Um mapa comparativo de ventilação e perfusão foi gerado através de uma segmentação das imagens, segundo notas de corte sobre os valores dos pixels. As imagens de perfusão fuzzy foram comparadas com as imagens de perfusão obtidas pelo método de injeção de uma solução hipertônica, considerada como padrão-ouro das imagens de perfusão. O desempenho do modelo foi avaliado através da análise das imagens de TIE obtidas em experimentos animais com treze porcos. Os animais foram submetidos a diferentes condições fisiológicas através de lesão pulmonar, recrutamento pulmonar e intubação seletiva. O modelo global foi capaz de identificar a região cardíaca e pulmonar em todos os porcos, independentemente das condições fisiológicas a que foram submetidos. Os resultados foram bastante expressivos tanto em termos qualitativos (a imagem obtida pelo modelo foi bastante similar a da tomografia computadorizada) quanto em termos quantitativos (a área média da curva ROC foi de 0,84). Os resultados do estudo poderão servir de base para o desenvolvimento de ferramentas clínicas, baseadas em TIE, para diagnósticos de algumas patologias e situações críticas, tais como distúrbio entre ventilação e perfusão, pneumotórax e tromboembolismo pulmonar. / Electrical Impedance Tomography (EIT) is an image method that has been developed for use in medicine, specially in critical care medicine. Aiming at improving the anatomical resolution of EIT images a fuzzy model was developed based on EIT high temporal resolution and the functional information contained in the pulmonary perfusion and ventilation signals. Fuzzy models were elaborated for heart map modeling, ventilation and perfusion map modeling. Image segmentation was performed using a threshold method and a ventilation/perfusion map was generated. Fuzzy EIT perfusion map was compared with the hypertonic saline injection method, considered as the gold-standard for EIT perfusion image. The model performance was evaluated through analysis of EIT images obtained from animal experiment with thirteen pigs. The animals were submitted to different physiological conditions, such as ventilation induced lung injury, selective intubations and lung recruitment maneuver. The global model was able to identify both the cardiac and pulmonary regions in all animals. The results were expressive for both qualitative (the image obtained by the model was very similar to that of the CT-scan) and quantitative (the ROC curve area average was 0.84) analysis. These achievements could serve as the base to develop EIT diagnosis system for some critical diseases, such as ventilation to perfusion mismatch, pneumothorax and pulmonary thromboembolism.

INTRODUÇÃO: O primeiro passo na presença de derrame pleural maligno é a aspiração terapêutica do líquido para alívio dos sintomas e avaliar indicação de pleurodese. Infelizmente, em seres humanos a re-aeração e re- ventilação pulmonar após a retirada de líquido pleural foi avaliada apenas indiretamente. A tomografia de impedância elétrica (TIE) é uma técnica precisa que já foi extensivamente validada para quantificar aeração e ventilação pulmonar em tempo real e à beira-leito. O conhecimento das alterações em aeração e ventilação pulmonar após a retirada do líquido pleural é essencial para a compreensão da evolução clínica, objetivando novos esquemas de pleurodese e novos indicadores de reexpansão pulmonar. OBJETIVOS: Avaliar a aeração, ventilação e sincronia ventilatória antes e durante a primeira hora após a aspiração de um derrame pleural maligno. Objetivos secundários: correlacionar a re-aeração com variáveis que pudessem influenciá-la. Métodos: Critérios de inclusão: derrame pleural unilateral com necessidade de aspiração terapêutica e superior a 500 mL. Os sinais e imagens da TIE foram adquiridos em seis períodos diferentes: antes da aspiração pleural, imediatamente, 15, 30, 45 e 60 minutos após a aspiração. A re-aeração foi avaliada pela variação no valor da impedância (Z) ao final de uma expiração relaxada, enquanto a re-ventilação foi avaliada através da variação da impedância no volume corrente. Também medimos a sincronia entre os pulmões usando o ângulo de fase. Finalmente, correlacionamos à re-aeração final com o volume retirado, ângulo de fase inicial e elastância pleural. O pulmão afetado pelo derrame foi nomeado como ipsilateral e o não afetado como contralateral. RESULTADOS: Foram incluídos 22 pacientes. O volume médio aspirado foi 1438 ml. No pulmão ipsilateral, a média no final da expiração valor Z aumentou para 173,5 ± 122,3, imediatamente após a aspiração pleural (p <0,001), e a análise individual revelou que todos os pacientes ganharam re-aeracão pulmonar imediatamente, sem mais re-aerações após. O mesmo comportamento, mas com uma menor magnitude foi encontrado no pulmão contralateral. Na avaliação da re-ventilação, os pulmões ipsilateral e contralateral mostraram resultados heterogêneos, alguns aumentaram a ventilação, outros diminuíram ou mantiveram-na inalterada. Antes da aspiração pleural, a média do ângulo de fase foi de 93 ± 71 graus e diminuiu para 20 ± 30 graus, imediatamente após a aspiração pleural (p <0,001), sem outras alterações após. A re-aeração final correlacionou-se apenas com o volume de derrame aspirado (R2 = 0,49, p <0,01). CONCLUSÃO: Após a aspiração de derrame pleural unilateral neoplásico em pulmões não encarcerados, a re-aeração pulmonar ocorre imediatamente nos pulmões ipisilateral e contralateral, sem mais re-aeração durante a hora seguinte. As mudanças na re-ventilação mostram altas variações individuais. Há uma assincronia ventilatória entre os pulmões, que é imediatamente revertida pela aspiração pleural. A única variável correlacionada com a re-aeração do pulmão afetado é o volume de derrame drenado / INTRODUCTION: The first procedure in the management of a malignant pleural effusion is a therapeutic pleural aspiration to relieve symptoms and assess pleurodesis indication. Unfortunately, in humans the pulmonary re- aeration and re-ventilation after a pleural aspiration was evaluated only indirectly. Electrical impedance tomography (EIT) is an accurate, non- invasive and bedside method that has been extensively validated to quantify lung ventilation and aeration. The knowledge of changes in lung aeration and ventilation after a therapeutic pleural aspiration is essential to understand the clinical course, to propose new lung reexpansion predictors and pleurodesis schemas. OBJECTIVE: To measure the lung re-aeration, re-ventilation and ventilatory synchrony before and over the first hour after a therapeutic pleural aspiration for a malignant pleural effusion. As secondary objectives we correlate the lung re-aeration with variables that could influence them. METHODS: The inclusion criteria were the need of a therapeutic pleural aspiration of a unilateral effusion over 500 mL. EIT signals and images were acquired in six different periods: before the pleural aspiration, immediately and 15, 30, 45 and 60 minutes after the aspiration. The re-aeration was evaluated through the change in the end-expiratory lung impedance (Z), while the re-ventilation was evaluated through the change in tidal impedance. We also measure the ventilator synchrony between lungs using the phase angle. Finally we correlated the final re-aeration with the effusion volume drained, pleural elastances and baseline phase angle. The lung affected by the effusion was nominated as ipsilateral and the non-affected as contralateral. RESULTS: We included 22 patients. The mean volume of aspirated effusion was 1438 ml. In the ipsilateral lung, the mean end- expiratory Z value increased to 173.5 ± 122.3 immediately after the pleural aspiration (p < 0.001) and the individual analysis revealed that all patients re- aerated the lung immediately without further re-aeration thereafter. The same behavior but with a lower magnitude was found in the contralateral lung. The ipsilateral and contralateral lung re-ventilation showed heterogeneous results with patients increasing the ventilation, while others decreased or kept the ventilation unchanged. Before the pleural aspiration, the mean phase angle was 93 ± 71 degrees and decreased to 20 ± 30 degrees immediately after the pleural aspiration (p < 0.001), without further changes thereafter. The final re-aeration only correlated to the volume of effusion aspirated (R2 = 0.49; p < 0.01). CONCLUSION: In untrapped lungs, a pleural aspiration of a unilateral malignant pleural effusion causes an immediate re-aeration of the lung affected by the effusion and even of the contralateral lung, without further re-aeration over the next hour. The changes in ventilations show high individual variations. There is a ventilatory asynchrony between lungs that is immediately reversed by the aspiration. The only variable correlated to re- aeration of the affected lung is the effusion volume drained

As tarefas de umidificação e aquecimento do ar inspirado podem ser realizadas por meio de trocadores de calor e umidade (HMEs - Heat and moisture exchangers). Os objetivos do nosso estudo são avaliar e comparar a capacidade de umidificação e aquecimento de oito diferentes tipos de HMEs em um modelo experimental com pulmão animal isolado e avaliar o impacto de cada um dos HMEs na ventilação alveolar em um modelo mecânico do sistema respiratório, com adição de CO2 a um fluxo de 0,65L/min. Os níveis de umidade e temperatura foram medidos durante a situação controle (nenhum HME) e com os diferentes HMEs quando volume corrente; freqüência respiratória e fluxo foram variados. A recuperação da umidade absoluta da expiração durante a próxima inspiração (% RAH) foi calculada. A % RAH aumentou com o uso do HME comparado ao controle. O volume corrente teve um significante efeito na % RAH, o que não ocorreu com alterações na frequência respiratória ou fluxo. O aumento do ETCO2 foi proporcional ao aumento do espaço morto dos HMEs. As alterações de fluxo ou a saturação dos HMEs não determinaram relevantes alterações no ETCO2 / When tracheal intubation is necessary during ventilatory support, the physiological mechanisms of heating and humidifying the inspired air are supressed, so it is vital the preconditioning of the inspired gases with the goal of offering water and heat contents similar to those normally provided by the upper airways. These tasks of humidification and heating can be accomplished through the use of heat and moisture exchangers (HMEs). Objectives: 1- Evaluate and compare the humidification and heating capacity of eight different types of HMEs in a respiratory system analog using preserved swine lung. 2- Evaluate the impact of each one of the tested HMEs over alveolar ventilation in a mevhanical model of the respiratory system

As tarefas de umidificação e aquecimento do ar inspirado podem ser realizadas por meio de trocadores de calor e umidade (HMEs - Heat and moisture exchangers). Os objetivos do nosso estudo são avaliar e comparar a capacidade de umidificação e aquecimento de oito diferentes tipos de HMEs em um modelo experimental com pulmão animal isolado e avaliar o impacto de cada um dos HMEs na ventilação alveolar em um modelo mecânico do sistema respiratório, com adição de CO2 a um fluxo de 0,65L/min. Os níveis de umidade e temperatura foram medidos durante a situação controle (nenhum HME) e com os diferentes HMEs quando volume corrente; freqüência respiratória e fluxo foram variados. A recuperação da umidade absoluta da expiração durante a próxima inspiração (% RAH) foi calculada. A % RAH aumentou com o uso do HME comparado ao controle. O volume corrente teve um significante efeito na % RAH, o que não ocorreu com alterações na frequência respiratória ou fluxo. O aumento do ETCO2 foi proporcional ao aumento do espaço morto dos HMEs. As alterações de fluxo ou a saturação dos HMEs não determinaram relevantes alterações no ETCO2 / When tracheal intubation is necessary during ventilatory support, the physiological mechanisms of heating and humidifying the inspired air are supressed, so it is vital the preconditioning of the inspired gases with the goal of offering water and heat contents similar to those normally provided by the upper airways. These tasks of humidification and heating can be accomplished through the use of heat and moisture exchangers (HMEs). Objectives: 1- Evaluate and compare the humidification and heating capacity of eight different types of HMEs in a respiratory system analog using preserved swine lung. 2- Evaluate the impact of each one of the tested HMEs over alveolar ventilation in a mevhanical model of the respiratory system

INTRODUÇÃO: O primeiro passo na presença de derrame pleural maligno é a aspiração terapêutica do líquido para alívio dos sintomas e avaliar indicação de pleurodese. Infelizmente, em seres humanos a re-aeração e re- ventilação pulmonar após a retirada de líquido pleural foi avaliada apenas indiretamente. A tomografia de impedância elétrica (TIE) é uma técnica precisa que já foi extensivamente validada para quantificar aeração e ventilação pulmonar em tempo real e à beira-leito. O conhecimento das alterações em aeração e ventilação pulmonar após a retirada do líquido pleural é essencial para a compreensão da evolução clínica, objetivando novos esquemas de pleurodese e novos indicadores de reexpansão pulmonar. OBJETIVOS: Avaliar a aeração, ventilação e sincronia ventilatória antes e durante a primeira hora após a aspiração de um derrame pleural maligno. Objetivos secundários: correlacionar a re-aeração com variáveis que pudessem influenciá-la. Métodos: Critérios de inclusão: derrame pleural unilateral com necessidade de aspiração terapêutica e superior a 500 mL. Os sinais e imagens da TIE foram adquiridos em seis períodos diferentes: antes da aspiração pleural, imediatamente, 15, 30, 45 e 60 minutos após a aspiração. A re-aeração foi avaliada pela variação no valor da impedância (Z) ao final de uma expiração relaxada, enquanto a re-ventilação foi avaliada através da variação da impedância no volume corrente. Também medimos a sincronia entre os pulmões usando o ângulo de fase. Finalmente, correlacionamos à re-aeração final com o volume retirado, ângulo de fase inicial e elastância pleural. O pulmão afetado pelo derrame foi nomeado como ipsilateral e o não afetado como contralateral. RESULTADOS: Foram incluídos 22 pacientes. O volume médio aspirado foi 1438 ml. No pulmão ipsilateral, a média no final da expiração valor Z aumentou para 173,5 ± 122,3, imediatamente após a aspiração pleural (p <0,001), e a análise individual revelou que todos os pacientes ganharam re-aeracão pulmonar imediatamente, sem mais re-aerações após. O mesmo comportamento, mas com uma menor magnitude foi encontrado no pulmão contralateral. Na avaliação da re-ventilação, os pulmões ipsilateral e contralateral mostraram resultados heterogêneos, alguns aumentaram a ventilação, outros diminuíram ou mantiveram-na inalterada. Antes da aspiração pleural, a média do ângulo de fase foi de 93 ± 71 graus e diminuiu para 20 ± 30 graus, imediatamente após a aspiração pleural (p <0,001), sem outras alterações após. A re-aeração final correlacionou-se apenas com o volume de derrame aspirado (R2 = 0,49, p <0,01). CONCLUSÃO: Após a aspiração de derrame pleural unilateral neoplásico em pulmões não encarcerados, a re-aeração pulmonar ocorre imediatamente nos pulmões ipisilateral e contralateral, sem mais re-aeração durante a hora seguinte. As mudanças na re-ventilação mostram altas variações individuais. Há uma assincronia ventilatória entre os pulmões, que é imediatamente revertida pela aspiração pleural. A única variável correlacionada com a re-aeração do pulmão afetado é o volume de derrame drenado / INTRODUCTION: The first procedure in the management of a malignant pleural effusion is a therapeutic pleural aspiration to relieve symptoms and assess pleurodesis indication. Unfortunately, in humans the pulmonary re- aeration and re-ventilation after a pleural aspiration was evaluated only indirectly. Electrical impedance tomography (EIT) is an accurate, non- invasive and bedside method that has been extensively validated to quantify lung ventilation and aeration. The knowledge of changes in lung aeration and ventilation after a therapeutic pleural aspiration is essential to understand the clinical course, to propose new lung reexpansion predictors and pleurodesis schemas. OBJECTIVE: To measure the lung re-aeration, re-ventilation and ventilatory synchrony before and over the first hour after a therapeutic pleural aspiration for a malignant pleural effusion. As secondary objectives we correlate the lung re-aeration with variables that could influence them. METHODS: The inclusion criteria were the need of a therapeutic pleural aspiration of a unilateral effusion over 500 mL. EIT signals and images were acquired in six different periods: before the pleural aspiration, immediately and 15, 30, 45 and 60 minutes after the aspiration. The re-aeration was evaluated through the change in the end-expiratory lung impedance (Z), while the re-ventilation was evaluated through the change in tidal impedance. We also measure the ventilator synchrony between lungs using the phase angle. Finally we correlated the final re-aeration with the effusion volume drained, pleural elastances and baseline phase angle. The lung affected by the effusion was nominated as ipsilateral and the non-affected as contralateral. RESULTS: We included 22 patients. The mean volume of aspirated effusion was 1438 ml. In the ipsilateral lung, the mean end- expiratory Z value increased to 173.5 ± 122.3 immediately after the pleural aspiration (p < 0.001) and the individual analysis revealed that all patients re- aerated the lung immediately without further re-aeration thereafter. The same behavior but with a lower magnitude was found in the contralateral lung. The ipsilateral and contralateral lung re-ventilation showed heterogeneous results with patients increasing the ventilation, while others decreased or kept the ventilation unchanged. Before the pleural aspiration, the mean phase angle was 93 ± 71 degrees and decreased to 20 ± 30 degrees immediately after the pleural aspiration (p < 0.001), without further changes thereafter. The final re-aeration only correlated to the volume of effusion aspirated (R2 = 0.49; p < 0.01). CONCLUSION: In untrapped lungs, a pleural aspiration of a unilateral malignant pleural effusion causes an immediate re-aeration of the lung affected by the effusion and even of the contralateral lung, without further re-aeration over the next hour. The changes in ventilations show high individual variations. There is a ventilatory asynchrony between lungs that is immediately reversed by the aspiration. The only variable correlated to re- aeration of the affected lung is the effusion volume drained

Introdução: Pacientes com hipertensão pulmonar (HP) além de apresentar redução da capacidade funcional, da qualidade de vida e da sobrevida, apresentam fraqueza dos músculos respiratórios, o que pode contribuir para o aumento dos sintomas de fadiga e dispneia. Objetivos: Verificar o efeito do treinamento muscular inspiratório (TMI) sobre a capacidade funcional, a qualidade de vida, a força muscular respiratória, pressão sistólica da artéria pulmonar, a função pulmonar e o nível de atividade física de pacientes com HP. Métodos: Doze pacientes com HP foram randomizados em um grupo controle (n=7) e um grupo TMI (n=5). O protocolo do TMI foi realizado durante 8 semanas. Foram feitas avaliações da pressão arterial pulmonar média, através do ecocardiograma; da qualidade de vida, através do questionário SF-36; da capacidade funcional, através do teste de caminhada de 6 minutos e da força muscular respiratória, através de transdutor de pressão. Todos os pacientes foram avaliados na fase pré e pós protocolo. Resultados: A força muscular inspiratória aumentou significativamente no grupo TMI quando comparado ao grupo controle (105,2±6,6 vs 82,9±6,1; p=0,01), e o escore de saúde mental avaliado pelo questionário SF-36 aumentou no grupo TMI (de 70,4±21,6 para 80±14,4; p=0,05). Entretanto a capacidade funcional não apresentou alteração após o protocolo de TMI de 8 semanas. Conclusão: O TMI é capaz de aumentar a força muscular inspiratória e melhorar a qualidade de vida, em relação a saúde mental, de pacientes com HP. / Introduction: Besides showing pulmonary hypertension (PH), decreased functional capacity, quality of life and survival, patients also present respiratory muscle weakness, which may contribute to increased fatigue and dyspnea symptoms. Objectives: Evaluate the effects of inspiratory muscle training (IMT) on functional capacity, quality of life, respiratory muscle strength, pulmonary artery pressure, pulmonary function and level of physical activity. Methods: Twelve chronic PH patients randomized to a control group (n = 7) and an IMT group (n = 5) were studied. The IMT program was performed for 8 weeks. The following measures were obtained before and after the program: respiratory muscle function; function capacity (6-min walk test); pulmonary artery pressure; quality of life (SF-36); and level de physical activity (IPAQ). Results: Maximal inspiratory pressure (PI,max) was higher in the IMT group than in the control group (105.2±6.6 vs 82.9±6.1; p=0.01), and the mental health score by SF-36 increased in de IMT group (from 70.4±21.6 to 80±14.4; p=0.05). However, the six-min walk test did not change after the IMT program. Conclusions: This study indicates that IMT results in improvement in inspiratory muscle strength and in the quality of life regarding PH.

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No. of bitstreams: 1 TeseLAZ.pdf: 5426859 bytes, checksum: 033582b6221f018d86ae920b42835b76 (MD5) Previous issue date: 2016-10-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / For adequate blood supply to match metabolic demand, vertebrates regulate blood pressure (BP) in order to maintain adequate perfusion of target organs avoiding ischemia and tissue damage like edema. Effective short-term BP regulation in anuran amphibians occurs through adjustments in heart rate (HR), peripheral vascular resistance, and changing pulsatile frequency of lymph hearts. In addition, pulmonary ventilation in anurans is directly linked to blood volume homeostasis by facilitating lymph fluid movement back into the cardiovascular system which takes place by changing pressure and volume within anurans' lymphatic sacs. It is apparent that an interaction between baroreflex regulation and breathing control exists in anuran amphibians. In the present study I used pharmacological methods (phenylephrine and sodium nitroprusside; infusion ramp and in bolus methods) to investigate baroreflex sensitivity at different temperatures in the cururu toad Rhinella schneideri. I evaluated the degree to which arterial baroreflex plays a role in pulmonary ventilation in the cururu toad. Baroreflex regulation in the toad R. schneideri was temperature dependent and influenced the toad’s ventilation. Hypotension and hypertension resulted in increases and decreases in HR, respectively, as well as increases and decreases in pulmonary ventilation mainly through adjustments in breathing frequency. In contrast to data from the literature, anuran amphibians seem to defend lower BP events primarily rather than hypertension independent of temperature. Anurans exhibit higher rates of transcapillary fluid filtration which means during hypertension fluid filtration is increased and excess interstitial fluid formation will be reclaimed by an efficient lymphatic system. Therefore, besides pulmonary ventilation's role in matching O2 delivery to demand (e.g. temperatures) in anurans, it also plays a role in BP regulation possibly owing to an interaction between baroreflex control and respiratory areas in the brain. / Para um adequado suprimento sanguíneo de modo a atender as diferentes demandas metabólicas, os vertebrados regulam a pressão arterial (PA) mantendo adequada perfusão dos órgãos evitando assim eventos isquêmicos ou outros danos teciduais, como edema. O controle efetivo da PA a curto prazo em anfíbios anuros se dá por ajustes da frequência cardíaca (FC), resistência vascular periférica e também por ajustes da frequência de pulsação dos corações linfáticos. Além disso, a ventilação pulmonar nos anuros está diretamente associada à homeostase do volume sanguíneo por meio da facilitação do transporte de fluído linfático de volta ao sistema cardiovascular, que se dá por meio da alteração de pressão e volume dos sacos linfáticos. Isso parece sugerir a existência de uma possível interação entre a regulação barorreflexa e o controle da respiração nos anfíbios anuros, como já observado para os mamíferos. No presente estudo utilizamos de um método farmacológico (fenilefrina e nitroprussiato de sódio: infusão em rampa e injeção in bolus) para investigar a sensibilidade barorreflexa em diferentes temperaturas no sapo cururu Rhinella schneideri. Também avaliamos o papel do barorreflexo arterial na modulação da ventilação pulmonar nesta mesma espécie. A regulação barorreflexa no sapo R. schneideri apresentou dependência térmica, além de afetar consideravelmente a ventilação dos sapos. A hipotensão e hipertensão resultaram em aumentos e reduções da FC, respectivamente, bem como na ventilação pulmonar, que se deu prioritariamente por meio de ajustes na frequência respiratória. Ao contrário dos dados da literatura, os anfíbios anuros parecem defender prioritariamente eventos de hipotensão ao invés da hipertensão, independente da temperatura testada. É importante salientar que os anuros apresentam alta taxa de filtração transcapilar, e que durante eventos de PA elevada, um aumento na formação de fluido transcapilar pulmonar seria recrutado por um eficiente sistema linfático, característico dos anuros. Portanto, apesar da função da ventilação pulmonar em corresponder à disponibilidade de O2 em diferentes demandas metabólicas (e.g. temperatura), também parece apresentar participação na regulação da PA, possivelmente devido a uma interação entre o barorreflexo e as áreas respiratórias no sistema nervoso central.