Submitted by Ana Lúcia Torres (bfmhuap@gmail.com) on 2017-09-30T00:00:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE MAURICIO_FINAL.pdf: 2721388 bytes, checksum: fd010699c8c2e77d061903bfeeda2a03 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Lúcia Torres (bfmhuap@gmail.com) on 2017-09-30T00:00:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE MAURICIO_FINAL.pdf: 2721388 bytes, checksum: fd010699c8c2e77d061903bfeeda2a03 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-30T00:00:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE MAURICIO_FINAL.pdf: 2721388 bytes, checksum: fd010699c8c2e77d061903bfeeda2a03 (MD5) Previous issue date: 2016 / Hospital Federal dos Servidores do Estado / Objetivos: descrever a função muscular respiratória, mecânica respiratória, qualidade de vida (QV) e modulação autonômica cardiovascular de obesos classe III e avaliar sua associação com a distância percorrida no teste de caminhada de seis minutos (TC6M). Métodos: Estudo transversal utilizando obesos mórbidos recrutados de um Programa de Cirurgia Bariátrica e indivíduos não obesos oriundos do ambulatório de fisioterapia do Hospital Universitário da UFRJ. Foram estudadas: análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC), oscilometria de impulso (IOS), dados espirométricos, força muscular respiratória, TC6M, além da QV por meio do Short Form 36 (SF-36). Para comparação entre os grupos foi utilizado o teste t student sendo adotado o nível de significância de 5%. Para determinação da associação entre a distância percorrida no TC6M e das demais variáveis foi utilizada a análise de regressão linear múltipla sendo testadas no modelo as variáveis que apresentaram P<0,1 nos testes de correlação. Resultados: Foram avaliados 50 obesos classe III com média de idade de 40,0±10,4 anos, estatura 1,64±0,09 m, massa corporal de 138,8±33,6 kg e índice de massa corporal (IMC) de 50,7±8,9 kg/m2 e 30 indivíduos não obesos com média de idade de 37,6±11,5 anos, estatura de 1,67±0,09 m, massa corporal de 65,2±10,3 kg e IMC de 23,2±2,2 kg/m2. Na espirometria, os valores nos obesos foram significantemente menores para capacidade vital forçada (CVF) (P=0,0275) e volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) (P=0,0157). Os valores na IOS foram maiores nos obesos em R0 (P=0,0001), R5 (P<0,0001), R20 (P=0,0010), Rmed (P<0,0001) e RT (P= 0,0002), sendo menores em X5 (P=0,0007), X5 ins (P=0,0013) e X5 exp (P=0,0007). Na análise da VFC, os valores em obesos foram menores para SDNN (P=0,0004), rMSSD (P=0,0030), pNN50 (P=0,0061) e HF (P=0,0023), revelando-se maiores para LF/HF (P=0,0189). Nos parâmetros de QV, observamos valores inferiores nos obesos para os domínios capacidade funcional (P< 0,0001), aspectos físicos (P=0,0001), vitalidade (P=0,0450), dor (P=0,0111), aspectos sociais (P=0,0014 e estado geral de saúde (P< 0,0001), não sendo observadas diferenças para os domínios referente a aspectos emocionais (P=0,3447) e saúde mental P=0,8606). A distância percorrida no TC6M por obesos classe III foi menor (P<0,0001). Após a análise multivariada, observamos que 46% da distância percorrida no TC6M pode ser explicada por variáveis demográficas e ventilatórias (espirometria e pressão respiratória estática máxima). O modelo matemático que auxilia na previsão da distância a ser percorrida por obesos classe IIII é o seguinte: TC6M = 372,249 - (0,0602 x Idade) - (4,636 x IMC) + (0,778 x Cir. abdominal) - (0,105 x Cir. quadril) + (33,394 x CVF) + (27,090 x VEF1) + (0,886 x pressão inspiratória máxima) - (0.156 x ventilação voluntária máxima), R 2 = 0,4645. Conclusão: Obesos classe III, apresentam aumento na resistência de vias aéreas e do sistema respiratório, redução da elastância, desequilíbrio na modulação autonômica e menor QV. A pior distância percorrida por obesos classe III no TC6M é influenciada pela idade e por variáveis demográficas e ventilatórias / Objectives: To describe respiratory muscle function, respiratory function, quality of life (QOL) and autonomic modulation in obese class III and assess its association with the distance covered on the six-minute walk test (6MWT). Methods: A sample composed of obese class III derived from a bariatric surgery program and non-obese controls from the Physical Therapy Clinics of the UFRJ. Studied included: the heart rate variability (HRV), the respiratory mechanic through the impulse oscillometry (IOS), spirometry data, inspiratory muscle strength, the six-minute walk test (6MWT), and the quality of life through the Short Form 36 (SF-36). To compare the groups, we used the paired t-test adopting the 5% significance level. To determine the association between the distance on the 6MWT and the other variables we used the multiple linear regression analysis in which only variables with P<0.10 in correlation tests were included. Results: We evaluated 50 obese class III with mean age of 40.0±10.4 years, height 1.64±0.09 m, body mass 138.8±33.6 kg and body mass index (BMI) of 50.7±8.9 kg/m2 , and 30 non-obese individuals with a mean age of 37.6±11.5 years, height 1.67 ± 0.09 m, body weight 65.2 ± 10.3 kg, and BMI 23.2±2.2 kg/m2 . In spirometry test, values in the obese group were significantly lower for forced vital capacity (FVC) (P=0.0275) and forced expiratory volume in the first second (FEV1) (P=0.0157). As for IOS, values in the obese group were higher for R0 (P=0.0001), R5 P<0.0001), R20 (P = 0.0010), Rmed (P<0.0001), RT (P=0.0002), and lower for X5 (P=0.0007), X5 ins (P=0.0013), and X5 exp (P= 0.0007). As for HRV, values in the obese group were lower for SDNN (P=0.0004), rMSSD (P=0.0030), pNN50 (P= 0.0061), and HF (P=0.0023) whereas the ones for LF / HF were found to be higher (P=0.0189). When QOL was compared, a low performance in the obese group was found for the functional capacity (P<0.0001), physical function (P=0.0001), vitality (P=0.0450), pain (P=0.0111), social function (P=0.0014), and general health (P<0.0001). No difference was observed for the domains related to emotional aspects (P=0.3447) and mental health (P=0.8606). The distance covered on the 6MWT by obese individuals class III was lower (P<0.0001). At the multivariate linear regression analysis we found that 46% of the distance covered in the 6MWT could be explained by demographic and ventilatory variables (spirometry data and maximum static respiratory pressure). The mathematical model that helps to predict the distance to be covered by obese IIII class is as follows: 6MWT = 372.249 - (0.0602 x age) - (4.636 x BMI) + (0.778 x waist circumference) - (0.105 x hip circumference) + (33.394 x FVC) + (27.090 x FEV1) + (0.886 x maximal inspiratory pressure) - (0.156 x maximal voluntary ventilation), r2 = 0.4645.Conclusion: Obese class III show an increase in airway resistance and respiratory system, reduced elastance, an imbalance in the autonomic modulation and lower QoL. The distance covered by obese class III in the 6MWT was influenced by age, and demographic and ventilatory variables

O surfactante pulmonar é uma substância fundamental na mecânica pulmonar, com atividade biofísica e de proteção alveolar por reduzir a tensão superficial e impedir o seu colabamento.Na síndrome do desconforto respiratório tipo agudo(SDRA) ocorre uma diminuição quantitativa e disfunção qualitativa do surfactante com agravamento do quadro clínico.Estudamos, em um modelo experimental de SDRA em coelho adulto, os efeitos da adição de polietilenoglicol ao surfactante pulmonar exógeno quanto à melhora da complacência pulmonar,pressão ventilatória,índice de oxigenação,diferença alvéolo-arterial de oxigênio,gradiente alvéolo-arterial de oxigênio pressão arteial parcial de CO2, pelo índice de eficiência ventilatória,diâmetro alveolar médio e índice de distorção.A utilização do surfactante melhorou a oxigenação, e a mecânica pulmonar, sem no entanto, haver diferença entre os grupos surfactante e surfactante mais polietilenoglicol / Lung surfactant is a fundamental substance in lung mechanics, with biophysical activity to reduce alveolar surface tension and to avoid pulmonary collapse. In the acute respiratory distress syndrome (ARDS) occurs a quantitative and qualitative surfactant dysfunction with worsening of clinical status. We study, in an experimental model of ARDS in adult rabbit, the effects of polyethyeneglycol addition to the exogenous surfactant to improve the pulmonary compliance, ventilatory pressure, oxygenation index, arterial-alveolar oxygen ratio , alveolar-arterial oxygen gradient, carbon dioxide partial arterial pressure, ventilatory efficiency index , alveolar medium diameter and ditorsion index. Surfactant treatment improved arterial oxygenation and the lung mechanics, with no differences between the study groups

OBJETIVO: avaliar a concordância entre duas titulações decrementais de PEEP guiadas por tomografia de impedância elétrica (TIE): uma rápida, com tempo total inferior a 7 minutos, e uma lenta, com 40 minutos, e comparar os efeitos hemodinâmicos causados pelas duas titulações; e como objetivo secundário, comparar os efeitos fisiológicos da PEEP ótima escolhida pela TIE com a PEEP escolhida pela tabela PEEP-FiO2 do ARDSNet, durante 4 horas de ventilação mecânica. MÉTODOS: Trata-se de um estudo clínico, randomizado, unicêntrico que incluiu pacientes hipoxêmicos no pós-operatório imediato de cirurgia cardíaca. Os pacientes foram randomizados em 3 grupos: Titulação Rápida, Titulação Lenta ou Controle (tabela PEEP-FiO2 do ARDSNet). Os grupos Titulação Rápida e Titulação Lenta foram submetidos a duas titulações de PEEP guiadas pela TIE (uma rápida e uma lenta) precedidas de manobra de recrutamento alveolar. A titulação da PEEP foi realizada da PEEP de 23 cmH2O até a PEEP de 5 cmH2O, em passos decrementais de 2 cmH2O, com duas durações: 40 segundos na Titulação Rápida ( < 7 minutos no total), ou 4 minutos na Titulação Lenta (40 minutos no total). A PEEP ótima (PEEPTIT) foi definida como a menor PEEP com menos de 5% de colapso estimado pela TIE. No grupo Controle, a PEEP foi ajustada de acordo com a oxigenação, baseada no protocolo ARDSNet. Todos os pacientes permaneceram em ventilação mecânica por 4 horas com a PEEP de acordo com seu grupo, e foram monitorados com TIE durante todo estudo. A comparação entre as manobras de Titulação Rápida e Lenta incluiu as seguintes variáveis: colapso recrutável e hiperdistensão estimados pela TIE, valor da PEEPTIT, menor pressão arterial média e dose de noradrenalina durante as titulações. A comparação com o grupo controle incluiu: nível de PEEP, complacência do sistema respiratório, driving pressure, colapso e hiperdistensão estimados pela TIE (associação entre o ZMIN - que representa a aeração - e a Complacência Z avaliados regionalmente), e oxigenação (PaO2/FiO2) ao longo das 4 horas de acompanhamento. RESULTADOS: Não houve diferença entre colapso e hiperdistensão estimados pela Titulação Rápida e Lenta, nem nos valores de PEEPTIT (13 ± 4 vs 14 ± 4 cmH2O, P=0,13). A pressão arterial média foi maior durante a titulação rápida (92mmHg [IQ25-75%: 81-111] vs 83mmHg [71-93], P=0,035) e não houve diferença no uso de noradrenalina. A PEEPTIT pela TIE foi significativamente mais alta do que a PEEP do Grupo Controle. Os grupos Titulação Rápida e Lenta apresentaram comportamentos semelhantes após ajuste da PEEPTIT, e houve aumento significativo na complacência do sistema respiratório no primeiro minuto, que permaneceu maior que a condição basal ao final das 4 horas (T. Lenta: 0,73 ± 0,2 vs 0,89 ± 0,1 mL/cmH2O/Kg do peso predito, P < 0,001; T. Rápida: 0,7 ± 0,1 vs 0,85 ± 0,2 mL/cmH2O/Kg do peso predito, P < 0,001); com a melhora da complacência houve redução da driving pressure e, ao final das 4 horas, esta permaneceu menor que no tempo basal. No grupo controle, a complacência não mudou durante as 4 horas de ventilação mecânica (0,63 ± 0,1 vs 0,58 ± 0,1 mL/cmH2O/Kg do peso predito, P=0,34) e a driving pressure aumentou significativamente. A oxigenação melhorou nos três grupos, mas foi mais alta nos grupos PEEPTIT guiados pela TIE. Após ajuste da PEEPTIT, em ambos os grupos (Titulação Rápida e Lenta) houve aumento da aeração nas regiões dependente e não dependente, recrutamento na região dependente e não houve hiperdistensão na região não dependente, mesmo com a PEEP mais alta. No grupo controle, de acordo com a tabela PEEP-FiO2, a necessidade de PEEP diminuiu ao longo do tempo (6,1 ± 1,4 cmH2O no tempo 4 horas), causando redução da aeração. CONCLUSÕES: Houve concordância entre titulações rápida e lenta guiadas pela TIE em relação à PEEPTIT, estimativa de colapso e hiperdistensão para cada passo de PEEP; a titulação rápida da PEEP pôde ser realizada com menor repercussão hemodinâmica quando comparada com a titulação convencional lenta. A PEEP individualizada pela TIE melhorou a complacência, reduziu a driving pressure e melhorou a oxigenação, sem causar hiperdistensão quando comparada com protocolo ARDSNet. Descritores: respiração com pressão positiva; mecânica respiratória; impedância elétrica; tomografia; procedimentos cirúrgicos cardíacos; respiração artificial; insuficiência respiratória; tomografia de impedância elétrica / OBJECTIVE: to assess the agreement of \"optimum-PEEP\" values selected by two decremental PEEP trials guided by electrical impedance tomography (EIT): a Fast one lasting less than 7 minutes, and a Slow one lasting 40 minutes, and to compare the hemodynamic effects caused by these two trials; as secondary objectives, we aimed at comparing the physiological effects of the optimum-PEEP chosen by EIT (Fast or Slow) with those chosen by ARDSNet PEEP-FiO2 table during the subsequent 4 hours of mechanical ventilation. METHODS: in this single center, randomized controlled trial, hypoxemic patients immediately after cardiac surgery were randomized into three groups: Fast Titration (FAST-EIT), Slow Titration (SLOW-EIT) and Control (ARDSNet PEEP-FiO2 table). After recruiting maneuvers, and starting from a PEEP of 23 cmH2O, the FAST-EIT and SLOW-EIT groups were submitted to decremental PEEP trials, in steps of 2 cmH2O, until reaching 5 cmH2O, with two different durations: 40 seconds (the entire maneuver lasted < 7 minutes) or 4 minutes (entire maneuver lasted 40 minutes). The optimum-PEEP (PEEPTIT) was defined as the lowest PEEP with less than 5% of collapse estimated by EIT. In the control group, PEEP was adjusted according to oxygenation based on ARDSNet protocol. All patients were ventilated for 4 hours with PEEP according to their randomized groups, and all were monitored with EIT during the study. The comparison between Fast and Slow PEEP trials included: recruitable collapse and hyperdistension estimated by EIT, level of optimum PEEP, lowest mean arterial pressure and norepinephrine doses during the trials. The comparison with the control group included: level of PEEP, compliance and driving pressure, collapse (aeration) and hyperdistension estimated with EIT, and oxygenation (PaO2/FiO2) during 4 hours of mechanical ventilation. RESULTS: There was no difference between recruitable collapse and hyperdistension estimated by EIT between Fast and Slow maneuvers, as well as for the PEEPTIT (13 ± 4 vs 14 ± 4 cmH2O, P=0.13). Mean arterial pressure was higher during the Fast maneuver in comparison to the Slow maneuver (92mmHg [IQ25-75%: 81-111] vs 83mmHg [71-93], P=0.035), without differences in norepinephrine. FAST-EIT and SLOW-EIT groups presented similar changes during the time: after set PEEPTIT there was an immediate and significant improvement in respiratory-system compliance, which remained above baseline condition during the 4 hours of mechanical ventilation (SLOW-EIT: from 0.73 ± 0.2 to 0.89 ± 0.1 mL/cmH2O/Kg of PBW, P < 0.001; FAST-EIT: from 0.7 ± 0.1 to 0.85 ± 0.2 mL/cmH2O/Kg of PBW, P < 0.001); as respiratory compliance improved, driving pressure significantly reduced and remained lower than the baseline condition after 4 hours. In the control group, respiratory compliance did not change between baseline and 4 hours (from 0.63 ± 0.1 to 0.58 ± 0.1 mL/cmH2O/Kg of PBW, P=0.34) but driving pressure significantly increased as PEEP decreased. Oxygenation improved in all groups, but it was higher in the EIT groups. After setting PEEPTIT in both EIT groups (Fast or Slow), there was an increase in aeration in both, nondependent and dependent regions. In contrast, regional compliance increased in the dependent region and didn\'t change in nondependent region, suggesting that the strategy caused long-lasting recruitment of dependent regions and did not produced hyperdistension of non-dependent lung. In the control group, the required PEEP, adjusted by ARDSNet PEEP-FiO2 table, decreased along the time, causing evident collapse in EIT derived signals. CONCLUSION: There was no difference between recruitable collapse and hyperdistension estimated by EIT and PEEPTIT between Fast and Slow maneuvers; Fast PEEP trial guided by EIT could be performed in less than 7 minutes, with less hemodynamic consequences than the traditional Slow maneuver. Individualized PEEP guided by EIT improved respiratory compliance, reduced driving pressure and improved oxygenation without causing hyperdistension - when compared to a PEEP set according the ARDSNet protocol

INTRODUÇÃO: Ventilação assistida proporcional plus é um novo conceito de suporte ventilatório assistido que visa atuar de acordo com os níveis de esforço inspiratório, mecânica respiratória e níveis de porcentagem de apoio. A complexa interação entre esses fatores que comandam a sua função é de difícil interpretação na prática clínica. O objetivo deste estudo é provocar alterações na complacência, resistência e esforços inspiratórios, em um sistema pulmonar mecânico, para entender o funcionamento e as respostas desse modo nas suas diferentes porcentagens de apoio. MÉTODOS: No Laboratório de Ventilação Mecânica da Disciplina de Pneumologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, um ventilador Interplus da marca Intermed foi conectado em um pulmão mecânico da marca Michigan Instruments Inc, com a finalidade de gerar diferentes níveis de esforços inspiratórios e para disparar o ventilador Puritan-Bennett 840 da marca Covidien. Os volumes correntes expirados foram medidos e posteriormente comparados através do método estatístico ANOVA two-way, para 10 níveis de porcentagem de apoio (de 5% a 95%), 3 níveis de complacência (50, 100 e 150 mL/cmH2O), 3 níveis de resistência (5, 20 e 50 cmH2O/L/s) e 4 níveis de esforço inspiratório (-2, -5, -8 e -15 cmH2O). RESULTADOS: Trezentas e sessenta medidas de volume corrente expirado foram obtidas. Os volumes correntes expirados aumentaram significativamente com o incremento dos esforços inspiratórios, durante altos esforços inspiratórios e altas complacências. Diminuíram significativamente durante o incremento das resistências, especialmente quando combinado com baixos esforços inspiratórios e baixas complacências. O fenômeno de sobreassistência (runaway) ocorreu com porcentagem de apoio de 95% combinada com alta resistência e alta complacência. CONCLUSÃO: O modo ventilação assistida proporcional plus respondeu adequadamente às alterações provocadas nas complacências e nos esforços inspiratórios testados. Respondeu à situações de resistência extremamente alta somente quando associado com altos esforços inspiratórios. Não houve fenômeno de sobreassistência em porcentagens de apoio menores que 95%. / BACKGROUND: Proportional assist ventilation plus (PAV+) is a new concept of assist ventilatory support conceived to act according to the levels of inspiratory efforts, respiratory mechanics and percentages levels of assistance. This complex interaction among the factors commanding its function is difficult to detect in clinical setting. This study aimed to provoke changes in compliance, resistance and inspiratory efforts in a lung simulator to understand the responses of PAV+ support. METHODS: In the Mechanical Ventilation Laboratory at University of São Paulo, an Inter Plus ventilator (Intermed ®) connected to lung simulator (Michigan Instruments Inc) acted triggering Puritan-Bennett 840 ventilator (Covidien ®) at different levels of inspiratory efforts. Expiratory tidal volumes were measured and compared (ANOVA-2-way) at 10 levels of PAV+ support (from 5% to 95%), 3 levels of lung simulator compliance (50, 100, 150 mL/cmH20), 3 levels of airway resistance (5, 20, 50 cmH20/L/s) and 4 levels of inspiratory effort ( -2, -5, -8, -15 cmH20). RESULTS: A total of 360 tidal volumes were measured. They increased significantly during increment of inspiratory efforts and during higher inspiratory efforts with higher compliances. They decreased significantly during respiratory resistance increments, especially when combined with low inspiratory efforts and compliances. Runaway occurred during PAV+ support of 95% combined with high respiratory resistance and compliance. CONCLUSIONS: PAV+ responded adequately to provoked changes in the tested respiratory compliances and inspiratory efforts. It responded to very high resistance only when associated with high inspiratory efforts. There was no runaway phenomenon during PAV+ assistance below 95%.

Introdução: A DPOC caracteriza-se pela limitação ao fluxo aéreo associada à resposta inflamatória anormal dos pulmões a partículas ou gases nocivos. As alterações mecânicas decorrentes da DPOC estão relacionadas com a disfunção mecânica das fibras do diafragma, já observadas nas fases iniciais da doença. Alguns estudos têm demonstrado o elevado potencial da Técnica de Oscilações Forçadas (FOT) na detecção das alterações mecânicas da DPOC. Contudo, tais aplicações da FOT não permitiam a análise em tempo real das alterações do sistema respiratório, bem como da mobilidade toracoabdominal destes indivíduos. Desta forma, os objetivos desta pesquisa foram analisar, em tempo real, as alterações de impedância do sistema respiratório nas distintas fases do ciclo em portadores de DPOC, assim como avaliar a movimentação toracoabdominal destes indivíduos. Metodologia: Trata-se de um estudo observacional controlado, prospectivo onde foram analisados 48 indivíduos, 23 indivíduos controles e 25 portadores de DPOC com grau de obstrução acentuado. Os indivíduos realizaram exames de FOT para análise da impedância do sistema respiratório e mobilidade toracoabdominal, simultaneamente. Posteriormente aos exames da FOT os indivíduos foram submetidos à Espirometria. Resultados: Os resultados demonstraram aumento da impedância do sistema respiratório nos indivíduos com DPOC em comparação ao grupo controle, em nos parâmetros estudados (Zt, Zi, Ze, Zii, Zie, Zrs e Zpp) (p<0,0001). Em relação às distintas fases do ciclo, os indivíduos deste estudo apresentaram impedâncias maiores na fase inspiratória quando comparadas à fase expiratória (p<0,004). Somente 10% dos portadores de DPOC apresentaram assincronia toracoabdominal (&#966; &#8805; 45), sendo que os valores médios não apresentaram diferença estatística quando comparados ao grupo controle. Discussão: A impedância total do sistema respiratório (Zt) aumentada nos portadores de DPOC confirma o aumento da carga mecânica do sistema respiratório destes indivíduos. Essas alterações são coerentes com o processo fisiopatológico, evidenciado pela obstrução ao fluxo aéreo e destruição do parênquima pulmonar. O aumento da impedância na fase inspiratória quando comparada à fase expiratória, sugere um aumento no trabalho resistivo e elástico. Não foram evidenciados sinais de assincronia na mobilidade toracoabdominal na maior parte dos indivíduos, sugerindo que alguns mecanismos adaptativos atuam na tentativa de evitar a fadiga do músculo respiratório. Conclusões: A DPOC resulta no aumento da carga mecânica do sistema respiratório, alterações identificadas pelo aumento da impedância do sistema respiratório, medida pela FOT em tempo real. Este aumento foi mais evidente durante a fase inspiratória. A mobilidade toracoabdominal não se mostrou alterada na maior parte dos indivíduos com DPOC. Estes resultados são consistentes com publicações prévias e fundamentos fisiopatológicos, confirmando o potencial da FOT monofreqüência na avaliação das modificações relacionadas à DPOC. / Introduction: COPD is carachterized by airflow limitation associated abnormal inflammatory response of the lung to noxious particles or gases. The mechanical alterations associated with COPD have been related with dysfunction of the diaphragm, observed since the initial phases of the disease. Several studies have confirmed the high potential of FOT in the assessment of the mechanics modifications related to COPD. However, such studies did not allow a real-time analysis of the changes in the respiratory system, and the thoracoabdominal mobility of these individuals. Thus, the goals of the present study were to analyze, in real-time, the impedance alterations of the respiratory system in different phases of the respiratory cycle of COPD patients. Methodology: This research consists of a controlled observational study where 48 individuals were analyzed, 23 controls and 25 individuals with COPD and severe airway obstruction. Firstly, they performed simultaneous analysis of impedance of the respiratory system and thoracoabdominal motion. In subsequent examinations, these subjects were submitted to spirometry. Results: The results demonstrated an increase of the respiratory system impedance in individuals with COPD compared with the control group in all of the studied parameters (Zt, Zi, Ze, Zii, Zie, &#916;Zrs e Zpp) (p<0.0001). Considering the different phases of the respiratory cycle, higher impedances were observed in the inspiratory phase (p<0.004). Only 10% of individuals with COPD showed thoracoabdominal asynchrony (&#966;&#8805; 45), and the mean values showed no statistical difference when compared to the control group. Discussions: The total impedance of the respiratory system increased in individuals with COPD, which describes the increase of the mechanic load of the respiratory system in these individuals. These alterations are coherent with the physiopathology of COPD, associated with airflow obstruction and lung parenchyma destruction. The increase of the impedance in the inspiratory phase suggests an increase of the resistive and elastic work. There were not signals of thoracoabdominal asynchrony in the major part of the studied individuals, suggesting that some adaptation mechanisms act to compensate respiratory muscle fatigue. Conclusion: The COPD results in the increase of the mechanic load of the respiratory system. These alterations were identified by the increase of the respiratory system impedance, which was more evidence in the inspiratory phase. The thoracoabdominal asynchrony was not usual in individuals with COPD. Those results are consistent with previously published data and physiopathological fundamentals, confirming the potential of monofrequency FOT in the assessment of the modifications related to COPD.

Introdução: A DPOC caracteriza-se pela limitação ao fluxo aéreo associada à resposta inflamatória anormal dos pulmões a partículas ou gases nocivos. As alterações mecânicas decorrentes da DPOC estão relacionadas com a disfunção mecânica das fibras do diafragma, já observadas nas fases iniciais da doença. Alguns estudos têm demonstrado o elevado potencial da Técnica de Oscilações Forçadas (FOT) na detecção das alterações mecânicas da DPOC. Contudo, tais aplicações da FOT não permitiam a análise em tempo real das alterações do sistema respiratório, bem como da mobilidade toracoabdominal destes indivíduos. Desta forma, os objetivos desta pesquisa foram analisar, em tempo real, as alterações de impedância do sistema respiratório nas distintas fases do ciclo em portadores de DPOC, assim como avaliar a movimentação toracoabdominal destes indivíduos. Metodologia: Trata-se de um estudo observacional controlado, prospectivo onde foram analisados 48 indivíduos, 23 indivíduos controles e 25 portadores de DPOC com grau de obstrução acentuado. Os indivíduos realizaram exames de FOT para análise da impedância do sistema respiratório e mobilidade toracoabdominal, simultaneamente. Posteriormente aos exames da FOT os indivíduos foram submetidos à Espirometria. Resultados: Os resultados demonstraram aumento da impedância do sistema respiratório nos indivíduos com DPOC em comparação ao grupo controle, em nos parâmetros estudados (Zt, Zi, Ze, Zii, Zie, Zrs e Zpp) (p<0,0001). Em relação às distintas fases do ciclo, os indivíduos deste estudo apresentaram impedâncias maiores na fase inspiratória quando comparadas à fase expiratória (p<0,004). Somente 10% dos portadores de DPOC apresentaram assincronia toracoabdominal (&#966; &#8805; 45), sendo que os valores médios não apresentaram diferença estatística quando comparados ao grupo controle. Discussão: A impedância total do sistema respiratório (Zt) aumentada nos portadores de DPOC confirma o aumento da carga mecânica do sistema respiratório destes indivíduos. Essas alterações são coerentes com o processo fisiopatológico, evidenciado pela obstrução ao fluxo aéreo e destruição do parênquima pulmonar. O aumento da impedância na fase inspiratória quando comparada à fase expiratória, sugere um aumento no trabalho resistivo e elástico. Não foram evidenciados sinais de assincronia na mobilidade toracoabdominal na maior parte dos indivíduos, sugerindo que alguns mecanismos adaptativos atuam na tentativa de evitar a fadiga do músculo respiratório. Conclusões: A DPOC resulta no aumento da carga mecânica do sistema respiratório, alterações identificadas pelo aumento da impedância do sistema respiratório, medida pela FOT em tempo real. Este aumento foi mais evidente durante a fase inspiratória. A mobilidade toracoabdominal não se mostrou alterada na maior parte dos indivíduos com DPOC. Estes resultados são consistentes com publicações prévias e fundamentos fisiopatológicos, confirmando o potencial da FOT monofreqüência na avaliação das modificações relacionadas à DPOC. / Introduction: COPD is carachterized by airflow limitation associated abnormal inflammatory response of the lung to noxious particles or gases. The mechanical alterations associated with COPD have been related with dysfunction of the diaphragm, observed since the initial phases of the disease. Several studies have confirmed the high potential of FOT in the assessment of the mechanics modifications related to COPD. However, such studies did not allow a real-time analysis of the changes in the respiratory system, and the thoracoabdominal mobility of these individuals. Thus, the goals of the present study were to analyze, in real-time, the impedance alterations of the respiratory system in different phases of the respiratory cycle of COPD patients. Methodology: This research consists of a controlled observational study where 48 individuals were analyzed, 23 controls and 25 individuals with COPD and severe airway obstruction. Firstly, they performed simultaneous analysis of impedance of the respiratory system and thoracoabdominal motion. In subsequent examinations, these subjects were submitted to spirometry. Results: The results demonstrated an increase of the respiratory system impedance in individuals with COPD compared with the control group in all of the studied parameters (Zt, Zi, Ze, Zii, Zie, &#916;Zrs e Zpp) (p<0.0001). Considering the different phases of the respiratory cycle, higher impedances were observed in the inspiratory phase (p<0.004). Only 10% of individuals with COPD showed thoracoabdominal asynchrony (&#966;&#8805; 45), and the mean values showed no statistical difference when compared to the control group. Discussions: The total impedance of the respiratory system increased in individuals with COPD, which describes the increase of the mechanic load of the respiratory system in these individuals. These alterations are coherent with the physiopathology of COPD, associated with airflow obstruction and lung parenchyma destruction. The increase of the impedance in the inspiratory phase suggests an increase of the resistive and elastic work. There were not signals of thoracoabdominal asynchrony in the major part of the studied individuals, suggesting that some adaptation mechanisms act to compensate respiratory muscle fatigue. Conclusion: The COPD results in the increase of the mechanic load of the respiratory system. These alterations were identified by the increase of the respiratory system impedance, which was more evidence in the inspiratory phase. The thoracoabdominal asynchrony was not usual in individuals with COPD. Those results are consistent with previously published data and physiopathological fundamentals, confirming the potential of monofrequency FOT in the assessment of the modifications related to COPD.

INTRODUÇÃO: A aspiração traqueal (ASP) é um procedimento de rotina em pacientes sob ventilação mecânica, porém em algumas situações pode não ser eficiente. Como adjuvante usa-se a técnica \"Bag-Squeezing\" (BS) que consiste na hiperinflação manual associada à compressão torácica manual expiratória seguida ASP. Embora efetiva esta técnica pode apresentar algumas limitações como a desconexão do ventilador mecânico, além do controle precário do pico de pressão inspiratória (PPI) e pico de fluxo inspiratório (PFI). Como opção, podemos substituir o ressuscitador manual pelo próprio ventilador mecânico, alterando seus parâmetros e evitando assim a desconexão. Propusemos padronizar esta técnica e denominá-la PEEP-ZEEP (PZ); realizando-se a inflação dos pulmões aumentando a PEEP em 10 cmH2O, por 5 ciclos respiratórios, seguido de rápida descompressão pulmonar pela redução abrupta da PEEP até 0 cmH20, simultâneo à compressão torácica manual. OBJETIVOS: Avaliar o comportamento hemodinâmico, da troca gasosa e da mecânica respiratória, na aplicação das técnicas ASP, BS e PZ e seus efeitos na remoção de secreções brônquicas em pacientes ventilados mecanicamente. MÉTODO: 1ª etapa - \"Pacientes sem secreção brônquica\" estudamos prospectivamente 45 pacientes, divididos aleatoriamente em 3 grupos iguais, avaliamos os efeitos da aplicação das técnicas ASP, BS e PZ nos parâmetros hemodinâmicos, na troca gasosa e na mecânica pulmonar antes, imediatamente após, do 1o ao 10o e 30o min. subseqüentemente à aplicação das técnicas. Na 2ª etapa - \"Pacientes com hipersecreção brônquica\" foram estudados prospectivamente 15 pacientes ventilados mecanicamente, que apresentavam hipersecreção brônquica submetidos às técnicas ASP, BS e PZ aleatoriamente em intervalos de 2 horas, avaliamos as mesmas variáveis da 1a etapa porém acompanhamos os pacientes até 120 min. após cada intervenção. Avaliamos também o peso úmido da secreção brônquica, bem como sua reologia. RESULTADOS: 1ª etapa - Semelhantes quanto aos dados antropométricos e tempos de CEC, nossos pacientes apresentavam 59±10anos, IMC 26±3,2 kg/m2 e tempo médio de CEC de 91±19min. Houve elevação da FC somente após aplicação de BS (98±8; 106±10). PAM e SpO2 não se alteraram, observamos elevação na ETCO2 (36±6; 37±6 e 37±7; 39±8) nas técnicas BS e PZ respectivamente. Não verificamos alteração na mecânica respiratória até 30 min. após aplicação das técnicas. Durante a execução das técnicas BS e PZ respectivamente observamos elevação significante do PPI (63±17 vs 17±3), PPLATÔ (22±5 vs 26±3), PFI (154±27 vs 20±5) e PFE (86±20 vs 64±10). 2ª etapa - Nossos pacientes apresentavam 66±14anos, IMC 24±3,2 kg/m2 e tempo médio de CEC de 113±54min. A FC e a SpO2 não se alteraram, porém houve elevação significante da PAM imediatamente após a aplicação de ASP, BS e PZ (85±12 vs 101±16, 90±12 vs 100±14, 84±10 vs 97±11). Na PZ houve diminuição na ETCO2 (36±6 vs 35±7). Não observamos alteração na mecânica respiratória até 120 min. após aplicação das técnicas. Durante a execução das técnicas BS e PZ respectivamente observamos elevação significante do PPI (45±22 vs 27±3) e PFI (91±21 vs 44±17), porém a PPLATÔ (27±15 vs 26±3) e o PFE (71±20 vs 64±13) foram semelhantes entre elas. Não encontramos diferença significante no peso úmido do muco ASP(0,91±1), BS(1,09±1) e PZ(0,53±0,5), nem na análise do deslocamento e da viscoelasticidade. CONCLUSÕES: As técnicas não alteraram significantemente o comportamento hemodinâmico, de troca gasosa e de mecânica respiratória. BS e PZ foram capazes de aumentar o PFE, porém a nova proposta PZ permite maior controle das variáveis de mecânica respiratória, possibilitando monitoramento das pressões e fluxos impostos ao sistema respiratório. Todas as técnicas foram capazes de remover secreções brônquicas de forma semelhante. / INTRODUCTION: Tracheal suction (TS) is a routine procedure in patients submitted to mechanical ventilation. In association, the bag-squeezing (BS) technique is described as a manual hyperinflation associated to a manually assisted coughing followed by TS. This technique might present few limitations as its mechanical ventilator disconnection and poor control of variables such as peak inspiratory pressure (PIP) and peak inspiratory flow (PIF). We might substitute the manual ressuscitator by the mechanical ventilator itself altering its parameters and avoiding its disconnection. We proposed to standardize this technique and named it PEEP-ZEEP (PZ); inflate the lungs increasing the PEEP in 10 cmH20, trough 5 respiratory cycles, followed by an abrupt pulmonary decompression bringing the PEEP to 0 cmH20, associated to the manually assisted coughing. OBJECTIVES: Assess the hemodynamic, gas exchange and respiratory mechanics variables during the use of TS, BS and PZ techniques and assess their effects in the removal of bronchial secretions in mechanically ventilated patients. METHODS: First step - \"Patients without bronchial secretions\" - We assessed 45 patients prospectively, divided randomically into three groups, evaluating the effects of TS, BS and PZ techniques in the haemodynamics, gas exchange and respiratory mechanics variables before, immediately after, in the 10th and 30th minute after the technique. Second step - \"Patients with bronchial secretions\" - We assessed 15 mechanically ventilated patients submitted to the TS, BS and PZ techniques within 2 hours, evaluating the same variables of the first step. However we followed-up the patients until 120 minutes in each technique. We also assessed the humid weight of the bronchial secretions as well as the mucus reology. RESULTS: Results were similar when related to antropometric data and ECC period. First step - There was a raise in the HR after the BS procedure (98±8; 106±10), MAP and SpO2 did not altered. Raise in ETCO2 (36±6; 37±6 and 37±7; 39±8) in the BS e PZ techniques respectively, without alteration in the respiratory mechanics until 30 minutes after the techniques. During the BS e PZ techniques, we observed a significant increase in PIP (63±17 vs 17±3), PPLATEU (22±5 vs 26±3), PIF (154±27 vs 20±5) and PEF (86±20 vs 64±10). Second step - HR and SpO2 did not altered, there was a significant increase in MAP immediately after the TS, BS and PZ techniques (85±12 vs 101±16, 90±12 vs 100±14, 84±10 vs 97±11). The PZ technique had lower ETCO2 (36±6 vs 35±7). We did not observed any respiratory mechanics alteration until 120 minutes after the techniques. During the BS e PZ techniques, respectively, we observed an increase in the PIP (45±22 vs 27±3) and PIF (91±21 vs 44±17), however the PPLATEU (27±15 vs 26±3) and PEF (71±20 vs 64±13) were similar. The PZ technique (0,54±0,5) remove less humid weight mucus when compared to TS (0,91±1) and BS (1,09±1), but the analysis by simulated cough machine PZ (25?11) was better then TS(33?13). CONCLUSION: All techniques remove bronchial secretions and did not altered the hemodynamic, gas exchange and respiratory mechanics significantly. BS and PZ were able to enhance the PEF, however the new proposition of the PZ technique allows a better control of the respiratory mechanics variables.

Pacientes portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) podem apresentar assincronia toracoabdominal (ATA). Existem diversos métodos de estimativa da ATA, porém, não há um consenso sobre qual é o mais adequado. O objetivo deste estudo foi comparar dois métodos de estimativa da assincronia toracoabdominal e avaliar a ineficiência ventilatória em pacientes DPOC no repouso e durante o exercício. Foram avaliados 22 pacientes com DPOC (VEF1 40,2±10,5% predito) e 13 indivíduos controle (GC) pareados por idade, gênero e índice de massa corpórea. A cinemática toracoabdominal foi avaliada utilizando pletismografia optoeletrônica no repouso e durante o exercício leve e moderado (70% da carga máxima) no ciclo ergômetro. A ATA foi calculada entre a caixa torácica superior (CTS) e inferior (CTI) e o abdome (ABD) utilizando os métodos de ângulo de fase (AF) e relação de fase (RF). A ineficiência ventilatória foi calculada em cada compartimento como a diferença entre o volume máximo (VM) e o volume calculado (VC) de acordo com o ciclo respiratório (determinado pela soma de volume dos três compartimentos) dividida pelo volume máximo (VM-VC)/VM. Os pacientes com DPOC foram classificados como assíncronos (grupo AT) ou não assíncronos (grupo NA) utilizando como referência os valores do GC. Foi utilizado o teste qui-quadrado ou de Fisher para avaliar a discriminação de pacientes entre os métodos e o ANOVA de dois fatores para comparações entre os grupos. O nível de significância foi ajustado para 5%. O método AF determinou maior número de pacientes com ATA quando comparado com RF no repouso (respectivamente, 15 vs. 7) e no exercício leve (11 vs. 3) e moderado (14 vs. 8). Os valores de assincronia no grupo AT entre CTS-CTI e CTI-ABD foram maiores no repouso (AF: 35,7±45,4° e -42,2±42,5° e RF: 61,8±29,1° e -66,9±27,4°, respectivamente) e no exercício leve (AF: 53,3±35,6° e -55,8±40,4°; RF: 106,1±40,3° e - 124,8±17,2°) e moderado (AF: 61,6±55,1° e -75,9±44,8°; RF: 85,9±23,6° e -81,8±42,2°) quando comparados com os grupos NA (p < 0,05) e GC (p < 0,05). Na análise entre CTSABD não houve diferença entre os grupos. Observou-se que o grupo AT apresentou menor contribuição e maior ineficiência ventilatória da CTI em todos os momentos de avaliação e, durante o exercício moderado, menor volume corrente quando comparado com os grupos NA e GC. Os nossos resultados sugerem que o ângulo de fase apresenta maior detecção de ATA nos pacientes com DPOC. A presença de assincronia parece ocorrer principalmente na caixa torácica inferior e associada com menor contribuição e maior ineficiência ventilatória deste compartimento / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients can present thoracoabdominal asynchrony (TAA). There are several TAA estimation techniques, however, there is no consensus about which is the most appropriate. The aim of this study was to compare two thoracoabdominal asynchrony quantification techniques and to assess chest wall ventilatory inefficiency in COPD patients at rest and during exercise. We evaluated 22 COPD patients (FEV1 40,2±10,5% predicted) and 13 healthy controls (CG) matched by age, gender and body mass index. Thoracoabdominal kinematics was assessed via optoelectronic plethysmography at rest and during mild and moderate exercise (70 % maximum workload) in a cycle ergometer. TAA was calculated among upper (URC) and lower ribcage (LRC) and abdomen (ABD) by using the phase angle (PA) and phase relation (PR) approaches. Ventilatory Inefficiency was estimated in each compartment as the difference between the maximal volume (VM) and the volume (VC) calculated according to respiratory timing (sum of volume in the 3 compartments) divided by the maximal volume (VM-VC)/VM. COPD patients were classified as asynchronous (AT group) or not (NA group) by using as reference the values on the controls. Chi-square or Fisher\'s exact test was used for assessing the patients differentiation between the two TAA quantification approaches and two-way ANOVA was used to compare respiratory parameters among groups (CG, AT and NA). Statistical significance was set at 5% level. PA approach determined more patients as asynchronous when compared to RF at rest (respectively, 15 vs. 7) and during mild (11 vs. 3) and moderate (14 vs. 8) exercise. Asynchrony values in AT group among URC-LRC and LRC-ABD were greater at rest (respectively, 35.7±45.4° and -42.2±42.5° with PA and 61.8±29.1° and -66.9±27.4° with PR) and during mild (PA: 53.3±35.6° and -55.8±40.4°; PR: 106.1±40.3° and -124.8±17.2°) and moderate exercise (PA: 61.6±55.1° and - 75.9±44.8°; PR: 85.9±23.6° and -81.8±42.2°) when compared to NA (p < 0.05) and CG (p < 0.05). Analysis among URC-ABD presented no difference between groups. It was observed that AT group presented a smaller LRC contribution and greater ventilatory inefficiency during all assessing moments and, during moderate exercise, had a lower tidal volume when compared to NA and CG. Our results suggest that phase angle approach presents larger TAA detection in COPD patients. This asynchrony seems to occur mainly in the lower ribcage and be associated with decreased contribution and increased ventilatory inefficiency of this compartment

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Le principal objectif de ce travail est l’étude de l’influence de la pesanteur sur la mécanique <p>respiratoire et le contrôle de la respiration, ainsi que sur les interactions cardio-respiratoires pendant les différents stades du sommeil. <p><p>Le chapitre introductif présente le contexte général et les objectifs de la thèse. Des sections abordant le sommeil, la respiration, et l’interaction cardio-respiratoire y sont présentées, résumant l’état actuel des connaissances sur les effets de la pesanteur sur chacun de ces systèmes. <p>Dans le deuxième chapitre, l’expérience “Sleep and Breathing in microgravity”, qui constitue la source des données à la base de ce travail, est présentée en détail. <p>L’étude des signaux de longue durée requiert avant tout de disposer d’outils performants <p>d’analyse des signaux. La première partie de la thèse présente en détail deux algorithmes :un <p>algorithme de détection automatique d’événements respiratoires (inspiration / expiration) <p>basé sur des réseaux neuronaux artificiels, et un algorithme de quantification de l’amplitude <p>et de la phase de l’arythmie sinusale pendant le sommeil, utilisant la méthode des ondelettes. <p>La validation de chaque algorithme est présentée, et leur performance évaluée. Cette partie <p>inclut aussi des courtes introductions théoriques aux réseaux de neurones artificiels ainsi <p>qu’aux méthodes d’analyse temps–fréquence (Fourier et ondelettes). <p>Une approche similaire à celle utilisée pour la détection automatique d’événements respiratoires a été appliquée à la détection d’événements dans des signaux de vitesse du sang <p>dans l’artère cérébrale moyenne, mesures obtenues par Doppler transcrânien. Ceci est le <p>sujet de la thèse annexe. <p>Ces deux algorithmes ont été appliqués aux données expérimentales pour extraire des <p>informations physiologiques quant à l’impact de la pesanteur sur la mécanique respiratoire et <p>l’interaction cardio-respiratoire. Ceci constitue la deuxième partie de la thèse. Un chapitre <p>est consacré aux effets de l’apesanteur sur la mécanique respiratoire pendant le sommeil. <p>Ce chapitre a mis en évidence, pour tous les stades de sommeil, une augmentation de la <p>contribution abdominale en microgravité, suivi d’un retour progressif vers des valeurs observées avant le vol. L’augmentation initiale était attendue, mais l’adaptation progressive <p>observée ne peut pas être expliquée par un effet purement mécanique, et nous suggère la <p>présence d’un mécanisme d’adaptation central. Un deuxième chapitre présente les résultats <p>comparant l’arythmie sinusale pendant le sommeil avant le vol, en apesanteur et après le retour sur terre. Le rythme cardiaque pendant le sommeil dans l’espace présente une moindre <p>variabilité. Les différences NREM–REM observées sur terre pour les influences vagales et sympathiques sont accentuées dans l’espace. Aucun changement significatif n’est présent pour <p>le gain et la différence de phase entre les les signaux cardiaque et respiratoire en comparant <p>le sommeil sur terre et en apesanteur. <p>La dissertation termine par une discussion générale du travail effectué, incluant les prin- <p>cipales conclusions ainsi que les perspectives qui en découlent. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished