Spirometry is the most important tool in diagnosing pulmonary disease and is the most frequently performed pulmonary function test. Respiratory disease is also one of the greatest causes for morbidity and mortality on the Hopi Nation, but no specific reference equations exist for this unique population. The purpose of this study was to determine if population reference equations were necessary for these children and, if needed, to create new age and race-specific pulmonary nomograms for Hopi children. Two hundred and ninety-two healthy children, ages 4-13 years, attending Hopi Nation elementary schools in Arizona, were asked to perform spirometry for a full battery of pulmonary volumes and capacities of which the following were analyzed: forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in 1 sec (FEV1), FEV1 % (FEV1/FVC), FEF25-75% and peak expiratory flow rate (PEFR). Spirometric data from Navajo children living in the same geographical region as the Hopi children were compared as well as spirometric data from common reference values used for other ethnic groups in the USA. Spirometry tests from 165 girls and 127 boys met American Thoracic Society quality control standards. We found that the natural log of height, body mass and age were significant predictors of FEV1, FVC, and FEF25-75% in the gender-specific models and that lung function values all increased with height and age as expected. The predictions using the equations derived for Navajo, Caucasian, Mexican-American, African-American youth were significantly different (P ≤ 0.05) from the predictions derived from the Hopi equations for all of the variables across both genders, with the exceptions of Hopi versus Navajo FEV1/FVC in the males and Hopi versus Caucasians FEF25-75% in the females. Thus it would appear for this population important to have specific formulae to provide more accurate reference values.

Spirometry is the most important tool in diagnosing pulmonary disease and is the most frequently performed pulmonary function test. Since respiratory disease is the single greatest cause for morbidity and mortality on the Navajo Nation, the purpose of this study was to create newage and race-specific pulmonary nomograms for Navajo children. Five hundred fifty-eight healthy children, ages 6-14 years, attending Navajo Nation elementary schools in Arizona, were asked to perform spirometry to develop population-specific and tribe-specific nomograms for forced vitalcapacity (FVC), forced expiratory volume in 1 sec (FEV1), and FEV1 Ratio (FEV1/FVC). Spirometry tests from 284 girls and 274 boys met American Thoracic Society quality control standards. Lung function values, except for FEV1/FVC, all increased with height. The lower limit of the normal range for FEV1/FVC was 80%. The spirometry reference equations from the healthyboys and girls were developed. Height and the natural log of height were significant predictors of FEV1, FVC, and FEF25-75% in the gender-specific models. The resulting population-specific spirometry reference equations should be used when testing Navajo children ages 6-14 years. However, the use of the NHANES III spirometry reference equations for Caucasian children may not result in significant misclassification in clinical settings providing that a maximal effort is given by the Navajo child being tested.

Introduction: Bronchial thermoplasty (B.T.) is a therapeutic bronchoscopic procedure in which controlled thermal energy is applied to the airway wall to decrease smooth muscle mass. Immediate complications of B.T. include acute exacerbation of bronchial asthma, upper and lower respiratory tract infection, hemoptysis, among others. Our study assessed these immediate adverse events and the changes in forced expiratory volume in one second (FEV1%) measured four hours after each procedure from baseline. The study also aimed to examine the number of activations during each cycle of treatment and its correlation to the corresponding change in FEV1% from baseline. Methods: A case-series analysis of 17 patients who underwent B.T. between 2014 and 2019 was done. Demographic, clinical characteristics, including pre and post-BT FEV1% measures, and the number of activations were obtained. Results: Acute exacerbation of asthma was the commonest complication accounting for 33%, 57%, and 75% after BT1, BT2, and BT3, respectively. There was deterioration in FEV1% after each treatment phase, the most significant being in BT3. There was no correlation between the number of heat activations with the change in FEV1% from baseline. Conclusion: The number of activations in B.T. does not correlate with the immediate deterioration in FEV1%, although exacerbation of asthma is the commonest complication post-B.T.

The presented thesis is focused on the influence of postural stability changes on respiratory muscle strength. The aim of this thesis was to determinate whether the respiratory muscle strength will change during the increased demands on postural stability, and if so, then how exactly. The theoretical part summarized the findings about the diaphragm and its postural stabilizing function, about the connection between breathing and postural control as well as about the influence of body position on respiratory muscle strength. In the practical part of the thesis, the values of the maximal respiratory mouth pressures were measured (PI max and PE max) on 21 healthy subjects ranging from 20 to 26 years of age using the spirometer in three postural situations - standing, standing on the balance surface and standing on the balance surface with no visual control. Throughout the whole group, there were no significant statistical differences ( p ≥ 0,05 ) in the outcome values of the measured postural situations. Two trends were observed in the changes of values of PI max and PE max. During the increased demands for postural stability the value of PI max was higher for 29% and lower for 71% of the measured individuals. The value of PE max was higher for 33% and lower for 67% of the measured individuals. This...

A evolução da Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) culmina na morte dos pacientes por problemas respiratórios, que aparentemente estão relacionados com a fraqueza de sua musculatura. O propósito deste estudo foi avaliar o efeito de três exercícios respiratórios de ioga na função respiratória em pacientes com DMD. A escolha dos exercícios foi motivada pelo fato de não se encontrar similares nos procedimentos fisioterápicos atuais no ocidente e por poderem ser praticados sem a necessidade de aparatos ou ajuda externa, facilitando sua execução diária. Os exercícios foram ensinados individualmente no ambulatório do Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo em dias regulares de consultas dos pacientes. As séries, bem como a sua progressão, levaram em consideração as limitações individuais. Foi realizada uma avaliação inicial das condições respiratórias (função pulmonar e pressões respiratórias) em 85 pacientes com idade entre 6 e 14 anos. Estas avaliações foram repetidas a cada 5 meses (em média) ao longo do treinamento. Os dados foram analisados de diferentes maneiras: pacientes que fizeram todas as avaliações ao longo de 10 meses (N=39); ao longo de 20 meses (N=18) e com os resultados dos pacientes que fizeram pelo menos uma avaliação além da inicial ao longo de 10 meses (N=70). Os grupos foram divididos por faixa etária em dois subgrupos (6 a 9 anos e 10 a 14 anos de idade). Constatou-se na análise com N=39 e N=70 que os pacientes mais novos que executaram os exercícios aplicados, apresentaram depois de 10 meses de treinamento, elevação nos valores absolutos e relativos da capacidade vital forçada (CVF), volume expiratório forçado em 1 segundo (VEF1) e pressão expiratória máxima (PEmax) e que os pacientes mais velhos, depois de 10 meses de treinamento, apresentaram melhora nos índices de pressão expiratória máxima (PEmax) em valores absolutos e relativos. Na análise com N=18 observou-se que os pacientes obtiveram melhora nos valores absolutos da função pulmonar (CVF e VEF1) até os 20 meses de treinamento quando comparamos com os valores do início e para a PEmax em valores absolutos, os resultados aumentam até 10 meses de treinamento e depois se mantém estáveis. Observou-se diminuição no declínio dos índices de função pulmonar dos pacientes quando comparados com crianças normais (porcentagem do predito). Constatou-se na análise determinada pela curva dos resultados da PEmax por faixa etária em valores relativos, que após 10 meses de prática dos exercícios de ioga, o declínio de seus valores foi retardado. O grande fator de melhora destes pacientes foi o aumento da força muscular expiratória forçada conseguido especialmente com a prática da técnica denominada kapalabhati. Recomendamos que estes exercícios sejam incorporados à prática clínica dos pacientes com DMD com a intenção de minimizar os danos causados pela perda da capacidade respiratória. / Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) has a progression that culminates in the death of the patients for respiratory problems, which are apparently related to the weakness of the respiratory muscles. The objective of this study was to investigate the effects of three respiratory techniques of yoga in the respiratory function of patients with DMD. The selection of the exercises was conducted taking into account that there are no similar ones in the actual western physiotherapeutic procedures, and due to the fact that all of them may be practiced without the need of any apparatus or external help, making their daily practice easy. The exercises were taught individually in the Ambulatory of the General Hospital of the University of São Paulo during the regular appointments of the patients. The series of exercises, as well as their progressions, took into consideration the individual limitations. In order to establish the respiratory conditions (FVC, FEV1, PImax, and PEmax) of the group, an initial evaluation was conducted with 85 patients between 6 and 14 years old. The follow-up evaluations were carried out on an average 5-month interval, during the training period. Data were analyzed in different ways: subjects which had all the evaluations during 10 months of training (N=39); during 20 months of training (N=18) and with the results of patients that had at lest one evaluation besides the initial in the first 10 months (N=70). Furthermore, the total group was divided by age into 2 subgroups: (from 6 to 9 years old, and from 10 to 14 years old). The analysis of the groups with N=39, and N=70 revealed that, after 10 months of training, the younger subjects had increased their absolute and relative values of forced vital capacity (FVC), expiratory forced volume in 1 sec (FEV1), and maximal expiratory pressure (PEmax) , and that the older subjects, after the same period, had their absolute and relative PEmax also increased. In the analysis of the subgroup with N=18, there was an increase in the absolute values for pulmonary function (FVC and FEV1) until 20 months of training, while for PEmax this increase was seen only until 10 months, and afterwards there was a maintenance of its values. There was a reduction in the decline of the pulmonary function indexes of the patients when compared with healthy subjects (percentage of the predicted). The curve results of relative PEmax according to age revealed that after 10 months of practicing the prescribed exercises, the decline of its values was postponed. The greatest improvement in these children was found in the expiratory muscle power, attained through the practice of the technique called kapalabhati. We recommend the inclusion of these exercises to the clinical treatment of the DMD patients with the intention of minimizing the damage caused by the loss of respiratory capacity.

INTRODUÇÃO: As doenças respiratórias têm sido associadas com a emissão de poluentes atmosféricos, tanto por fontes fixas quanto por fontes móveis, em estudos de bases agregadas. Poucos estudos de base individual têm sido relatados na literatura investigando essa associação, principalmente nas cidades de pequeno e médio porte. Objetivo: Avaliar os efeitos da poluição do ar sobre sintomas respiratórios e pico de fluxo expiratório (PFE) em estudantes de três escolas públicas, localizadas em área de exposição e área de não exposição à dispersão da pluma de poluentes provenientes da mineradora localizada no município de Anchieta - ES. MÉTODOS: Estudo de Painel, avaliando a emissão de poluentes da mineradora citada anteriormente, no período de maio de 2008 a maio de 2009. Dois grupos foram definidos de acordo com o status de exposição (área exposta e área não exposta) dos participantes para as emissões industriais. Foram recrutados 121 alunos, com idade entre 8-16 anos, selecionados aleatoriamente entre todos os alunos matriculados nessas escolas. O tamanho da amostra foi baseado na prevalência de doenças respiratórias no município segundo a faixa etária escolhida. Após responderem um questionário de sintomas respiratórios auto-aplicado (ISAAC), medidas individuais diárias de PFE foram realizadas nos alunos selecionados, duas vezes ao dia, uma pela manhã e outra a noite. Concentrações médias diárias de PM10, temperatura e umidade relativa do ar foram coletadas através da rede de monitoramento localizada na cidade. A associação entre os registros diários de PFE e PM10 foi investigada através de modelos de regressão de efeitos mistos, controlando para a temperatura média, umidade relativa média, status de exposição e índice de massa corpórea. RESULTADOS: Dos 121 participantes randomizados, quatro desistiram e 117 foram avaliados: 65 na área exposta e 52 na área não exposta. Foi identificada uma prevalência de asma de 16,9% na área exposta e 15,4% na área não exposta. Foram realizadas aproximadamente 70.000 medidas de PFE. Para todos os participantes, o aumento de 14?g/m3 do PM10 foi associado significativamente com o decréscimo nas medidas percentuais do PFE da manhã e da noite (-1,04%, 95% IC: -1,32; -0,77 e - 1,2%, 95% IC: -1,49; -0,92, respectivamente). Para o grupo de asmáticos, também houve uma associação significativa entre o aumento de PM10 e o decréscimo do percentual do PFE da manhã e da noite (-1,21%, 95% IC: - 1,80; -0,62 e -1,66%, 95% IC: -2,27; -1,05, respectivamente). Esses efeitos foram encontrados em concentrações de PM10 abaixo do padrão brasileiro de qualidade do ar recomendado. CONCLUSÕES: Houve uma associação entre o aumento de PM10 na atmosfera e a diminuição da medida de pico de fluxo expiratório em toda a população estudada, independentemente da área de exposição, tanto para a população geral quanto para o grupo de asmáticos / The association between respiratory diseases and air pollutant emissions from both, stationary and mobile sources have been reported in several ecological studies. However, few studies using epidemiological individual designs have been found in the literature investigating this association in small and medium cities. Objective: To evaluate the effects of air pollution on respiratory symptoms and peak expiratory flow (PEF) in students from three public schools located inside and outside areas of exposure to air pollution mining plume dispersion in the municipality of Anchieta - ES. METHODS: Panel study, from May 2008 to May 2009. Two groups were defined according to the participants exposure status (exposed area and unexposed area) for industrial emissions. Among all students enrolled in schools located in the two areas were selected 121 children and adolescents aged between eight and 16 years. The sample size was based on the prevalence of respiratory diseases in the municipality according to the chosen age group. After answering a self-reported respiratory symptoms questionnaire (ISAAC), daily PEF measurements were performed in each one of selected students, twice a day, in the morning and at night. Average daily PM10, temperature and humidity were collected by the monitoring network in the city during the period of study. Association between daily records of PEF and PM10 were assessed using mixed effects regression models, controlling to the average temperature, humidity, exposure status, and body mass index. RESULTS: Four participants gave up and 117 were evaluated: 65 in exposed and 52 in unexposed areas. About 70,000 PEF measures were performed. Asthma prevalence was 16.9% in the exposed area and 15.4% in the unexposed area. For all participants, increases of 14?g/m3 of PM10 were associated with decreases of PEF measurements in the morning and in the evening (-1.04%, 95% CI: -1.32; -0.77 and -1.2%, 95% CI: -1.49; -0.92 respectively). For the asthmatic group, increases of PM10 also induced decreases of PEF in the morning and in the evening (- 1.21%, 95% CI: -1.80; -0.62 and -1.66%, 95% CI: -2.27; -1.05 respectively). Adverse effects were found in PM10 concentrations below the recommended air quality Brazilian standard. CONCLUSIONS: There was an association between the increasing of PM10 in the atmosphere and reduced lung function in the entire study population, regardless of the exposure area, for both the general population and the asthmatic group

A poluição atmosférica está associada a efeitos adversos à saúde, desde diminuição da função pulmonar até mortalidade. Nos últimos 20 anos a incidência de doenças respiratórias alérgicas tem aumentado em vários países. Além de fatores genéticos, existe a possibilidade da poluição atmosférica ser um dos fatores contribuintes para esse aumento. Com o intuito de investigar os efeitos da poluição atmosférica no pico de fluxo expiratório de crianças com sensibilização alérgica e sem, este estudo foi realizado. Acompanhou-se 96 crianças com idade entre 9 e 11 anos, com medições do pico de fluxo expiratório em todos os dias letivos entre 1 de abril e 7 de julho de 2004. Foram colhidas amostras de sangue para dosagem de IgE e hemograma (eosinofilia), de esfregaço nasal para realização de citologia, de fezes (parasitoses). Foram realizados testes cutâneos de hipersensibilidade imediata para ácaros (Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides farinae e Blomia tropicalis), cachorro (Canis familiaris), gato (Felis domesticus), barata (Periplaneta americana) e pool de fungos (Aspergillus fumigatus, Alternaria alternata, Cladosporium herbarium, Chaetomium globosum, Mucor mucedo, Pullularia pullulans, Penicillium notatum). Foram obtidos dados dos poluentes da temperatura e umidade relativa do ar para todos os dias do estudo. A análise foi realizada por meio de regressão linear (GEE). Os resultados mostraram haver redução do pico defluxo expiratório associada à exposição aos diversos poluentes. Esse efeito ocorreu tanto para as concentrações médias dos poluentes algumas horas antes do teste, bem como para as concentrações médias de três a sete dias. A redução do pico de fluxo expiratório esteve associada principalmente à exposição ao PM10, NO2 e O3. O efeito dos poluentes não diferiu segundo a sensibilização alérgica das crianças / The health effects of air pollution range from lung function decrements to mortality. In the last 20 years, there has been an increase in the incidence of allergic respiratory diseases worldwide. Even though genetic factors play an important role, air pollution has been discussed as one of the factors responsible for this increase. The objective of this study was to investigate the effects of air pollution on peak expiratory flow of children who were sensitized and children who were not. Ninety-six children (9 to 11 years old) were followed from April to July, 2004 with daily measurements of peak expiratory flow. Blood samples were collected for IgE and total blood count. Skin prick test was done using common allergens: mites (Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides farinae e Blomia tropicalis), dog (Canis familiaris), cat (Felis domesticus), cockroach (Periplaneta americana) and fungus (Aspergillus fumigatus, Alternaria alternata, Cladosporium herbarium, Chaetomium globosum, Mucor mucedo, Pullularia pullulans, Penicillium notatum). Daily hourly concentrations of all criteria pollutants, temperature and relative humidity were available for the entire period. Analysis was performed with the generalized estimated equations (GEE). A decrease in peak flow measurements was found to be associated mainly with PM10, NO2 and O3, considering different time lags (hours, previous day, moving average). The effects of the pollutants were not different among children with or without allergic sensitization

Esta tese de doutorado aborda o assunto apneia do sono, especialmente a síndrome de apneia e hipopneia obstrutiva do sono (SAHOS) como principal motivo de investigação. Nosso estudo teve como objetivo estudar o mecanismo fisiológico de funcionamento da válvula expiratória nasal (nEPAP) denominada Provent. Trata-se de um dispositivo descartável utilizado em ambas as narinas e que permite a inspiração normal, porém oferece resistência à expiração, fazendo com que o próprio paciente gere uma determinada pressão expiratória nasal. Este mecanismo de atuação da válvula determina algum grau de modificação na via aérea superior e no pulmão. Embora já se saiba que este dispositivo é efetivo no tratamento de pacientes com SAHOS leve e moderada3 o seu mecanismo fisiológico de funcionamento ainda não está completamente entendido. Utilizamos um método de ressonância magnética para avaliar a via aérea superior e o pulmão de pacientes em utilização do Provent nasal. Estudamos dez pacientes, 7 homens e 3 mulheres, entre 30 e 62 anos, com diagnóstico clínico de SAHOS e confirmado pela polissonografia (IAH>5 ev/h). Realizamos então, em diferentes momentos, polissonografia diagnóstica, polissonografia em uso da válvula nasal e exame de imagem (ressonância magnética). A faringe e o pulmão foram inspecionados e medidos durante alguns ciclos respiratórios, com e sem a válvula nasal. Neste estudo, validamos o exame de Ressonância Magnética para a avaliação da área transversal da via aérea superior e da capacidade residual funcional durante a respiração através da válvula nasal. Com os nossos resultados reforçamos os achados anteriores da literatura referentes aos três possíveis mecanismos de funcionamento desta válvula nasal: hiperinflação pulmonar importante aumentando a tração na traqueia, uma tendência à dilatação da faringe durante a expiração que se mantém no início da inspiração reduzindo a colapsabilidade da faringe e, finalmente, hipoventilação e aumento de PCO2. Considerando estes resultados, podemos dizer que a pressão expiratória positiva nasal pode ser uma alternativa de tratamento da SAHOS. Os resultados deste estudo são apresentados sob a forma de artigo já publicado em revista internacional de alto impacto científico (Journal of Applied Physiology). Adicionalmente, na forma de apêndice, realizamos outro estudo objetivando estudar o comportamento da SAHOS na Doença de Parkinson e as alterações ocasionadas em marcadores periféricos de lesão neuronal, especificamente a proteína S100B e a Enolase. Os transtornos do sono, incluindo os distúrbios respiratórios, são frequentes nos pacientes com Doença de Parkinson (DP), e, estudos já realizados mostram que a proteína S100B pode estar aumentada tanto em pacientes com SAHOS1 como naqueles com Doença de Parkinson2, sugerindo a possibilidade de algum grau de dano neuronal nestes pacientes quando comparados com indivíduos normais. Estes achados serviram de motivação para o estudo das variáveis neurofisiológicas do sono e do comportamento de biomarcadores em pacientes com Parkinson e, supostamente, SAHOS concomitantemente. / The issue of this doctoral thesis is Obstructive Sleep Apnea (OSA). Our study intended to clarify the mechanism of action of nEPAP (Nasal Expiratory Positive Airway Pressure), delivered with a disposable device (Provent, Ventus Medical). It has been shown to improve sleep disordered breathing (SDB) in some subjects3, but how it works is still not completely understood. We studied 10 patients, 7 males and 3 females, age between 30 and 62 years old, with clinic OSA and confirmed by sleep study (IHA>5). Sleep studies were performed in different nights, a night for diagnostic of OSA and other night under nasal valve. We did use MRI (Magnetic Resonance Imaging) to see upper airway and lung in patients wearing Provent. The present study demonstrate that significant hyperinflation (an increase in end expiratory lung volume) occurs during breathing through the device. In addition, there may be some trend to dilate the UA during expiration, and this may carry over into inspiration, providing a second mechanism to reduce the tendency of the UA to collapse in patients with SDB. Finally, we were able to show significant hypoventilation and a rise in PCO2 during breathing through the nEPAP during wakefulness, which may persist into sleep. Results are presented in the format of a paper published in a international journal with high scientific impact (Journal of Applied Physiology). In addition, as appendix, we did perform other protocol intended to study OSA in the Parkinson Disease (PD) and correlation with detectable levels of S100B and NSE, biochemical markers of neuronal damage. Sleep breathing disorders are frequent in Parkinson Disease and there are some studies showing that S100B, a known biochemical marker of astrocyte damage, is increased in both SAOS and PD1 2, suggesting a possible neuronal damage while compared to controls. These findings were motivation to investigate biochemical markers and sleep in patients with Parkinson. Our results suggest that sleep disturbance in PD causes a worse sleep quality and leads to S100B elevation during the night. Probably PD patients are suffering some degree of brain damage during the night that trigger a S100B response.

A l'éveil comme au cours du sommeil, en plaine comme en haute altitude, le maintien d'une oxygénation artérielle stable et élevée est un marqueur essentiel d'une bonne réponse physiologique de l'organisme. L'intolérance à l'altitude regroupe des pathologies graves voire fatales dont le développement est en lien direct avec le taux d'oxygénation artériel des sujets. D'autre part, en plaine, la prévalence élevée du syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) incite les chercheurs au développement de modèles d'études spécifiques, permettant d'investiguer les conséquences du principal stimulus du SAOS : l'hypoxie intermittente. La chémosensibilité pourrait avoir un impact important dans ces deux pathologies, ayant pour rôle le maintien des gaz du sang à des valeurs normales, en adaptant la ventilation aux conditions externes ou internes à l'organisme.Les objectifs de ce travail étaient de comprendre l'impact de la chémosensibilité (avec d'autres mécanismes décrits dans la littérature) sur l'oxygénation et la tolérance à l'altitude, d'étudier les effets de la résistance expiratoire sur l'amélioration de l'oxygénation, ainsi que les conséquences de l'hypoxie intermittente chronique sur la plasticité du chémoréflexe.Il en ressort que la chémosensibilité périphérique à l'hypoxie a un impact majeur sur le développement de l'intolérance à l'altitude. Cela semble en outre être un facteur prédictif de la survenue de ces pathologies. En hypoxie, une amélioration efficace de l'oxygénation a été obtenue par l'utilisation d'une résistance expiratoire calibrée à 10 cm H2O permettant l'amélioration de la diffusion alvéolo-capillaire. L'exposition à l'hypoxie intermittente chronique nocturne a provoqué une fragmentation du sommeil ainsi qu'une intensification de la chémosensibilité à l'hypoxie et à l'hypercapnie.Ainsi, une altération de la réponse des corps carotidiens à l'hypoxémie participerait au développement du mal aigu des montagnes et de ses complications, tout en facilitant sa prédiction avant ascension. L'utilisation d'une résistance expiratoire pourrait permettre de combler la désaturation exagérée retrouvée chez les sujets sensibles à l'altitude lors d'un séjour en haute montagne. Il apparaît également que la chémosensiblité périphérique et centrale (CO2 et O2) fasse preuve d'une plasticité importante en réponse à l'hypoxie intermittente nocturne chez des sujets sains. / At awakening and during sleep, at sea level or in high altitude, maintaining a high level in arterial blood oxygenation is a marker for an adaptated physiological response external and internal factors.High altitude illness encompasses pathologies, that sometimes could be fatal, and which seems to be correlated with the level of arterial oxygenation in hypoxia.Secondly, at sea level and in general population, the high prevalence of obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) encourage scientists to develop new models for studying consequences of the main OSAS' stimulus: intermittent hypoxia.Chemosensitivity could play an important role in those two different diseases, with regulation of blood gases and homeostasis by controlling ventilation.Our objectives was to investigate (1) impact of chemosensitivity on blood oxygenation and tolerance to high altitude, comparatively to other physiological factors commonly involved, (2) effects of using positive expiratory pressure in order to improve oxygenation in hypoxia, and (3) consequences of chronic exposure to nocturnal intermittent hypoxia on chemoreflexe plasticity.We found that peripheral chemoresponse to hypoxia play a crucial role in high altitude illness development. Moreover, this variable seems to be a predictive factor for those diseases. In hypoxic conditions, using a positive expiratory pressure (10 cmH2O) lead to a significant improve in arterial oxygenation, by increasing pulmonary diffusion. Finally, nocturnal intermittent hypoxia induced significant sleep disturbances and major changes in chemoresponse to hypoxia and hypercapnia.

Esta tese de doutorado aborda o assunto apneia do sono, especialmente a síndrome de apneia e hipopneia obstrutiva do sono (SAHOS) como principal motivo de investigação. Nosso estudo teve como objetivo estudar o mecanismo fisiológico de funcionamento da válvula expiratória nasal (nEPAP) denominada Provent. Trata-se de um dispositivo descartável utilizado em ambas as narinas e que permite a inspiração normal, porém oferece resistência à expiração, fazendo com que o próprio paciente gere uma determinada pressão expiratória nasal. Este mecanismo de atuação da válvula determina algum grau de modificação na via aérea superior e no pulmão. Embora já se saiba que este dispositivo é efetivo no tratamento de pacientes com SAHOS leve e moderada3 o seu mecanismo fisiológico de funcionamento ainda não está completamente entendido. Utilizamos um método de ressonância magnética para avaliar a via aérea superior e o pulmão de pacientes em utilização do Provent nasal. Estudamos dez pacientes, 7 homens e 3 mulheres, entre 30 e 62 anos, com diagnóstico clínico de SAHOS e confirmado pela polissonografia (IAH>5 ev/h). Realizamos então, em diferentes momentos, polissonografia diagnóstica, polissonografia em uso da válvula nasal e exame de imagem (ressonância magnética). A faringe e o pulmão foram inspecionados e medidos durante alguns ciclos respiratórios, com e sem a válvula nasal. Neste estudo, validamos o exame de Ressonância Magnética para a avaliação da área transversal da via aérea superior e da capacidade residual funcional durante a respiração através da válvula nasal. Com os nossos resultados reforçamos os achados anteriores da literatura referentes aos três possíveis mecanismos de funcionamento desta válvula nasal: hiperinflação pulmonar importante aumentando a tração na traqueia, uma tendência à dilatação da faringe durante a expiração que se mantém no início da inspiração reduzindo a colapsabilidade da faringe e, finalmente, hipoventilação e aumento de PCO2. Considerando estes resultados, podemos dizer que a pressão expiratória positiva nasal pode ser uma alternativa de tratamento da SAHOS. Os resultados deste estudo são apresentados sob a forma de artigo já publicado em revista internacional de alto impacto científico (Journal of Applied Physiology). Adicionalmente, na forma de apêndice, realizamos outro estudo objetivando estudar o comportamento da SAHOS na Doença de Parkinson e as alterações ocasionadas em marcadores periféricos de lesão neuronal, especificamente a proteína S100B e a Enolase. Os transtornos do sono, incluindo os distúrbios respiratórios, são frequentes nos pacientes com Doença de Parkinson (DP), e, estudos já realizados mostram que a proteína S100B pode estar aumentada tanto em pacientes com SAHOS1 como naqueles com Doença de Parkinson2, sugerindo a possibilidade de algum grau de dano neuronal nestes pacientes quando comparados com indivíduos normais. Estes achados serviram de motivação para o estudo das variáveis neurofisiológicas do sono e do comportamento de biomarcadores em pacientes com Parkinson e, supostamente, SAHOS concomitantemente. / The issue of this doctoral thesis is Obstructive Sleep Apnea (OSA). Our study intended to clarify the mechanism of action of nEPAP (Nasal Expiratory Positive Airway Pressure), delivered with a disposable device (Provent, Ventus Medical). It has been shown to improve sleep disordered breathing (SDB) in some subjects3, but how it works is still not completely understood. We studied 10 patients, 7 males and 3 females, age between 30 and 62 years old, with clinic OSA and confirmed by sleep study (IHA>5). Sleep studies were performed in different nights, a night for diagnostic of OSA and other night under nasal valve. We did use MRI (Magnetic Resonance Imaging) to see upper airway and lung in patients wearing Provent. The present study demonstrate that significant hyperinflation (an increase in end expiratory lung volume) occurs during breathing through the device. In addition, there may be some trend to dilate the UA during expiration, and this may carry over into inspiration, providing a second mechanism to reduce the tendency of the UA to collapse in patients with SDB. Finally, we were able to show significant hypoventilation and a rise in PCO2 during breathing through the nEPAP during wakefulness, which may persist into sleep. Results are presented in the format of a paper published in a international journal with high scientific impact (Journal of Applied Physiology). In addition, as appendix, we did perform other protocol intended to study OSA in the Parkinson Disease (PD) and correlation with detectable levels of S100B and NSE, biochemical markers of neuronal damage. Sleep breathing disorders are frequent in Parkinson Disease and there are some studies showing that S100B, a known biochemical marker of astrocyte damage, is increased in both SAOS and PD1 2, suggesting a possible neuronal damage while compared to controls. These findings were motivation to investigate biochemical markers and sleep in patients with Parkinson. Our results suggest that sleep disturbance in PD causes a worse sleep quality and leads to S100B elevation during the night. Probably PD patients are suffering some degree of brain damage during the night that trigger a S100B response.