estudo comparativo do efeito dos incentivadores
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Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 JANE CRISTINA KOTZ ESTUDO COMPARATIVO DO EFEITO DOS INCENTIVADORES RESPIRATÓRIOS VOLDYNE® E RESPIRON® SOBRE A FORÇA DOS MÚSCULOS INSPIRATÓRIOS EM INDIVÍDUOS SAUDÁVEIS CASCAVEL – PR 2005 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE FISIOTERAPIA JANE CRISTINA KOTZ ESTUDO COMPARATIVO DO EFEITO DOS INCENTIVADORES RESPIRATÓRIOS VOLDYNE® E RESPIRON® SOBRE A FORÇA DOS MÚSCULOS INSPIRATÓRIOS EM INDIVÍDUOS SAUDÁVEIS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Fisioterapia da Universidade Estadual do Oeste do Paraná Campus Cascavel como requisito parcial para obtenção do título de Graduação em Fisioterapia. Orientadora: Profª. Francyelle Pires dos Santos Suzin Cascavel – PR 2005 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 TERMO DE APROVAÇÃO JANE CRISTINA KOTZ ESTUDO COMPARATIVO DO EFEITO DOS INCENTIVADORES RESPIRATÓRIOS VOLDYNE® E RESPIRON® SOBRE A FORÇA DOS MÚSCULOS INSPIRATÓRIOS EM INDIVÍDUOS SAUDÁVEIS Trabalho de Conclusão de Curso aprovado como requisito parcial para obtenção do título de Graduado em Fisioterapia, na Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Prof. Eduardo Alexandre Loth Coordenador do Curso BANCA EXAMINADORA ........................................................................................ Orientadora: Prof. Francyelle Pires dos Santos Suzin Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE .......................................................................................... Prof. Janaina Paula Aroca Colegiado de Fisioterapia – UNIOESTE .......................................................................................... Prof. Keila Okuda Tavares Colegiado de Fisioterapia - UNIOESTE Cascavel, novembro de 2005. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Dedico este trabalho a Deus e aos meus pais, Eloi a Maria, com carinho e gratidão. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus pela sua piedade e auxílio em todos os momentos da minha vida. À meus pais, Elói e Maria, e irmãos, Adriano e Daniel, por sempre oferecerem amor, compreensão, confiança, além de proporcionarem e incentivarem a busca pelos meus sonhos. Sei que passaram por muitos sacrifícios e provações, os agradeço por isso. Amo vocês. Ao meu amor, Michael, por existir! Sempre esteve ao meu lado em todos os momentos, trazendo conforto, incentivo e amor em meio a tantas turbulências. Cresci muito ao seu lado. Obrigada por fazer os meus dias mais felizes, és um pedaço de mim. Eu te amo muito. À minha orientadora, Francyelle P. S. Suzin, por compartilhar seu tempo, apoio e conhecimento na realização deste trabalho. Á Professora Cristina Diamante e à minha banca, Janaina Aroca e Keila Tavares, pelo apoio e auxílio nos momentos necessários. Ao Prof. Carlos Albuquerque, Prof. Jerry Yohann e ao meu primo Vilson Kotz, obrigada pela colaboração e amizade na realização deste trabalho. À todos os integrantes deste estudo, pela disponibilidade de tempo e boa vontade na execução do protocolo. Muito obrigada. Àos meus amigos Claudia, Darlene, Tatiane, Flávio, Aline, Miriam, Anna Paula e Cássia muito obrigada pela força. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Nosso caráter é resultado de nossas atitudes. (Aristóteles) Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 RESUMO Os incentivadores respiratórios são exercitadores que têm como objetivos reexpandir áreas pulmonares e fortalecer os músculos inspiratórios. Todos os incentivadores fundamentam-se no oferecimento de uma resistência (carga) à respiração espontânea do paciente. O presente trabalho é justificado pela escassez de estudos que tragam resultados conclusivos acerca da comparação dos sistemas de incentivadores respiratórios disponíveis sobre o fortalecimento dos músculos inspiratórios. Tem como objetivos avaliar o ganho de força muscular inspiratória através do uso de incentivadores inspiratórios, além de comparar o efeito de dois tipos de incentivadores: Voldyne® e Respiron®. A amostra foi composta por acadêmicos do curso de Fisioterapia da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, de ambos os sexos e com idade variando entre 18 e 23 anos. Foram mensuradas: a pressão inspiratória máxima (PImáx), a força manual diafragmática e a força manual dos músculos intercostais superiores e inferiores, antes e depois do protocolo. Após a avaliação inicial, os indivíduos foram divididos em três grupos através de sorteio: grupo Voldyne®, grupo Respiron® e grupo controle. Os grupos Voldyne® e Respiron® sofreram 20 intervenções, três vezes por semana, durante sete semanas. Foi encontrada uma variação estatisticamente significante entre os valores iniciais e finais nos itens avaliados nos grupos tratados. O grupo controle não sofreu variação estatisticamente significante. Concluí-se que ambos os incentivadores promovem aumento da força muscular respiratória e do diafragma com tendência ao melhor desempenho no grupo Respiron®. Tanto o Voldyne® quanto o Respiron® promovem aumento de força dos músculos intercostais superiores. Apenas o incentivador a volume Voldyne® gerou aumento da força dos músculos intercostais inferiores. Palavras-chave: espirometria de incentivo, músculos respiratórios, treinamento muscular. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 ABSTRACT The incentive breathing devices are exercise equipments that have the objective of reexpanding pulmonary areas and strengthen the inspiratory muscles. All incentive breathing devices ares are based in offering the patient’s lung some resistance (load) to the spontaneous breathing. The present paper is justified by the lack of studies that would bring conclusive results about the comparation of the different incentive breathing devices available over the inspiratory muscles strengthen. Its objective is to evaluate the gain of inspiratory muscles strength through the use of incentive breathing devices, besides comparing the effects of two incentive breathing devices: Voldyne® and Respiron®. The sample consisted of academics of the Physioteraphy course of Universidade Estadual do Oeste do Paraná, with ages between 18 and 23 and both genders. It was measured: maximum inspiratory preassure (MRP), manual diaphragm strength and the inferior and superior intercostal muscles strength, before and after the protocol. After the initial evaluation, the individuals were devided into three groups through a draw: Voldyne® group, Respiron® group and control group. The Voldyne® e Respiron® groups have suffered 20 interventions, three times a week during seven weeks. It was found a statisticaly significant variation between the initial and final values in the itens evaluated in the threated groups. The control group has not suffered statisticaly significant variation. We can conclude that both incentive breathing devices promote an increase in the respiratory muscle strength and the diaphragm, with a tendency of better performance in the Respiron® group. Both Voldyne® and Respiron® promote an increase in the superior intercostal muscles. Only the volume incentive breathing device Voldyne® has generated an increase in the strenght of the inferior intercostal muscles. Key words: incentive spirometry, respiratory muscles, muscular strengthen Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS............................................................................................................... 10 LISTA DE TABELAS.............................................................................................................. 11 LISTA DE GRÁFICOS............................................................................................................ 12 1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................... 13 1.1 Justificativa..................................................................................................................... 15 1.2 Objetivo........................................................................................................................... 16 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA......................................................................................... 17 2.1 Sistema muscular esquelético......................................................................................... 17 2.1.1 Estrutura muscular................................................................................................... 18 2.1.2 Acoplamento excitação - contração......................................................................... 22 2.1.3 Deslizamento dos filamentos................................................................................... 24 2.1.4 Tipos de fibras musculares....................................................................................... 27 2.2 Músculos inspiratórios.................................................................................................... 30 2.2.1 Propriedades intrínsecas dos músculos respiratórios............................................... 31 2.2.2 Diafragma.................................................................................................................32 2.2.3 Músculos intercostais............................................................................................... 35 2.3 Avaliação dos músculos inspiratórios............................................................................. 37 2.3.1 Manovacuometria.....................................................................................................37 2.3.2 Teste manual de força.............................................................................................. 41 2.4 Treinamento de força muscular ......................................................................................44 2.4.1 Treinamento de força muscular inspiratória............................................................ 45 2.4.2 Efeitos do treinamento de força muscular................................................................47 2.5 Espirometria de incentivo............................................................................................... 49 3 METODOLOGIA.................................................................................................................. 55 4 RESULTADOS...................................................................................................................... 62 5 DISCUSSÃO ...................................................................................................................... 72 6 CONCLUSÃO....................................................................................................................... 79 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................................... 80 APÊNDICE A - Termo de consentimento livre e esclarecido.................................................. 83 APÊNDICE B - Tabelas de registros dos volumes e fluxos de cada intervenção.................... 85 APÊNDICE C - Ficha de avaliação.......................................................................................... 88 FICHA DE AVALIAÇÃO....................................................................................................89 APÊNDICE D - Caracterização dos resultados obtidos em cada participante do estudo......... 90 ANEXO A - Termo de Aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa....................................... 92 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Estrutura do músculo esquelético................................................................................. Figura 2: Organização dos filamentos de actina e miosina......................................................... Figura 3: Interação da cabeça da miosina com o filamento de actina........................................ Figura 4: Incentivador inspiratório Respiron®............................................................................ Figura 5: Incentivador inspiratório Voldyne 5000®................................................................... Figura 6: Inspirações em decúbito lateral esquerdo.................................................................... Figura 7: Inspirações em decúbito lateral direito......................................................................... Figura 8: Inspirações sentado com flexão de ombro esquerdo................................................... Figura 9: Inspirações sentado com flexão de ombro direito....................................................... Figura 10: Inspirações em ortostatismo com abdução de ombro esquerdo............................... Figura 11: Inspirações em ortostatismo com abdução de ombro direito................................... 20 22 26 52 52 59 59 60 60 61 61 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Dados da amostra..................................................................................................... 63 Tabela 2: Resultados da PImáx, médias e desvios padrão entre os grupos............................. 65 Tabela 3: Resultados da força muscular diafragmática entre os grupos.................................. 67 Tabela 4: Resultados da força muscular dos músculos intercostais superiores....................... 69 Tabela 5: Resultados da força muscular dos músculos intercostais inferiores........................ 71 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1: Variação das médias de idade entre os grupos........................................................... 64 Gráfico 2: Variação das médias de PImáx entre os grupos.......................................................... 66 Gráfico 3: Variação das médias da força muscular diafragmática............................................... 68 Gráfico 4: Variação das médias da força muscular dos músculos intercostais superiores........ 70 Gráfico 5: Variação das médias da força muscular dos músculos intercostais inferiores.......... 72 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 1 INTRODUÇÃO A função básica do sistema respiratório é ofertar ao organismo o oxigênio e dele remover o produto gasoso do metabolismo celular, isto é, o gás carbônico (BETHLEM, 2000). A caixa torácica é composta por estruturas ósseas (esterno, costelas e vértebras torácicas) e músculos respiratórios, os quais atuam sobre o tórax promovendo o seu movimento, com o objetivo de ventilar adequadamente os pulmões. A ventilação se caracteriza pelo processo de movimentação do ar para dentro e para fora dos pulmões. Portanto, é a atuação dos músculos respiratórios que assegura a constante renovação do gás alveolar (SCANLAN, WILKINS e STOLLER, 2000). Os músculos que atuam sobre a caixa torácica são qualificados quanto a sua ação durante cada fase respiratória, em músculos inspiratórios e expiratórios. Existem outros músculos que podem colaborar na respiração quando esta não se apresenta calma ou algum músculo não está realizando sua função. São observados tanto na inspiração quanto na expiração e são chamados de músculos acessórios (PRYOR e WEBBER, 2002; TARANTINO, 1997). O diafragma é um músculo essencialmente inspiratório, sendo considerado o principal músculo da respiração. Ele é sem dúvida, bem diferente dos demais, sobretudo por sua resistência ao trabalho (IRWIN e TECKLIN, 1994; AZEREDO, 2002). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Assim como o diafragma, os músculos intercostais são considerados inspiratórios. Estes são curtos e estão presentes em todos os espaços intercostais, com predomínio de atividade nas regiões anterior e lateral do tórax (COSTA, 1999). O processo cíclico da respiração envolve trabalho mecânico por parte dos músculos inspiratórios (diafragma e intercostais) gerado pela contração muscular durante a inspiração, a qual precisa vencer forças elásticas e de resistência para conseguir movimentar a parede torácica e encher os pulmões. Nos pulmões sadios, esse trabalho é realizado durante a fase inspiratória, sendo a expiração uma manobra passiva (BETHLEM, 2000; SCANLAN, WILKINS e STOLLER, 2000). Os músculos inspiratórios são responsáveis pelo fluxo de ar para dentro dos pulmões, através da expansão da caixa torácica. Portanto, estes músculos são forçados a se contraírem regularmente por toda a vida a fim de garantir uma ventilação adequada. Conseqüentemente, a medida da capacidade de trabalho desses músculos tem grande relevância na prática clínica (PRYOR e WEBBER, 2002). Acredita-se que a disfunção dos músculos respiratórios seja a mais importante alteração fisiomecânica a ser considerada quando não há ventilação pulmonar adequada. Um dos principais fatores que pode contribuir para o aparecimento desta alteração é a diminuição da força muscular. Se a fraqueza dos músculos inspiratórios for detectada, pode ser indicado o uso da espirometria incentivadora (SCANLAN, WILKINS e STOLLER, 2000; AZEREDO, 2002). A espirometria incentivadora é um sistema facilitador baseado no princípio de feedback, com o controle visual do esforço inspiratório ou expiratório, quando o paciente é incentivado a incrementar seu esforço (PRYOR e WEBBER, 2002). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Todos os incentivadores fundamentam-se no oferecimento de uma resistência (carga) à respiração espontânea do paciente. Essa resistência pode ser exercida por carga pressórica alinear, que oferece uma resistência desconhecida ou variável, durante todo o movimento respiratório (COSTA, 1999). Há dois tipos de incentivadores respiratórios com carga alinear: orientados a fluxo e a volume. No incentivador a fluxo, como o Respiron, pode ocorrer fluxo turbulento inicial, alteração no trabalho ventilatório, alterando assim o padrão de ventilação durante o exercício. O incentivador a volume é mais fisiológico porque o volume de treinamento é constante até atingir a capacidade inspiratória máxima ou o nível prefixado pelo terapeuta, tendo-se como exemplo o Voldyne (AZEREDO, 2002). Na literatura, os estudos acerca dos efeitos dos incentivadores respiratórios são freqüentes, porém com ênfase no objetivo de manter ou promover expansão pulmonar, havendo poucas pesquisas sobre sua ação como fortalecedor dos músculos inspiratórios. 1.1 Justificativa O presente trabalho é justificado pela escassez de estudos que tragam resultados conclusivos acerca da comparação dos sistemas de incentivadores respiratórios disponíveis (a Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 fluxo e a volume) sobre o fortalecimento dos músculos inspiratórios, dificultando, portanto, sua indicação na prática clínica. 1.2 Objetivo O intuito geral do estudo é avaliar o ganho de força muscular inspiratória, através do uso de incentivadores inspiratórios. O objetivo específico é o de comparar o efeito de dois tipos de incentivadores respiratórios Voldyne® e Respiron®, sobre a força dos músculos inspiratórios, mensurada através de manovacuometria e teste manual de força muscular diafragmática e intercostal, em indivíduos saudáveis. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 Sistema muscular esquelético O movimento humano se torna possível devido à propriedade de contratilidade dos músculos esqueléticos. Para que ocorra encurtamento muscular é necessário a transformação de energia química do trifosfato de adenosina (ATP) em energia mecânica. As forças musculares que agem sobre o sistema de alavancas ósseas do corpo fazem com que um ou mais ossos se movimentem ao redor de seu próprio eixo articular, o que permite a uma pessoa mover o próprio corpo, impulsionar objetos, ou ainda, efetuar essas duas ações simultaneamente (MCARDLE, KATCH e KATCH, 1998). O músculo esquelético é composto aproximadamente por 75% de água e 20% de proteína. Os 5% restantes são constituídos por sais inorgânicos e outras substâncias, incluindo os fosfatos de alta energia, uréia, ácido lático, minerais (cálcio, fosfato e magnésio), enzimas, íons (sódio, potássio e cloreto), aminoácidos, gorduras e carboidratos (MCARDLE, KATCH e KATCH 1998). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 2.1.1 Estrutura muscular Dentre as funções importantes do músculo esquelético, se destaca a geração de força para a locomoção e a respiração (POWERS e HOWLEY, 2000). Estes músculos são constituídos por inúmeras fibras ou células multinucleadas, organizadas em feixes ou fascículos, que se estendem em todo seu comprimento (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997). São necessárias várias camadas de tecido conjuntivo para que o músculo permaneça organizado. Totalizam-se três camadas deste tecido, que são classificadas de acordo com a estrutura que circundam. O epimísio envolve todo o músculo, por isso é responsável por manter esta estrutura unida. Já o perimísio, corresponde a uma bainha de tecido conjuntivo que circunda cada fascículo. E finalmente, a membrana que reveste cada fibra muscular é denominada endomísio (WILMORE e COSTILL, 2001; POWERS e HOWLEY, 2000). A fibra muscular apresenta uma membrana plasmática, chamada sarcolema, a qual serve como revestimento externo. No interior do sarcolema há uma matriz denominada sarcoplasma, que é composta pelos constituintes intracelulares habituais. Contudo, ele difere do citoplasma da maioria das células por conter mioglobina e uma grande quantidade de glicogênio armazenada (GUYTON e HALL, 2002; WEINECK, 2000). Pode-se encontrar no sarcoplasma um grande número de mitocôndrias, um extenso retículo endoplasmático, que na fibra muscular é chamado retículo sarcoplasmático; além de uma rede de túbulos transversos (túbulos T) (WILMORE e COSTILL, 2001). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Cada fibra muscular contém várias miofibrilas, que por sua vez, são formadas por filamentos de miosina (filamentos espessos) e de actina (filamentos finos) organizadas em subunidades, os sarcômeros, responsáveis pela contração muscular propriamente dita (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WEINECK, 2000). A figura 1 demonstra como o músculo esquelético está organizado, de acordo com os seus componentes citados acima. Figura 1: Estrutura do músculo esquelético. Fonte: POWERS e HOWLEY, 2000. O filamento de miosina é constituído por moléculas de miosina, que contém seis cadeias de polipeptídios, sendo duas cadeias pesadas e quatro cadeias leves. As cadeias pesadas assumem uma forma de dupla hélice, dando origem a cauda da molécula de miosina, a qual forma uma estrutura globular em suas extremidades, a cabeça da miosina. As quatro cadeias leves também fazem parte das cabeças de miosina e auxiliam no controle da sua Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 função durante a contração muscular. Ainda, parte de cada molécula de miosina se projeta para o lado dando origem a um braço, que tem por função estender a cabeça de miosina para fora a partir do corpo. O conjunto de braços e cabeças recebe a denominação de pontes cruzadas, as quais interagem com locais específicos no filamento de actina para produzir deslizamento entre os dois tipos de filamentos (GUYTON e HALL, 2002; WILMORE e COSTILL, 2001). O filamento de actina é formado por três componentes protéicos: actina, tropomiosina e troponina. A base do filamento de actina é uma molécula protéica com duplo filamento de actina F, que formam uma hélice. Cada molécula de actina F é formado por moléculas de actina G polimerizadas, onde há moléculas de difosfato de adenosina (ADP) presas, que são locais ativos sobre os filamentos de actina com os quais as pontes cruzadas interagem (GUYTON e HALL, 2002; WEINECK, 2000). O filamento de actina possui ainda outra proteína, a tropomiosina, que, em estado de repouso, cobre os locais ativos dos filamentos de actina impedindo a ligação destes com as pontes cruzadas (GUYTON e HALL, 2002; POWERS e HOWLEY, 2000). Presa ao lado da molécula de tropomiosina há a troponina, outra proteína representada por três subunidades: troponina I, que possui afinidade pela actina; troponina T, com o tropomiosina; e a troponina C, com afinidade pelos íons cálcio, responsável por desencadear a contração. Esse complexo serve para unir a tropomiosina a actina (GUYTON e HALL, 2002; WEINECK, 2000). Os filamentos de miosina e de actina se interdigitam parcialmente, e assim conferem a miofibrila o aspecto de faixas alternadas claras e escuras. As faixas escuras contêm os filamentos de miosina e as extremidades dos filamentos de actina, que se superpõem aos de miosina, e são chamadas faixas A. A zona H representa a região central da banda A, ocupada Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 apenas por filamentos espessos. As faixas claras contêm apenas filamentos de actina e são denominadas faixas I, que são interrompidas por uma faixa escura conhecida como disco Z ou linha Z. A porção da miofibrila, ou de toda a fibra muscular, localizada entre dois discos Z sucessivos é denominada sarcômero (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001; WEINECK, 2000). A disposição dos miofilamentos está ilustrada na figura 2. Figura 2: Organização dos filamentos de actina e miosina. Fonte: POWERS e HOWLEY, 2000. É através da proteína titina que se mantêm a relação látero-lateral entre os filamentos de actina e miosina. Esta proteína é extremamente elástica e reveste os filamentos a fim de organizar a estrutura contrátil para o trabalho do sarcômero, através da estabilização dos filamentos de miosina no eixo longitudinal (GUYTON e HALL, 2002; WILMORE e COSTILL, 2001). 2.1.2 Acoplamento excitação - contração Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Acoplamento excitação-contração é o mecanismo fisiológico pelo qual uma descarga elétrica no músculo desencadeia os eventos químicos na superfície da célula, que resultam na liberação de cálcio intracelular, e acarretam uma contração muscular (MCARDLE, KATCH e KATCH, 1998). O estímulo que produz contração muscular pode ser elétrico, mecânico, químico ou térmico. O estímulo usualmente é químico, origina-se no sistema nervoso e é conduzido a cada fibra muscular por uma fibra nervosa (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997). As fibras musculares esqueléticas são inervadas por grandes fibras nervosas mielinizadas, e cada uma delas é inervada apenas por uma terminação nervosa, localizada próximo da parte média da fibra, com origem nos grandes motoneurônios dos cornos anteriores da medula espinhal. Cada motoneurônio inerva múltiplas fibras musculares distintas, cujo número depende do tipo de músculo. Um neurônio motor individual, juntamente com seu axônio e todas as fibras musculares que são inervadas por este neurônio, compreende a unidade motora (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001). As fibras musculares em cada unidade se sobrepõem a outras unidades motoras. Essa interdigitação permite que as unidades motoras separadas se contraiam em apoio uma da outra, e não como segmentos individuais. Desta forma, todas as fibras musculares dentro de uma dada unidade motora contraem-se ou relaxam-se quase simultaneamente, ou seja, é impossível que algumas fibras musculares de uma unidade motora se contraiam enquanto outras fibras da mesma unidade motora estão relaxadas, este princípio é conhecido como lei do tudo ou nada (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Cada terminação nervosa forma uma junção, denominada junção neuromuscular, com a fibra muscular próxima de seu ponto médio, e o potencial de ação resultante percorre os dois sentidos da fibra muscular, em direção as suas extremidades (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; GUYTON e HALL, 2002). As fibras nervosas se ramificam em sua extremidade para formar um complexo de terminações nervosas ramificadas, que se invaginam para dentro da fibra muscular, mas permanecem fora de sua membrana plasmática. Este complexo é denominado placa motora. Já, o espaço entre a terminação nervosa e a membrana da fibra é denominado espaço sináptico ou fenda sináptica (GUYTON e HALL, 2002; POWERS e HOWLEY, 2000). Quando um impulso nervoso alcança a junção neuromuscular, as vesículas de acetilcolina são liberadas dos terminais para o espaço sináptico, que se liga a receptores sinápticos localizados sobre o sarcolema (POWERS e HOWLEY, 2000; WILMORE e COSTILL, 2001). Na membrana muscular encontram-se canais iônicos regulados pela acetilcolina, a qual promove a abertura do canal e permite o deslocamento de íons positivos através deste canal. O principal efeito da abertura destes canais consiste em permitir que grande número de íons sódio possam fluir para o interior da fibra. Isso cria variação local de potencial positivo no interior da membrana da fibra muscular, chamado potencial da placa motora. Por sua vez, esse potencial da placa motora inicia um potencial de ação, que se propaga ao longo da membrana muscular e, dessa forma, acarreta a contração muscular (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; GUYTON e HALL, 2002; WILMORE e COSTILL, 2001). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 2.1.3 Deslizamento dos filamentos O potencial de ação no túbulo T produz fluxo de corrente para dentro das cisternas do retículo sarcoplasmático. Por sua vez, admite-se que isso gere a rápida abertura dos canais com grande número de íons cálcio, que são liberados e lançados no sarcoplasma que circunda as miofibrilas. Os íons cálcio assim liberados difundem-se para as miofibrilas adjacentes, onde se unem fortemente a troponina C (GUYTON e HALL, 2002; POWERS e HOWLEY, 2000). Na presença de grandes quantidades de íons cálcio, o efeito inibitório da troponinatropomiosina, sobre os filamentos de actina, é inibido. O complexo troponina passa por alteração conformacional, que empurra a molécula de tropomiosina, deslocando-a, o que promove a liberação dos locais ativos da actina, permitindo que as cabeças de miosina se fixem, prosseguindo a contração, como demonstrado na figura 3 (POWERS e HOWLEY, 2000; WILMORE e COSTILL, 2001; WEINECK, 2000). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Figura 3: Interação da cabeça da miosina com o filamento de actina. Fonte: POWERS e HOWLEY (2000). Quando uma cabeça se fixa em um local ativo, ocorrem transformações nas forças intramoleculares entre a cabeça e o braço da ponte cruzada. O novo alinhamento faz com que a cabeça se incline sobre o braço, arrastando consigo o filamento de actina. Após a inclinação, a cabeça se separa do local ativo e retorna a sua posição inicial, onde combina-se com novo local ativo ao longo do filamento de actina, a seguir, a cabeça inclina-se novamente provocando deslocamento das suas extremidades na direção do centro do filamento de miosina, o que promove o encurtamento do sarcômero. Por este motivo, a contração muscular ocorre por mecanismo de deslizamento dos filamentos (GUYTON e HALL, 2002). No processo de deslizamento dos filamentos, quanto maior o número de pontes cruzadas em contato com o filamento de actina, maior será a força de contração. Além disso, o aumento na concentração de cálcio leva a formação de maiores números de pontes cruzadas (até que a troponina fique saturada), e contribui para maior tensão desenvolvida durante algumas contrações (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 O deslizamento é gerado por força mecânica da interação das pontes cruzadas, com os filamentos de actina. Contudo, é necessário energia para que o deslizamento ocorra, o qual é proveniente da quebra de moléculas de ATP (GUYTON e HALL, 2002). No estado de relaxamento muscular, as cabeças de miosina se unem ao ATP, ocorre a ativação da enzima ATPase pelo cálcio, que cliva o ATP e ficam os produtos ADP mais fosfato (Pi) ligados a cabeça de miosina, que permanece perpendicularmente em direção ao filamento de actina. Após liberação dos locais ativos, as cabeças de miosina se fixam neles, ocorre a mudança conformacional e tração do filamento de actina, pela energia armazenada na cabeça da miosina. Depois que a cabeça se inclina, ocorre liberação do ADP e Pi e no seu lugar fixa-se uma nova molécula de ATP, o que promove o retorno da cabeça de miosina a posição inicial (GUYTON e HALL, 2002; WILMORE e COSTILL, 2001; WEINECK, 2000). Depois que os íons cálcio foram liberados pelos túbulos sarcoplasmáticos e se difundiram entre as miofibrilas, a contração muscular prossegue, enquanto os íons cálcio permanecerem em alta concentração no líquido fibrilar pelo impulso nervoso mantido. Entretanto, uma bomba de cálcio localizada nas paredes do retículo sarcoplasmático, bombeia os íons cálcio para o interior do retículo com gasto energético. A ação da bomba de cálcio cessa quando a concentração do íon restante no líquido intracelular atinge um nível muito baixo, em condições de repouso. A remoção de íons cálcio dos filamentos de actina resulta no retorno da troponina a sua forma original, assim cobrindo os locais ativos no filamento de actina. Sendo assim, a interação entre os filamentos de actina e miosina cessa por uma concentração insuficiente de cálcio intracelular (POWERS e HOWLEY, 2000; WILMORE e COSTILL, 2001; WEINECK, 2000). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 2.1.4 Tipos de fibras musculares O músculo é composto por diversos tipos de fibras musculares, dependendo da sua função. Um músculo esquelético simples contém dois tipos principais de fibras: as de contração lenta ou tipo I, e as de contração rápida ou tipo II. Foi identificado somente um tipo de fibra de contração lenta, mas as fibras de contração rápida podem ainda ser subdivididas, sendo as principais as fibras de contração rápida tipo IIa e as do tipo IIb. Cada tipo de fibra possui diferentes propriedades, e a maioria dos músculos esquelética contém uma mistura de todos os três tipos, com a proporção de um tipo maior do que as dos outros. Sabe-se também que não existem diferenças aparentes segundo a idade ou sexo na distribuição dos tipos de fibras musculares (POWERS e HOWLEY, 2000; SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001; WEINECK, 2000). As fibras lentas ou tipo I apresentam-se como fibras menores, inervadas por pequenas fibras nervosas que geram menor tensão que as fibras rápidas. Possuem um sistema de vasos sanguíneos e de capilares mais extenso, para proporcionar quantidade extra de oxigênio. Contém número muito maior de mitocôndrias, para acionar níveis elevados do metabolismo oxidativo, pois possuem abundância de enzimas oxidativas (associadas ao metabolismo aeróbico), o que as tornam mais resistentes a fadiga e assim mais eficientes, sendo recrutadas mais freqüentemente durante os eventos de resistência de baixa intensidade e durante a maioria das atividades diárias (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001; POWERS e HOWLEY, 2000). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Essas fibras possuem grande quantidade de mioglobina, uma proteína que contém ferro, semelhante a hemoglobina existente nas hemácias, a qual combina-se com o oxigênio e o armazena se necessário, o que acelera o transporte de oxigênio para as mitocôndrias. A mioglobina confere ao músculo lento aspecto avermelhado e o nome de músculo vermelho. Este tipo de fibra possui ainda uma menor velocidade de ação, por apresentar uma forma lenta da enzima miosina ATPase, responsável pela quebra de ATP para liberar a energia que promove o deslizamento dos filamentos (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001; POWERS e HOWLEY, 2000). As fibras rápidas ou tipo IIb caracterizam-se por serem fibras grandes, nas quais o motoneurônio de uma unidade motora inerva um número maior de fibras musculares se comparado com as fibras lentas, e por este motivo geram maior força de contração. São capazes de completar uma contração única em tempo significativamente menor do que as fibras musculares tipo I, porém fadigam rapidamente. Possuem um extenso retículo sarcoplasmático, para a liberação rápida dos íons cálcio que irão iniciar a contração, o que contribui para maior velocidade de contração (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001; POWERS e HOWLEY, 2000). Nestas fibras o suprimento sanguíneo é menos extenso, pois o metabolismo oxidativo é de importância secundária, portanto, encontra-se menor número de mitocôndrias e maior número de enzimas glicolíticas (associadas ao metabolismo anaeróbico). Por este motivo, as fibras de contração rápida parecem ser mais utilizadas em eventos de baixa resistência e de intensidade elevada. Além disso, estas fibras possuem uma forma mais rápida da enzima miosina ATPase, o que torna a oferta de energia mais rápida, porém com menor eficiência do trabalho muscular (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001; POWERS e HOWLEY, 2000). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 O terceiro tipo de fibra, tipo IIa, é designado oxidativo rápido-glicolítico e é intermediário em características tais como cor, número de mitocôndrias, tamanho, velocidade de contração e velocidade de fadiga e são extremamente adaptáveis (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; POWERS e HOWLEY, 2000). A explicação de como os diferentes tipos de fibras musculares são selecionados para a contração é fornecida através do princípio do tamanho do recrutamento, o qual descreve o fato de que os menores neurônios motores são os primeiros a serem recrutados e de que os maiores neurônios motores são recrutados por último. Os pequenos neurônios motores participam na maioria das atividades funcionais, porque estes tendem a inervar fibras musculares de contração lenta ou tipo I, que fadigam lentamente e geram menor força. Apenas quando contrações exigindo maior força são requeridas é que as unidades motoras de contração rápida se tornam ativas, pois o número de fibras musculares ativadas será maior. Portanto, a diferença no desenvolvimento de força entre as unidades motoras de contração lenta e rápida se dá pelo número de fibras musculares por unidade motora e não pela força gerada em cada fibra (SMITH, WEISS e LEHMKUHL, 1997; WILMORE e COSTILL, 2001). A estrutura molecular da miosina determina a velocidade com que a fibra se contrai, e esta depende da exigência funcional empregada. As fibras lentas possuem uma forma lenta da miosina, enquanto que as fibras rápidas contém uma forma rápida da mesma. A miosina está sujeita a influência tanto de fatores genéticos e hormonais quanto do meio ambiente, como o treinamento (WEINECK, 2000; POWERS e HOWLEY, 2000). A transformação das fibras rápidas em fibras lentas através de treino de resistência é muito mais fácil de ser obtida do que o contrário, ou seja, a transformação de fibras lentas em fibras rápidas, através do treino de força. Ainda, alguma transformação no tipo de fibras Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 musculares é possível com as modalidades crônicas ou específicas das atividades físicas (WEINECK, 2000; MCARDLE, KATCH e KATCH, 1998). 2.2 Músculos inspiratórios A função básica do sistema respiratório é a de ofertar ao organismo o oxigênio e dele remover o produto gasoso do metabolismo celular, isto é, o gás carbônico. Para que esse processo ocorra é necessário a geração de trabalho mecânico pelos músculos respiratórios (BETHLEM, 2000; EMMERICH, 2001). Os músculos respiratórios diferem em algumas características dos demais músculos, embora também sejam do tipo esquelético. Estes devem sobrepujar cargas elásticas e resistivas ao invés de cargas inerciais. Além disso, estão sob controle voluntário e involuntário e devem se contrair continuamente no decorrer de toda a vida, não podendo descansar por algum período, de modo a manter a função ventilatória em níveis satisfatórios (JARDIM, 1982; EMMERICH, 2001). Os músculos que atuam sobre a caixa torácica são qualificados quanto a sua ação durante cada fase respiratória, em músculos inspiratórios e expiratórios. Os músculos inspiratórios incluem o diafragma e os intercostais, sendo o primeiro considerado como principal músculo da inspiração (PRYOR & WEBBER, 2002). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Existem outros músculos que podem colaborar na respiração, quando esta não se apresenta calma ou algum músculo não está realizando sua função. São observados tanto na inspiração quanto na expiração e são chamados de músculos acessórios (TARANTINO, 1997). Podem ser considerados acessórios da inspiração os seguintes músculos: escalenos, esternocleidomastóideo, trapézio, serrátil anterior e posterior, peitorais maior e menor, grande dorsal, eretores da espinha torácica e subclávio. Os músculos acessórios da expiração são: grande dorsal, serrátil póstero-inferior, quadrado lombar e iliocostal lombar (KENDALL, McCREARY e PROVANCE, 1995). Em condições de repouso, o trabalho mecânico da respiração é necessário apenas na fase inspiratória, pois a expiração é absolutamente passiva. Esta geração de força muscular ocorre em função de sua massa celular, comprimento da fibra e sua velocidade de encurtamento, do número de unidades contráteis ativadas, da freqüência de disparo do neurônio motor e da presença ou ausência de fadiga muscular (EMMERICH, 2001). Acredita-se que a disfunção dos músculos respiratórios seja a mais importante alteração fisiomecânica a ser considerada quando não há ventilação pulmonar adequada. Um dos principais fatores que podem contribuir para o aparecimento desta alteração é a diminuição da força muscular (AZEREDO, 2002). 2.2.1 Propriedades intrínsecas dos músculos respiratórios Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 A relação força versus comprimento é uma propriedade intrínseca do músculo esquelético, esta relação estabelece que a força desenvolvida por um músculo, medida durante o tetanismo e em condições isométricas, é dependente do comprimento muscular. A força máxima é desenvolvida quando o músculo está na sua posição de repouso, o que é aproximadamente o maior comprimento do músculo em situação que não haja estiramento ativo, que na fibra inspiratória corresponde a capacidade residual funcional. Na verdade, a tensão máxima desenvolvida por contração ocorre quando o músculo é estirado cinco a dez por cento acima do seu comprimento de repouso (SILVA, 2001; JARDIM, 1982). Uma outra propriedade se refere a relação força versus velocidade, a qual indica que quanto mais rápido um músculo se encurta durante a contração, menor força contrátil ele é capaz de gerar. O fluxo aéreo é o parâmetro que nos indica a velocidade com que o músculo respiratório está se contraindo, sendo ele limitado pela velocidade com que o músculo inspiratório converte energia química em energia mecânica. Desta forma, a eficiência mecânica, isto é, a relação entre trabalho realizado e consumo de energia, também dependem da velocidade (SILVA, 2001; JARDIM, 1982). 2.2.2 Diafragma Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 O diafragma é um músculo essencialmente inspiratório, constituído de duas cúpulas de ventre muscular (direita e esquerda) e um centro frênico constituído por uma aponeurose central. Esse músculo é do tipo plano e está localizado entre o tórax e o abdome, disposto transversalmente (COSTA, 1999; AZEREDO, 2002). É responsável, no mínimo, por 70% da atividade muscular respiratória, e por este motivo é considerado o principal músculo da respiração. O diafragma é capaz de atuar continuamente, assim, se destaca por sua resistência ao trabalho (AZEREDO, 2002). Este músculo é composto por três grupos de fibras musculares: vertebral, costal e esternal. As fibras vertebrais partem da segunda e terceira vértebras lombares e dos ligamentos arqueados medial e lateral. Já as fibras costais partem das laterais e margens superiores das seis costelas inferiores e se interdigitam com aquelas do transverso do abdome. Por fim, as fibras esternais partem da face posterior do apêndice xifóide. Todas as fibras convergem para uma região central tendinosa, o chamado centro frênico. Pelas fibras vertebrais apresentarem maior comprimento, estas podem desenvolver uma maior contratilidade dos segmentos posteriores do diafragma (JARDIM, 1982; SOUCHARD, 1989; TARANTINO, 2002). O diafragma é composto por fibras brancas e vermelhas, portanto, é classificado como misto. Contudo, há predomínio de fibras vermelhas não fatigáveis ou de maior resistência, o que justifica fisiologicamente sua ação ininterrupta (BETHLEM, 2000). Pode-se afirmar que aproximadamente 3/4 das fibras do diafragma humano são aeróbias. O restante das fibras possui metabolismo anaeróbico. Além disso, 1/3 de todas as fibras são do tipo contração rápida, e os restantes 2/3 do tipo contração lenta. As fibras aeróbias são capazes de preencher as necessidades de sustentar esforços ventilatórios prolongados e as fibras anaeróbias de contração rápida funcionam na fala, tosse e esforços posturais (JARDIM, 1982). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 A inervação do diafragma é realizada pelos nervos frênicos, os quais recebem fibras motoras de C3 a C5. O número de fibras musculares por unidade motora é baixo. Os mecanismos neurais que intervêm para aumentar a força de contração do diafragma são: o aumento da freqüência de estimulação da placa motora e o recrutamento de unidades motoras adicionais (JARDIM, 1982). Quanto a microvasculatura do diafragma, muitos desses vasos correm paralelos ao eixo longitudinal da fibra e estão em íntimo contato com ela. Esta associação dos vasos ao longo de cada fibra assegura um amplo suprimento de gases e nutrientes, independentemente do tamanho ou distribuição de cada fibra muscular dentro do fascículo. Esse tipo de distribuição longitudinal dos vasos tem outra vantagem: quando a fibra muscular se contrai não há interrupção do fluxo sanguíneo, ao contrário do que ocorre com outros músculos esqueléticos (JARDIM, 1982). Durante a inspiração o diafragma contrai-se e a cúpula desce, aumentando o volume e diminuindo a pressão da cavidade torácica, enquanto diminui o volume e aumenta a pressão da cavidade abdominal. A descida da cúpula ou tendão central do diafragma é limitada pelas vísceras abdominais; quando isto ocorre o tendão central do diafragma torna-se a porção fixa do trabalho mecânico. Com a continuação da contração, as fibras verticais presas as costelas elevam e evertem a margem costal. As dimensões do tórax são conseqüentemente aumentadas craniocaudalmente, ântero-posteriormente e transversalmente. Durante a expiração, o diafragma se relaxa e a cúpula ascende, diminuindo o volume e aumentando a pressão da cavidade torácica, enquanto aumenta o volume e diminui a pressão da cavidade abdominal (SOUCHARD, 1989; KENDALL, McCREARY e PROVANCE, 1995). Em resumo, a contração e a descida do diafragma diminuem a pressão intratorácica, fazendo com que haja a movimentação do fluxo de ar para dentro dos pulmões, expandindo a Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 caixa torácica e causando compressão do conteúdo abdominal. Portanto, na inspiração há a expansão sincrônica do tórax e do abdome. Além disso, a contração dos intercostais junto com o diafragma, aumenta o diâmetro ântero-posterior do tórax (EMMERICH, 2001). 2.2.3 Músculos intercostais Os músculos intercostais são divididos em intercostais externos e intercostais internos. Ambos são curtos e estão presentes em todos os espaços intercostais, constituídos pelos três tipos de fibras musculares e com predomínio de atividade nas regiões anterior e lateral do tórax (JARDIM, 1982; COSTA, 1999). Os músculos intercostais externos estão inseridos nas bordas inferiores de cada uma das onze primeiras costelas. Suas fibras dirigem-se para baixo e para frente até a borda superior da costela abaixo. Os sete músculos mais baixos estão em íntima conexão com o oblíquo externo. Eles são mais espessos posteriormente do que anteriormente e mais espessos que os intercostais internos (KENDALL, McCREARY e PROVANCE, 1995). Os músculos intercostais internos estão inseridos na borda inferior das costelas e das cartilagens costais, e no fundo do sulco da costela, quando este está presente. Suas fibras dirigem-se para baixo e para trás, até as bordas superiores das costelas e cartilagens costais subjacentes. Os músculos mais inferiores estão unidos ao oblíquo interno do abdome (KENDALL, McCREARY e PROVANCE, 1995). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Assim como o diafragma, os músculos intercostais são considerados inspiratórios. Todavia, encontra-se na literatura discordância a respeito dos efeitos da contração dos intercostais internos. A orientação das fibras musculares dos intercostais internos, oposta à dos intercostais externos, faz pensar num papel antagonista entre estes dois músculos. Porém, estudos eletromiográficos têm mostrado que os intercostais internos mostram-se ativos também na inspiração, nos atos mais profundos, e com recrutamento sucessivo dos intercostais externos (TRIBASTONE, 2001). Estes músculos desempenham um papel fundamental na elevação do gradil costal, afastando uma costela da outra, aumentando conseqüentemente, os diâmetros transversal e ântero-posterior da caixa torácica, além de promover a estabilização da mesma, prevenindo o movimento paradoxal e a distorção desta durante a inspiração diafragmática. O trabalho mecânico desses músculos produz pouca amplitude articular, porém, somando-se a contração de todos eles, o trabalho torna-se tão eficaz, que o resultado lhe atribui a função de músculo primário da inspiração, em parceria com o diafragma, chegando a suprir satisfatoriamente as necessidades ventilatórias do organismo que enfrenta debilidade diafragmática (COSTA, 1999; AZEREDO, 2002). 2.3 Avaliação dos músculos inspiratórios Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Os músculos inspiratórios podem ser afetados em sua capacidade de gerar força ou endurance, podendo ocasionar inadequada ventilação pulmonar, especialmente durante o exercício, quando a demanda está aumentada. Por este motivo, é essencial uma avaliação adequada dos músculos respiratórios, o que pode determinar a eficácia da terapêutica durante o treinamento muscular respiratório (TARANTINO, 2002). A avaliação da força gerada pelos músculos inspiratórios pode ser realizada através de dois métodos distintos. Um dos métodos existentes para avaliá-la é a utilização de um manômetro de pressão negativa, que fornecerá a pressão inspiratória máxima (PImáx) e a outra forma é o teste muscular manual. 2.3.1 Manovacuometria A técnica mais precisa e objetiva para a avaliação funcional dos músculos respiratórios é a determinação da pressão inspiratória máxima (PImáx) e da pressão expiratória máxima (PEmáx). Trata-se de uma técnica simples, sensível, com reprodutibilidade aceitável e capaz de fornecer, de forma global, a força dos músculos inspiratórios (EMMERICH, 2001; TARANTINO, 2002). A diminuição das pressões respiratórias máximas com a idade, o menor valor no sexo feminino e a variação que existe entre os indivíduos, são semelhantes aos achados para força máxima de outros músculos esqueléticos. Os valores para o sexo feminino costumam Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 ser 70% dos valores do sexo masculino e em ambos os sexos há uma diminuição de 0,5 cmH2O por ano, após a idade de 20 anos (JARDIM, 1982). A simples mensuração das pressões respiratórias estáticas máximas com um manômetro pode determinar com precisão as alterações quantitativas da força muscular respiratória. Uma das maneiras de mensurar a PImáx é através de uma inspiração que se inicia a partir do volume residual (VR), isto é, após uma expiração profunda. O diafragma é capaz de gerar maior tensão ou força quando se encontra alongado entre 5% a 10% além do seu comprimento de repouso, o que ocorre ao nível do volume residual. Portanto, na interpretação da prova a partir deste volume, é preciso considerar o valor da pressão de retração elástica do sistema respiratório (Prs), a qual contribui cerca de 30% do valor da PImáx atingida. Pela maioria dos estudos utilizarem a mensuração da PImáx a partir do VR, é que os demais pesquisadores também utilizam este parâmetro para fins comparativos (AZEREDO, 2002; SOUZA, 2002). Segundo Souza (2002), o indivíduo submetido ao teste pelo uso do manovacuômetro, deve permanecer na posição sentada, formando um ângulo de 90º entre o tronco e as coxas. Em pessoas sadias, os valores da PImáx obtidos em postura sentada não diferem dos obtidos na posição em pé, mas quando a mesma é mensurada em decúbito dorsal, este valor tende a ser menor, tanto em indivíduos normais quanto em obesos. Portanto, como a postura interfere nos valores alcançados, o teste é efetuado preferencialmente na posição sentada, sendo a mesma postura adotada em todas as avaliações. Empregado o correto posicionamento, verifica-se a presença de peças do vestuário do voluntário que possam impedir o esforço inspiratório máximo a ser realizado. Se presente, devem ser retiradas ou afrouxadas (SOUZA, 2002). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Além disso, durante a execução da prova, o nariz deve ser ocluído com um clipe nasal, para que não ocorra vazamento de ar pelas narinas, o que acarretaria em menor pressão inspiratória gerada durante o teste (SOUZA, 2002). A pessoa que aplica o teste deve ensinar e demonstrar os procedimentos do exame aos indivíduos testados. O indivíduo submetido ao teste é instruído a expirar até atingir seu volume residual, ou seja, deve-se expirar o volume corrente e o volume de reserva expiratório, conectar-se rapidamente à peça bucal e realizar um esforço inspiratório máximo. Para auxiliar neste processo, é transmitido o seguinte comando de voz: “Ponha o ar para fora, ponha o ar para dentro, PONHA TODO O AR PARA FORA, ENCHA O PEITO DE AR”. Sendo que, quando o comando “ENCHA O PEITO DE AR” for mencionado, é que o paciente se conecta a peça bucal; nos demais comandos ele não está conectado. Este incentivo verbal padronizado é feito com o intuito de produzir esforços máximos, pois a obtenção de valores reprodutíveis não significa que os esforços foram realmente máximos (SOUZA, 2002). A pressão alcançada ao final do esforço inspiratório máximo, que ocorre quando a pessoa enche o peito de ar, deve ser mantida durante um momento que, por consenso, dura pelo menos dois segundos. Este tempo é respeitado, pois, segundo os gráficos de pressão versus volume, durante o primeiro segundo do esforço inspiratório máximo, ocorre uma grande oscilação pressórica, podendo alcançar valores muito elevados. Após o primeiro segundo, a pressão tende a se estabilizar, pois atinge um platô de pressão. Por este motivo, de cada manobra, anota-se a pressão mais elevada alcançada após o primeiro segundo (SOUZA, 2002). Na maioria das vezes são efetuadas até cinco manobras consecutivas, sendo que, dentre estas, três manobras devem ser aceitáveis (sem vazamentos e com duração superior a dois segundos); e entre as manobras aceitáveis, pelo menos duas delas devem ser Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 reprodutíveis (manobras com valores que não difiram entre si por mais de 10% do valor mais elevado). Caso dentre as manobras, o melhor valor apareça na última delas, o teste deverá ser repetido até que seja reproduzido um valor inferior, portanto, o número de manobras poderá passar de cinco. Como a realização do teste é cansativa, é concedido ao indivíduo um intervalo entre as manobras, sendo este equivalente a um minuto (SOUZA, 2002). Sendo determinado o melhor valor obtido no teste, este será comparado aos valores esperados para o indivíduo. Para isso, são utilizadas equações de regressão para o cálculo da pressão inspiratória máxima em função da idade, e de acordo com o sexo. Para homens de 20 a 80 anos é utilizada a seguinte fórmula: PImáx (cmH2O) = 155,3 – (0,80 x idade) com um erro de padrão de estimativa (EPE) = 17,3. Já para mulheres de 20 a 80 anos é usada a equação a seguir: PImáx (cmH2O) = 110,4 – (0,49 x idade), com EPE = 9,1 (SOUZA, 2002). Para cada parâmetro, o limiar inferior de normalidade é obtido subtraindo-se do valor previsto o produto: (1,645 x EPE), utilizada para ambos os sexos. Se não superar a diferença calculada, o valor medido terá no máximo 5% de chance de ser normal, e por isso, já será considerado diminuído (SOUZA, 2002). As contra-indicações da aplicação da manovacuometria são divididas em absolutas e relativas. As absolutas são: infarto agudo do miocárdio ou angina instável recente, hipertensão arterial sistêmica grave e sem controle, aneurisma de aorta, pneumotórax, fístulas pleurocutâneas ou pulmonares, cirurgia ou traumatismo recentes sobre vias aéreas superiores, tórax ou abdome, hérnias abdominais, problemas agudos de ouvido médio, glaucoma ou descolamento de retina, hidrocefalia, meningocele, processos neurológicos que favoreçam alteração funcional das amídalas, e estado geral de deteriorização física ou mental que impeça a colaboração do paciente. Já as relativas são: pouca colaboração do paciente, traqueostomia, Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 paralisia facial, hemorróidas sangrantes, história de síncope tossígena e doenças da coluna vertebral (SOUZA, 2002). 2.3.2 Teste manual de força A atividade dos músculos respiratórios pode ser avaliada através da inspeção e palpação do seu tônus. A palpação é feita de forma direta nos músculos intercostais e de forma indireta no diafragma, pela palpação do abdômen durante a inspiração (TARANTINO, 2002). Na literatura a melhor descrição do teste manual dos músculos inspiratórios é encontrada em Costa (1999), no qual é possível distinguir a força muscular diafragmática e dos músculos intercostais. Esta forma de avaliação, apesar de transmitir um caráter subjetivo, pois depende da sensibilidade do avaliador, é o mais prático a ser aplicado. Quando efetuado de forma adequada, traduz-se em uma forma eficaz de mensuração da força muscular. Para garantir essa eficácia é necessário que haja o relaxamento dos músculos abdominais na fase da inspiração, o correto posicionamento das mãos ou dos dedos do avaliador, uma sensibilidade tátil suficiente nas mãos e o posicionamento adequado do paciente. Durante a execução do exame para verificar a força diafragmática, o indivíduo assume o decúbito dorsal, com os braços relaxados ao lado do corpo. Então o avaliador introduz a região hipotenar e a região externa do dedo mínimo por debaixo do rebordo costal, Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 durante a expiração. Feito isto, o voluntário é condicionado a direcionar o ar inspirado para o abdome, empurrando a mão do examinador (COSTA, 1999). Segundo Hayashi (2004), a partir da observação do avaliador durante o ato inspiratório, a força do diafragma poderá ser classificada em bom, regular, ruim ou zero, agregando-se os seguintes valores: •Bom (grau 4) quando o abdome do paciente consegue expulsar a mão do examinador •Regular (grau 3) quando se sente a contração muscular e uma tentativa de expulsão da mão do avaliador •Ruim (grau 2) quando se percebe a contração, mas não há expulsão da mão do examinador •Zero (grau 1) quando não há expulsão da mão do avaliador nem se sente contração alguma Por fim, a avaliação da força dos músculos intercostais também é efetuada em decúbito supino, com os braços ao lado do corpo relaxados e aduzidos, e sem apresentar rotação interna ou externa; pois a força dos músculos intercostais poderia ser afetada pela ação do músculo peitoral maior, acessório da inspiração. A face palmar dos dedos do examinador é colocada nos espaços intercostais; superiormente ao lado do esterno e na região ântero-lateral inferior do tórax. Em seguida, solicita-se ao participante que inspire direcionando o ar para o tórax, onde se encontram os dedos do avaliador (COSTA, 1999). Segundo Hayashi (2004), a força dos músculos intercostais é classificada em bom, regular, ruim e zero, com agregação de valores: Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 •Bom (grau 4) quando há durante a inspiração o aumento dos espaços intercostais, horizontalização das costelas e a expulsão dos dedos do examinador •Regular (grau 3) se observado um discreto aumento dos espaços intercostais e expulsão dos dedos do avaliador, e as costelas permanecerem verticalizadas •Ruim (grau 2) quando quase não se percebe contração muscular, os espaços intercostais permanecem imóveis e as costelas verticalizadas •Zero (grau 1) quando não se sente contração muscular, os espaços intercostais ficam imóveis e as costelas verticalizadas. Ao observar os movimentos torácicos durante a respiração, tendo como referência os graus de horizontalização e de verticalização das costelas, bem como, a modificação dos espaços intercostais, pode-se verificar visualmente se esses músculos estão ou não realizando trabalho mecânico. O teste de palpação confirma essas observações, detecta uma possível paralisia ou garante a atribuição de uma graduação mais precisa (COSTA, 1999). 2.4 Treinamento de força muscular Todos os músculos do corpo estão sendo remodelados continuamente para se adequar às funções que lhes compete desempenhar. Músculos que sejam fortes e bem condicionados são mais eficientes e requerem menos oxigênio para fazer uma determinada Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 quantidade de trabalho do que os músculos mal condicionados. O treinamento de força muscular dos músculos respiratórios pode ser benéfico, se a fraqueza destes músculos limitar o exercício ou diminuir a capacidade inspiratória (KENDALL, McCREARY e PROVANCE, 1995; GUYTON e HALL, 2002). Para que ocorram alterações na sua estrutura, o músculo deverá ser exercitado a um nível além do qual está habituado para que ocorra o efeito do treinamento. O sistema ou tecido gradualmente se adapta a essa sobrecarga, sendo o efeito do treinamento específico às fibras musculares envolvidas na atividade. As variáveis típicas que constituem a sobrecarga incluem a intensidade, a duração e a freqüência do exercício (POWERS e HOWLEY, 2000). Além da sobrecarga, o aprimoramento do desempenho físico específico através do treino de resistência, ocorre quando os músculos são treinados em movimentos tão semelhantes quanto possível ao movimento ou à habilidade que se pretende aprimorar (MCARDLE, KATCH e KATCH, 1998). No treinamento de força muscular é importante destacar que os aumentos de força em geral são governados pela intensidade da sobrecarga (nível de tensão aplicada ao músculo) e não pelo tipo específico de exercício utilizado para aplicar essa sobrecarga. Contudo, se aplicada uma intensidade muito alta, esta pouco contribui para o desenvolvimento da força e aumenta muito as probabilidades de lesão muscular ou articular. Uma carga que seja igual a 60-80% da capacidade geradora de força de um músculo é suficiente para aumentar a força. A utilização de uma resistência mais leve (e conseqüentemente de mais repetições) é prudente ao iniciar um programa de treinamento com pesos (MCARDLE, KATCH e KATCH, 1998). Existem grandes diferenças individuais na resposta aos programas de treinamento de força. A porcentagem do ganho de força está inversamente relacionada à força inicial. Sendo Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 assim, quanto menor a força inicial maior será a porcentagem do ganho de força (KRAEMER, DESCHENES e FLECK apud POWERS e HOWLEY, 2000). Quando é efetuada a relação entre a força muscular e a velocidade do movimento em um programa de treinamento, dois pontos importantes devem ser avaliados. A velocidade do movimento é maior nos músculos que contém uma alta porcentagem de fibras rápidas do que em músculos que possuem predominantemente fibras lentas. Em segundo lugar, a maior velocidade do movimento é gerada em menores cargas de trabalho, tanto para as fibras rápidas quanto para as lentas, ou seja, a velocidade de contração torna-se progressivamente menor a medida que a carga aumenta (POWERS e HOWLEY, 2000; GUYTON e HALL, 2002). 2.4.1 Treinamento de força muscular inspiratória O objetivo do treinamento da musculatura respiratória é a melhora da sua força e/ou endurance visando o aumento da tolerância ao exercício e à diminuição da dispnéia. O treinamento dos músculos respiratórios pode ser feito através de períodos de treino em que o paciente respira um alto volume minuto diariamente, até a exaustão, ou pelo uso de uma resistência inspiratória. Este último método consiste em fazer o paciente respirar através de um sistema que possui uma carga a ser vencida a cada respiração. Os resultados alcançados Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 em indivíduos normais ou com doença pulmonar com alteração da função muscular são satisfatórios (JARDIM, 1982). Em 1976, mostrou-se, pela primeira vez, que os músculos respiratórios podem ser treinados, especificadamente, para força ou endurance. Em pacientes com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC), poderia-se melhorar a performance dos seus músculos respiratórios com treinamento específico através de resistência alinear (TARANTINO, 2002). O treinamento dos músculos respiratórios pode ser realizado de forma específica ou inespecífica. No treinamento específico, incrementa-se diretamente o trabalho dos músculos ventilatórios, fazendo com que os indivíduos respirem através de resistores que impõem uma carga inspiratória pressórica de maneira linear ou alinear durante o ciclo respiratório (TARANTINO, 2002). Os equipamentos de resistência alinear são chamados de dependentes de fluxo aéreo porque a pressão inspiratória preestabelecida só é alcançada se o paciente mantiver um fluxo aéreo alto através do orifício de entrada de ar. No treinamento muscular inspiratório com carga linear, são utilizados equipamentos conhecidos como dependentes de pressão, os quais mantêm o orifício para a entrada do ar inspirado fechado com uma válvula unidirecional, a qual se desloca e permite a entrada do ar somente quando uma pressão preestabelecida é alcançada. A carga pressórica utilizada para treinamento corresponde a 40 – 60% da pressão inspiratória máxima, com freqüência de 15 respirações por minuto. Alguns autores preferem que o treinamento seja realizado duas ou três vezes ao dia, enquanto outros aconselham que a sessão de treinamento deva ter a duração de 20 a 30 minutos (TARANTINO, 2002; KNOBEL, 2002). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 2.4.2 Efeitos do treinamento de força muscular O aprimoramento da força está relacionado a uma mistura de adaptações que ocorrem tanto na fibra muscular propriamente dita quanto na organização neural e na excitabilidade para um determinado padrão de movimento voluntário. Ainda, o esforço muscular máximo depende não apenas de certos fatores locais, como tipo de fibra muscular e corte transversal do músculo, mas também de fatores neurais que determinam o recrutamento efetivo e a sincronização do acionamento (disparo) das unidades motoras apropriadas (MCARDLE, KATCH e KATCH, 1998). Nos estudos sobre treinamento de curta duração, as adaptações neurais relacionadas ao aprendizado, coordenação e a capacidade de recrutamento das fibras possuem um papel fundamental no ganho de força, pela melhor sincronia do disparo e habilidade de recrutamento das unidades motoras (POWERS e HOWLEY, 2000). Outra resposta ao treinamento de fortalecimento muscular ocorre na estrutura muscular, denominada de hipertrofia. A maior parte da hipertrofia resulta, muito mais, do aumento do diâmetro das fibras musculares que do aumento do número de fibras (POWERS e HOWLEY, 2000). Praticamente toda hipertrofia muscular resulta em aumento no número de filamentos de actina e de miosina em cada fibra muscular, o que leva ao aumento das fibras musculares individuais, pois o ritmo da síntese das proteínas musculares contráteis é superior a sua Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 destruição. A hipertrofia ocorre em grau muito maior, quando o músculo é sobrecarregado durante o processo contrátil. São necessárias apenas poucas dessas contrações vigorosas a cada dia para acarretar hipertrofia significativa dentro de 6 a 10 semanas. Juntamente com o aumento no tamanho das miofibrilas, os sistemas enzimáticos, que proporcionam energia, também aumentam. Isso é particularmente verdadeiro para as enzimas da glicólise, o que proporciona suprimento rápido de energia durante a contração muscular forçada de curta duração (GUYTON e HALL, 2002). As alterações que ocorrem dentro das próprias fibras musculares hipertrofiadas incluem: maior número de miofibrilas, em proporção ao grau de hipertrofia; aumento de até 120% das enzimas mitocondriais; aumento de 60 a 80% nos componentes do sistema metabólico do fosfagênio, incluindo tanto ATP quanto fosfocreatina; aumento de até 50% no glicogênio armazenado; e aumento de 75 a 100% nos triglicerídeos acumulados. Por todas estas alterações, as capacidades dos sistemas metabólicos, tanto anaeróbicos quanto aeróbicos aumentam, aprimorando especialmente a velocidade máxima de oxidação e a eficiência do sistema metabólico oxidativo por até 45% (GUYTON e HALL, 2002). Apesar das fibras tipo II desenvolverem maior tensão específica do que as fibras tipo I, o aumento de qualquer uma delas resulta em hipertrofia e conseqüente ganho de força. O treinamento de força produz aumento das fibras tipo I e das tipo II, com estas últimas se alterando mais do que as primeiras (POWERS e HOWLEY, 2000). Quando o treinamento de força muscular se torna intenso, algumas fibras musculares seriam capazes de sofrer mitose, podendo assim, gerar uma nova fibra muscular, este processo é denominado hiperplasia, no qual ocorre um aumento no número de fibras musculares, e não de seu volume. Acredita-se que as células-tronco miogênicas, as quais estão envolvidas na regeneração dos músculos esqueléticos, podem fazer parte do processo de geração dessas Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 novas fibras. Porém, a ocorrência da hiperplasia apenas foi verificada com clareza em animais, sendo ainda contraditória a sua manifestação em humanos (WILMORE e COSTILL, 2001). 2.5 Espirometria de incentivo A espirometria de incentivo foi introduzida por Bartlett e Edwards em 1976 e atualmente é largamente utilizada na prática clínica (ROCHA, 2002). Se a fraqueza dos músculos inspiratórios for detectada, pode ser indicado o uso da espirometria incentivadora. Esses incentivadores são exercitadores respiratórios que têm como objetivos reexpandir áreas pulmonares, promover a higiene brônquica (já que pode estimular a tosse) e fortalecer os músculos inspiratórios (SCANLAN, WILKINS e STOLLER, 2000). Ainda, segundo Tarantino (2002), o principal objetivo deste aparelho é incentivar inspirações profundas. A espirometria de incentivo é um recurso terapêutico largamente utilizado na prática clínica para induzir a inspiração máxima sustentada, na tentativa de prevenir ou reverter colapso alveolar, reduzindo assim, a incidência de complicações pulmonares pós-operatórias (MATOS et al., 2003). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 A espirometria incentivadora é um sistema facilitador baseado no princípio de feedback, com o controle visual do esforço inspiratório ou expiratório, quando o paciente é incentivado a incrementar seu esforço (PRYOR e WEBBER, 2002). Muitos são os incentivadores respiratórios, sobretudo os inspiratórios. Todos os incentivadores fundamentam-se no oferecimento de uma resistência (carga) à respiração espontânea do paciente. Essa resistência pode ser exercida por carga pressórica alinear, como exemplos encontram-se o Voldyne 5000® e o Respiron® (COSTA, 1999). Os incentivadores respiratórios de carga pressórica alinear oferecem uma resistência desconhecida ou variável durante todo o movimento respiratório, pois não há conhecimento prévio da pressão a ser exercida pelo paciente, embora alguns desses equipamentos forneçam escalas de fluxo ou de volume (COSTA, 1999). Incentivadores respiratórios de carga pressórica alinear a fluxo, são compostos por uma ou mais câmaras plásticas que abrigam uma pequena esfera em cada câmara, móvel e colorida. Quando o paciente inspira em fluxos suficientemente altos, as esferas elevam-se sucessivamente, a medida que o fluxo inspiratório aumenta, pela pressão negativa gerada na extremidade superior do compartimento das esferas, fornecendo-lhe incentivo visual, sendo exemplo desse tipo de incentivador o Respiron®, demonstrado na figura 4 (COSTA, 1999; TARANTINO, 2002). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Figura 4: Incentivador inspiratório Respiron®. Fonte: a autora. Os incentivadores de carga pressórica alinear a volume, como o Voldyne 5000 ® (Figura 5), possuem uma câmara (que abriga um disco) com marcações que permitem visualizar o volume que deve ser atingido, quando o indivíduo gera um fluxo médio ou lento (COSTA, 1999). Figura 5: Incentivador inspiratório Voldyne 5000® Fonte: a autora. O paciente esforça-se para gerar um fluxo predeterminado ou para alcançar um volume preestabelecido e é incentivado, tanto no uso do Voldyne 5000® quanto do Respiron®, a sustentar uma apnéia inspiratória por 5 a 10 segundos na inspiração máxima (SCANLAN, WILKINS e STOLLER, 2000). A vantagem do uso do inspirômetro a volume é que ele gera um fluxo linear até atingir a capacidade inspiratória máxima, ou o nível prefixado. Em contrapartida, os Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 inspirômetros a fluxo são mais acessíveis em relação a custos (SILVA, 2001; AZEREDO, 2002). É importante a utilização do padrão respiratório ao usar um espirômetro de incentivo. A expansão do tórax inferior deve ser enfatizada mais do que o uso da musculatura acessória da respiração que expande o tórax superior (PRYOR e WEBBER, 2002). A espirometria de incentivo estará contra-indicada nos casos de: pacientes inconscientes ou incapazes de cooperar, pacientes que não podem utilizar adequadamente o dispositivo de espirometria incentivadora após instrução e pessoas incapazes de gerar inspiração adequada (SCANLAN, WILKINS e STOLLER, 2000). Os benefícios esperados com a espirometria de incentivo são: otimizar a insuflação pulmonar e os mecanismos da tosse, mobilizar os volumes pulmonares, melhorar a performance clínica do paciente em suas atividades diárias e otimizar a força muscular respiratória (ROCHA, 2002; MATOS et al., 2003). Há diversos estudos sobre a utilização de incentivadores respiratórios com o objetivo de promover reexpansão pulmonar, porém poucos quanto a sua ação no fortalecimento dos músculos respiratórios. Nas poucas pesquisas disponíveis sobre o ganho de força muscular respiratória através do uso dos incentivadores respiratórios, encontram-se relatos mais específicos correlacionados ao ganho da PImáx. BRITO et al. (1998), realizaram estudo comparativo verificando o ganho da força muscular inspiratória e expiratória entre jovens e idosos através do uso de incentivador volumétrico (Voldyne®). Participaram da pesquisa 18 indivíduos divididos em dois grupos: grupo A (19 a 25 anos, de ambos os sexos) e grupo B (65 a 85 anos, sexo feminino, sedentários e sem patologia pulmonar). Cada grupo efetuou treino muscular através de 3 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 séries de 10 repetições, três vezes por semana, totalizando 15 intervenções. Os resultados mostraram que o grupo A não conseguiu ganhos de força (PImáx e PEmáx), já o grupo B obteve ganho significativo de força muscular inspiratória e expiratória. Os autores concluíram que o uso do incentivador foi eficiente para o aumento da força da musculatura respiratória dos idosos. O mesmo não ocorreu com os jovens, provavelmente porque para estes haveria a necessidade de uma carga adicional, devido a integridade de seu sistema pulmonar. No estudo realizado por Hayashi (2004), verificou-se a eficácia do incentivador respiratório a volume Voldyne® no ganho de força dos músculos inspiratórios, avaliado através da manovacuometria e do teste muscular manual. Participaram do estudo 20 voluntários sadios, com idade entre 20 e 41 anos, de ambos os sexos. O protocolo foi executado com freqüência de 2 sessões semanais, composto por 2 séries de 20 inspirações e 4 séries de 10 inspirações, efetuadas em diversos decúbitos e associada a mobilização dos membros superiores, por 10 semanas. Foi possível verificar que houve ganho estatisticamente significante no grupo tratado. Observou-se na bibliografia consultada a escassez de estudos acerca de sua atuação como fortalecedor muscular, além da grande diferença nas metodologias adotadas, sem comparação entre os diferentes incentivadores, o que dificulta a padronização de um protocolo adequado, levando a necessidade de mais pesquisas acerca do assunto abordado. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 3 METODOLOGIA A amostra foi composta por estudantes do Curso de Fisioterapia da UNIOESTE, na faixa etária de 18 a 30 anos, de ambos os sexos, através dos seguintes critérios: Critérios de inclusão: •Presença de fraqueza muscular inspiratória, detectada pela manovacuometria e teste muscular manual, não relacionada a qualquer patologia obstrutiva ou restritiva •Disponibilidade de tempo para execução do protocolo proposto •Compreensão e assinatura do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido Critérios de exclusão: •Tabagista •Força muscular inspiratória normal •Gestante •Portador de patologia pulmonar •Faltar três vezes consecutivas ou mais de três vezes intercaladas •Possuírem alguma contra-indicação para uso de incentivadores ou aplicação do manovacuômetro •Os indivíduos que realizavam atividades que envolviam a reeducação respiratória ou a prática de atividade física regular Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Os voluntários deste estudo, informados sobre os procedimentos utilizados nesta pesquisa e após conhecer e estabelecer todas as suas dúvidas em relação ao protocolo proposto, assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido (apêndice A), e posteriormente, foram encaminhados à avaliação. Em uma sala reservada foi avaliada a força dos músculos inspiratórios através de dois métodos. Primeiro verificou-se a pressão inspiratória estática máxima (PImáx), através do manovacuômetro Gerar®, segundo Souza (2002) (como descrito no capítulo 2.3) o qual forneceu o valor da pressão efetuada pelos músculos inspiratórios. Foi considerada fraqueza muscular inspiratória quando a PImáx alcançada era menor que o limite inferior de normalidade. É importante ressaltar que todas as avaliações foram realizadas pelo mesmo examinador. Depois de verificar a PImáx, o participante foi submetido a avaliação manual da força dos músculos inspiratórios, sendo este subdividido em força do músculo diafragma e dos músculos intercostais, segundo a técnica descrita por Costa (1999) (especificada no capítulo 2.3). A partir da verificação da força muscular manualmente, esta foi classificada de acordo com Hayashi (2004) (como descrito no capítulo 2.3). Após a avaliação, os voluntários deste estudo foram divididos em três grupos, randomizados através de sorteio. O grupo 1 realizou exercícios com o incentivador respiratório a volume Voldyne 5000®. O grupo 2 efetuou exercícios utilizando o incentivador respiratório a fluxo Respiron®. E o grupo 3 não recebeu intervenção, sendo o grupo controle. Tanto o grupo 1 quanto o grupo 2 executaram o mesmo número de repetições nas mesmas posições, com três sessões semanais, não consecutivas, totalizando vinte intervenções. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Os exercícios com o Voldyne 5000® eram realizados através de inspirações pelo bucal do incentivador a partir do volume corrente até atingir a capacidade pulmonar total, sustentando ao máximo a inspiração. Uma inspiração máxima sustentada é uma inspiração profunda e lenta até a capacidade pulmonar total, seguida por uma sustentação da inspiração durante 5 a 10 segundos. Além disso, o voluntário realizou respiração diafragmática com fluxos inspiratórios lentos a moderados. Os exercícios com o Respiron® foram efetuados com inspirações pelo bucal do incentivador a partir do volume corrente até atingir a capacidade pulmonar total, através de fluxos inspiratórios altos, com sustentação máxima da inspiração, durante 5 a 10 segundos. O padrão ventilatório utilizado foi a respiração diafragmática. O protocolo de exercícios, de acordo com Hayashi (2004), foi composto pela realização de: 20 inspirações em decúbito lateral esquerdo (Figura 6); 20 inspirações em decúbito lateral direito (Figura 7); 10 inspirações em posição sentada associadas a flexão de ombro esquerdo (Figura 8); 10 inspirações em posição sentada associadas a flexão do ombro direito (Figura 9); 10 inspirações em ortostatismo associadas a abdução do ombro esquerdo (Figura 10) e 10 inspirações em ortostatismo associadas a abdução do ombro direito (Figura 11). Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Figura 6: Inspirações em decúbito lateral esquerdo. Fonte: a autora. Figura 7: Inspirações em decúbito lateral direito. Fonte: a autora. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Figura 8: Inspirações sentado com flexão de ombro esquerdo. Fonte: a autora. Figura 9: Inspirações sentado com flexão de ombro direito. Fonte: a autora. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Figura 10: Inspirações em ortostatismo com abdução de ombro esquerdo. Fonte: a autora. Figura 11: Inspirações em ortostatismo com abdução de ombro direito. Fonte: a autora. O participante teve um tempo de descanso equivalente a 30 segundos entre cada inspiração, a fim de evitar a alcalose respiratória. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Para obtenção de maior controle da evolução dos voluntários deste estudo foram registrados os volumes e fluxos de cada intervenção conforme tabela em anexo (apêndice B). Todos os participantes do estudo foram submetidos a reavaliação após concluídas as 20 intervenções (avaliação final), segundo os mesmos parâmetros da avaliação inicial (apêndice C). Os dados da manovacuometria obtidos em cada grupo foram comparados utilizandose o teste t para dados pareados. Os dados do teste manual de força muscular obtida em cada grupo foi comparada pelo teste Wilcoxon. Nos dois testes utilizados consideram-se estatisticamente significantes as diferenças com p<0,05. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 4 RESULTADOS Segundo os critérios de inclusão e exclusão propostos foram selecionados 25 indivíduos. Após 45 dias de seguimento 23 indivíduos (caracterizados no apêndice D) finalizaram o protocolo e foram reavaliados no dia seguinte ao seu término. Dois participantes foram excluídos do estudo durante a aplicação do protocolo, um pertencente ao grupo Voldyne® e outro ao grupo Respiron®, por possuírem três faltas intercaladas. A seguir os resultados foram descritos através da média, desvio padrão e análise estatística (teste t e teste de Wilcoxon), sendo considerados significantes os resultados com p<0,05. A tabela 1 demonstra os dados em relação a idade e sexo da amostra. Média Desvio Padrão Tabela 1: Dados da amostra. VOLDYNE® RESPIRON® Sexo Idade Sexo Idade Feminino 22 Feminino 22 Feminino 22 Feminino 20 Feminino 21 Feminino 21 Feminino 20 Feminino 22 Feminino 21 Feminino 20 Feminino 19 Feminino 23 Feminino 22 Feminino 23 Feminino 20 Feminino 21 Masculino 23 Feminino 22 21,1 21,6 ±1,3 ±1,1 CONTROLE Sexo Idade Feminino 20 Feminino 19 Feminino 21 Feminino 22 Feminino 23 21 ±1,6 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 A tabela 1 mostrou que o Grupo Voldyne® foi composto por 8 integrantes do sexo feminino e 1 integrante do sexo masculino, enquanto os grupos Respiron® e Controle foram compostos em sua totalidade por voluntários do sexo feminino. O único membro do sexo masculino que se encontrou no grupo Voldyne®, respondeu de maneira semelhante ao protocolo aplicado quando comparado aos demais integrantes do seu grupo segundo a análise estatística (p>0,05). No que diz respeito a idade dos participantes, a média das idades no grupo Voldyne® foi de 21,1 anos (±1,3), enquanto no grupo Respiron® foi de 21,6 anos (±1,1), e por fim, no grupo controle foi de 21 anos (±1,6), como ilustrado no gráfico 1. A análise estatística mostrou que os grupos foram homogêneos quanto a idade (p = 0,67). 23 22 Idade 21 20 Voldyne® Res piron® Controle Gráfico 1: Variação das médias de idade entre os grupos. Fonte: a autora. Os valores da PImáx, as médias e os desvios padrão dos grupos Voldyne®, Respiron® e Controle antes e depois da realização do protocolo foram descritos na tabela 2. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Tabela 2: Resultados da PImáx, médias e desvios padrão entre os grupos. VOLDYNE® RESPIRON® CONTROLE Antes Depois Antes Depois Antes Depois 60 70 40 60 20 20 40 60 50 70 30 30 40 70 30 60 40 40 30 50 40 60 60 60 20 40 40 70 30 20 40 50 20 40 40 50 30 50 30 60 50 70 80 90 60 80 Média 42,2 60 40 62,2 36 34 Desvio Padrão ±17,9 ±15 ±12,2 ±12 ±15,2 ±16,7 A tabela 2 demonstrou que no grupo Voldyne® a média inicial da PImáx foi de 42,2 cmH2O (±17,9) e após o treinamento a média foi de 60 cmH2O (±15). Houve um aumento de 17,8 cmH2O (+42,1%) estatisticamente significante (p<0,01). No grupo Respiron®, a média inicial da PImáx foi de 40 cmH2O (±12,2) e na avaliação final a média foi de 62,2 cmH2O (±12). Houve um acréscimo de 22,2 cmH2O (+55,5%), o qual é significante estatisticamente (p<0,001). Já o grupo controle, apresentou uma média inicial de 36 cmH2O (±15,2) e na reavaliação a média foi de 34 cmH2O (±16,7). Houve uma diminuição de 2 cmH2O (–5,5%) não significante estatisticamente (p>0,05). O gráfico 2 demonstra a variação das médias da PImáx antes e depois da execução do protocolo dos grupos Voldyne®, Respiron® e Controle. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 * 80 ** 60 Antes 40 Depois 20 0 Voldyne® Respiron® Controle Gráfico 2: Variação das médias de PImáx entre os grupos. * p<0,01 * * p<0,001 Fonte: a autora. Antes da aplicação do protocolo, os valores médios da PImáx para o grupo Voldyne®, Respiron® e Controle não apresentavam diferença significativa, ou seja, os grupos foram considerados semelhantes entre si (p>0,05). Na avaliação final, as médias intra-grupo apresentavam diferença significativa, sendo que houve aumento dos valores da PImáx nos grupos Voldyne® (p<0,01) e Respiron® (p<0,001). Quando efetuada a comparação inter-grupo dos diferentes recursos Voldyne® e Respiron®, não houve diferença estatisticamente significante (p>0,05). Contudo, com tendência ao melhor desempenho do grupo Respiron®. A tabela 3 ilustra os valores da força muscular diafragmática, a média, e o desvio padrão dos grupos Voldyne®, Respiron® e Controle antes e depois do protocolo, medida através do teste muscular manual. A graduação da força muscular foi classificada em: 1- ausência de contração muscular; 2- ruim; 3- regular e 4- bom. Tabela 3: Resultados da força muscular diafragmática entre os grupos. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Média Desvio Padrão VOLDYNE® Antes Depois 3 4 3 4 3 4 3 4 2 3 3 3 3 4 3 3 3 4 2,9 3,7 ±0,3 ±0,5 RESPIRON® Antes Depois 3 3 2 4 3 4 3 4 2 3 3 4 3 4 3 4 3 3 2,8 3,7 ±0,4 ±0,5 CONTROLE Antes Depois 3 3 3 3 2 2 3 3 2 2 2,6 ±0,5 2,6 ±0,5 A tabela 3 mostrou que no grupo Voldyne® a média da força muscular diafragmática inicial foi de 2,9 (±0,3), e após o tratamento a média foi de 3,7 (±0,5). Houve um acréscimo de 0,8 (+27,5%) estatisticamente significante (p<0,01). No grupo Respiron®, a média inicial da força muscular diafragmática foi de 2,8 (± 0,4), e na reavaliação, a média foi de 3,7 (±0,5); um aumento de 0,9 (+32,1%) significante estatisticamente (p<0,001). O grupo Controle apresentou uma média inicial de 2,6 (±0,5), a qual não sofreu variação em relação a avaliação final. O gráfico 3 demonstra a variação dos valores das médias da força muscular diafragmática nos grupos Voldyne®, Respiron® e Controle, antes e após o treinamento proposto. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 * 5 4 ** 3 Antes 2 Depois 1 0 Voldyne® Respiron® Controle Gráfico 3: Variação das médias da força muscular diafragmática. * p<0,01 * * p<0,001 Fonte: a autora. Antes de aplicar o protocolo, as médias da força muscular diafragmática intergrupo não apresentaram diferença significativa (p>0,05). Porém, pelos valores obtidos na reavaliação, as médias intra-grupo dos grupos Voldyne® (p<0,01) e Respiron® (p<0,001) apresentaram diferença estatisticamente significativa em relação ao grupo Controle. Quando efetuada a comparação inter-grupo dos diferentes recursos Voldyne® e Respiron®, esta não apresentou diferença estatisticamente significante (p>0,05). Todavia, com tendência ao melhor desempenho no grupo Respiron®. A tabela 4 demonstra os valores da força muscular dos músculos intercostais superiores, a média e o desvio padrão dos grupos Voldyne®, Respiron® e Controle antes e após a aplicação do protocolo, medida através do teste muscular manual. A graduação da força muscular foi classificada em: 1- ausência de contração muscular; 2- ruim; 3- regular e 4- bom. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Tabela 4: Resultados da força muscular dos músculos intercostais superiores VOLDYNE® RESPIRON® CONTROLE Antes Depois Antes Depois Antes Depois 3 4 3 4 2 2 3 4 3 4 2 2 3 3 3 3 3 3 3 4 3 4 3 3 3 4 2 3 2 2 3 3 2 3 2 3 3 3 3 4 3 4 3 4 3 4 Média 2,9 3,7 2,8 3,6 2,4 2,4 Desvio Padrão ±0,3 ±0,5 ±0,4 ±0,5 ±0,5 ±0,5 A tabela 4 demonstrou que no grupo Voldyne® a média inicial da força muscular dos músculos intercostais superiores foi de 2,9 (±0,3), e na reavaliação a média foi de 3,7 (±0,5); houve um aumento de 0,8 (+27,5%) significante estatisticamente (p<0,001). Para o grupo Respiron®, a média da força muscular dos músculos intercostais superiores inicial foi de 2,8 (±0,4) e após o treinamento a média foi de 3,6 (±0,5). Houve um acréscimo de 0,8 (+28,5%) significante estatisticamente (p<0,001). O grupo Controle apresentou uma média inicial de 2,4 (±0,5), a qual não sofreu variação em relação a avaliação final. O gráfico 4 ilustra a variação das médias da força muscular dos músculos intercostais superiores antes e depois do protocolo, nos grupos Voldyne®, Respiron® e Controle. 5 * Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 * 4 3 Antes 2 Depois 1 0 Voldyne® Respiron® Controle Gráfico 4: Variação das médias da força muscular dos músculos intercostais superiores. * p<0,001 Fonte: a autora. Na primeira avaliação, as médias iniciais da força muscular dos músculos intercostais superiores inter-grupo não apresentavam diferença significativa (p>0,05). Ao final do trabalho as médias intra-grupo apresentaram diferença significativa (p<0,001), isto é, houve aumento dos valores da força muscular dos músculos intercostais superiores nos grupos tratados. Todavia, quando realizada a comparação inter-grupo dos diferentes recursos Voldyne® e Respiron®, estes não apresentaram diferença estatisticamente significante (p>0,05). A tabela 5 ilustra os resultados da avaliação inicial e final, a média e o desvio padrão da força muscular dos músculos intercostais inferiores entre os grupos Voldyne®, Respiron® e Controle®, avaliada através do teste muscular manual. A graduação da força muscular foi classificada em: 1- ausência de contração muscular; 2- ruim; 3- regular e 4- bom. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Tabela 5: Resultados da força muscular dos músculos intercostais inferiores VOLDYNE® RESPIRON® CONTROLE Antes Depois Antes Depois Antes Depois 3 3 3 4 3 3 3 4 2 3 3 3 3 4 2 3 3 3 3 4 3 3 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 4 3 3 Média 2,9 3,6 2,8 3,2 2,8 2,8 Desvio Padrão ±0,3 ±0,5 ±0,4 ±0,4 ±0,4 ±0,4 A tabela 5 demonstrou que a média inicial da força muscular dos músculos intercostais inferiores no grupo Voldyne® foi de 2,9 (±0,3), e após o tratamento a média foi de 3,6 (±0,5). Houve um aumento de 0,7 (+24,1%) sendo estatisticamente significante (p<0,01). Para o grupo Respiron®, a média inicial da força muscular dos músculos intercostais inferiores foi de 2,8 (±0,4), e na avaliação final a média foi de 3,2 (±0,4). Houve um acréscimo de 0,4 (+14,2%) não significante estatisticamente (p>0,05). O grupo Controle apresentou uma média de 2,8 (±0,4), que não sofreu alteração na reavaliação. O gráfico 5 demonstra a variação das médias dos valores iniciais e finais da força muscular dos músculos intercostais inferiores, nos grupos Voldyne®, Respiron® e Controle. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 5 4 * 3 Antes 2 Depois 1 0 Voldyne® Respiron® Controle Gráfico 5: Variação das médias da força muscular dos músculos intercostais inferiores. * p<0,01 Fonte: a autora. Na avaliação inicial, os valores médios da força muscular dos músculos intercostais inferiores entre os grupos Voldyne®, Respiron® e Controle não apresentavam diferença significativa, e por isso foram considerados equivalentes (p>0,05). Ao final do trabalho, apenas o grupo Voldyne® apresentou diferença significativa (p<0,01), sendo, portanto, apenas este o recurso que produziu aumento da força dos músculos intercostais inferiores. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 5 DISCUSSÃO Avaliando-se a amostra do presente estudo, a idade entre os indivíduos dos três grupos não apresentou diferença estatisticamente significante. Portanto, os grupos são semelhantes entre si e a idade não interferiu nos resultados. O fato de haver um representante do sexo masculino, não influenciou os dados obtidos. Segundo a análise estatística, o aumento de força obtido pelo integrante do sexo masculino foi semelhante aos demais integrantes de seu grupo (p>0,05). Todos os indivíduos da amostra possuíam conhecimento prévio da técnica de espirometria de incentivo e dos métodos de avaliação. Por este motivo, o processo de aprendizagem provavelmente não interferiu nos resultados coletados, tanto nas avaliações quanto na utilização dos recursos na execução do protocolo. No presente estudo, foi possível constatar que houve uma variação estatisticamente significante entre os valores iniciais e finais da PImáx, tanto no grupo Voldyne ® (p<0,01) quanto no grupo Respiron® (p<0,001), enquanto no grupo controle não houve variação significante estatisticamente (p>0,05). Quando se compara o efeito dos diferentes recursos, estes foram estatisticamente semelhantes, com tendência ao melhor desempenho do grupo Respiron®. No protocolo aplicado houveram abordagens específicas para os músculos inspiratórios, tendo como conseqüência o aumento da PImáx. Segundo Wilmore e Costill (2001), quando há necessidade de gerar maior força de contração, as fibras tipo II são Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 requisitadas por estas serem capazes de gerar maior força. E este foi o estímulo imposto durante o treinamento na presente pesquisa, o que possibilitou maior força. De acordo com Powers e Howley (2000), outra adaptação ao treinamento muscular é representada pela melhor sincronia no recrutamento das unidades motoras, o que gera melhor coordenação da contração muscular e conseqüentemente maior tensão tecidual. Desta forma, houve uma adaptação dos músculos inspiratórios frente a exigência funcional imposta, que pode ter contribuído para o aumento da PImáx. Guyton e Hall (2002) afirmam que o treinamento de força realizado entre 6 e 8 semanas é suficiente para aumentar o percentual da massa muscular, pelo aumento da quantidade de proteínas contráteis (hipertrofia muscular). Segundo Powers e Howley (2000), tanto a hipertrofia de fibras tipo I quanto a do tipo II aumentam a força muscular, sendo que as do tipo II se alteram mais do que as do tipo I. Já que os músculos inspiratórios são mistos, a hipertrofia de ambos os tipos aumenta a tensão exercida por estes músculos. A sobrecarga aplicada aos músculos inspiratórios teve duração de aproximadamente 20 minutos para o grupo Voldyne® e de 15 minutos para o grupo Respiron®, totalizando 20 sessões em 7 semanas de intervenção. Este protocolo está de acordo com a literatura encontrada, já que Tarantino (2002), julga necessário que cada intervenção tenha duração de aproximadamente 20 minutos para que haja aumento da força dos músculos inspiratórios. E ainda, segundo Guyton e Hall (2002), um programa de treinamento com resistência, em pessoa jovem destreinada, demonstra que a força muscular aumenta por cerca de 30% durante as primeiras 6 a 8 semanas, mas que alcança quase um platô após esse período de tempo. O aumento dos valores da PImáx com a utilização de incentivadores respiratórios está de acordo com o que foi observado em outros estudos. Porém, o que os difere são os protocolos adotados. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 No estudo realizado por Hayashi (2004), verificou-se a eficácia do incentivador respiratório a volume Voldyne® no ganho de força dos músculos inspiratórios, avaliado através da manovacuometria e do teste muscular manual. Participaram do estudo 20 voluntários sadios (10 controle e 10 tratados), com idade entre 20 e 41 anos, de ambos os sexos. Foi possível verificar que houve aumento da PImáx estatisticamente significante no grupo tratado (p<0,01). Brito et al. (1998) realizaram estudo comparativo verificando o ganho da força muscular inspiratória entre jovens e idosos através do uso de incentivador volumétrico (Voldyne®), mensurando a PImáx. Eles concluíram que o uso do incentivador foi eficiente para o aumento da força da musculatura respiratória dos idosos. O mesmo não ocorreu no outro grupo, provavelmente porque para estes haveria a necessidade de uma carga adicional, devido a integridade de seu sistema pulmonar. A carga adicional a ser imposta em jovens, poderia ser representada pelo aumento do número de repetições das séries de exercícios, o que foi proposto no presente estudo, e assim ser obtido o aumento da PImáx nestes indivíduos. Azeredo (2002) efetuou a verificação da variação da PImáx diária, por 45 dias consecutivos, de 15 indivíduos portadores de doença pulmonar restritiva. Cada pessoa efetuou exercícios utilizando o incentivador a volume Voldyne®, 3 vezes ao dia, com 15 repetições cada, com volume de 80% da sua capacidade inspiratória. Após os 45 dias, a PImáx apresentou aumento de 8 a 12%, que não foram estatisticamente significantes. Essa pesquisa utilizou apenas 80% da capacidade inspiratória, enquanto que no presente estudo o volume gerado foi equivalente a 100% da capacidade inspiratória, já que a inspiração objetivou alcançar a capacidade pulmonar total e mantê-la por no mínimo 5 segundos. França et al. (1997) apud Rocha (2002), analisou a pressão inspiratória necessária durante a execução de exercícios com o incentivador a fluxo Respiron® para se obter ganho de Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 força. Participaram do estudo indivíduos com 18 a 25 anos, os quais foram submetidos a verificação da PImáx, com inspirações lentas e sustentadas, nas quatro graduações do aparelho: 0,1,2,3. Eles concluíram que a pressão inspiratória gerada durante a realização do exercício no aparelho variou de 6 a 20 cmH20, sendo estas pressões inferiores ao preconizado para treino muscular respiratório. A técnica utilizada no presente estudo preconizou inspirações rápidas e sustentadas quando utilizado o incentivador a fluxo Respiron®, e desta forma, de acordo com Azeredo (2002), este recurso é capaz de gerar maior pressão, tendo assim a carga necessária para produzir o ganho de força verificado no estudo. Godoy (1982) avaliou o efeito do treinamento muscular inspiratório com resistência inspiratória alinear fornecida através de um dispositivo confeccionado pelo autor, durante 20 minutos ao dia, por 60 dias. Participaram da pesquisa indivíduos saudáveis, divididos em dois grupos: um utilizou carga com 30% da PImáx a partir da capacidade residual funcional (PImáxCRF), e outra de 60% da PImáxCRF. A autora concluiu, após avaliação da Ventilação Voluntária Máxima (VVM), que o treinamento aumentou a resistência dos músculos inspiratórios. No presente estudo não foi possível avaliar se houve melhora na resistência (endurance) dos músculos inspiratórios, devido a indisponibilidade de recursos para avaliação da VVM. A tendência ao melhor desempenho no grupo Respiron®, segundo Azeredo (2002), pode ser explicada pelo fato de que este equipamento fornece um fluxo turbulento inicial com aumento do trabalho respiratório, enquanto que o incentivador a volume não apresenta esta propriedade, se executado corretamente. Este dado é confirmado por Mang e Obermayer (1989), que avaliaram seis diferentes tipos de incentivadores respiratórios usando um modelo de pulmão, e observaram que o incentivador a fluxo impôs maior trabalho respiratório. Ainda, Weindler e Kiefer (2001), afirmam que o trabalho adicional imposto pelo incentivador orientado a fluxo é duas vezes maior do que o observado durante o uso de incentivador a Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 volume. Sendo assim, o incentivador a fluxo exige maior trabalho muscular e conseqüentemente poderia produzir resultados superiores quanto ao ganho de força muscular. Com relação ao padrão de respiração rápida versus lenta, segundo Azeredo (2002), a variação da pressão durante o ato inspiratório é maior quando utilizado o padrão de respiração rápido (PRR). Ainda, segundo Mcardle, Katch e Katch (1998), o aumento no rendimento de potência muscular é observado para velocidades de movimento tanto altas quanto baixas, porém o maior aprimoramento é observado com a alta velocidade angular utilizada no treinamento. No presente estudo, foi utilizado o PRR no grupo Respiron®, o qual apresenta maior velocidade do movimento, sendo este outro fator que pode ter contribuído para a maior porcentagem de aumento de força neste grupo, ainda que sem diferença estatística. No presente estudo a melhora da força muscular diafragmática foi estatisticamente significante no teste manual de força para o grupo Voldyne® (p<0,01) e Respiron® (p<0,001), enquanto que o grupo controle não sofreu variação significante (p>0,05). Quando comparados os dois sistemas de incentivadores, estes foram estatisticamente semelhantes no ganho de força muscular diafragmática, porém com tendência ao melhor desempenho no grupo Respiron®. Hayashi (2004) verificou a eficácia do incentivador volumétrico Voldyne® no ganho de força muscular inspiratória, através do teste muscular manual. A autora concluiu que houve aumento de força diafragmática significante estatisticamente (p<0,01). A tendência ao maior ganho de força muscular diafragmática no grupo Respiron ® (p<0,001), pode ser explicada por este recurso gerar um fluxo turbulento inicial e assim alterar o trabalho ventilatório, como descrito anteriormente com relação ao ganho da PImáx. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Com relação ao teste muscular manual dos músculos intercostais superiores, os resultados demonstraram aumento estatisticamente significante (p<0,001) em ambos os grupos tratados. Ainda, quando se compara o efeito dos incentivadores inspiratórios Voldyne® e Respiron®, estes foram igualmente eficazes no ganho de força dos músculos intercostais superiores. Sharp et al. (1975) apud Parreira et al. (2004) observaram que há maior contribuição da caixa torácica quando indivíduos sadios realizavam inspirações profundas em comparação a inspirações a volume corrente, tanto na posição sentada quanto em pé. Os incentivadores inspiratórios exigem a realização de inspirações profundas com conseqüente aumento do trabalho efetuado pelos músculos intercostais, o que promoveria o aumento de força dos mesmos, constatado também no presente estudo. No presente estudo o resultado do teste muscular manual dos músculos intercostais inferiores apresentou diferença estatisticamente significante (p<0,01) apenas no grupo que utilizou o incentivador volumétrico Voldyne®. Uma possível justificativa para este dado refere-se ao fato de que, durante o uso do incentivador a volume Voldyne®, ocorre maior contribuição do abdome para gerar o volume corrente, segundo estudo realizado por Tomich et al. (2002), e confirmado por Parreira et al. (2004). Este último constatou maior deslocamento abdominal e menor movimento da caixa torácica quando utilizado o incentivador a volume em comparação com o espirômetro a fluxo. Desta forma, pode-se constatar que o incentivador a volume promoveria uma maior exigência dos músculos intercostais inferiores. Como limitação do presente estudo pode-se citar o fato das avaliações e tratamento terem sido efetuadas pelo próprio autor, sendo mais adequados os estudos duplo-cego. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 Sugere-se a realização de novos trabalhos que enfoquem o efeito de fortalecimento muscular inspiratório através do incentivador orientado a fluxo Respiron®, no que diz respeito as diferentes graduações do recurso, além do aumento da carga de forma progressiva durante o treinamento. Ou ainda, quanto aos efeitos do treinamento realizado em apenas uma posição corporal e em indivíduos com patologia pulmonar. Ainda, sugerem-se estudos que realizem avaliações periódicas, com o objetivo de determinar quanto tempo é necessário para o início do aumento da força muscular inspiratória, ou quanto tempo o fortalecimento é mantido. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 6 CONCLUSÃO Considerando-se os resultados obtidos no presente estudo, conclui-se que: 1. Ambos os incentivadores promovem aumento da força muscular inspiratória demonstrada pela manovacuometria, com tendência ao melhor desempenho no grupo Respiron®. 2. Os incentivadores Voldyne® e Respiron® promovem aumento da força muscular diafragmática de acordo com o teste muscular manual, com tendência ao maior ganho no grupo Respiron®. 3. Ambos os incentivadores promovem aumento da força dos músculos intercostais superiores conforme o teste muscular manual. 4. Apenas o incentivador a volume Voldyne® gerou aumento da força dos músculos intercostais inferiores segundo o teste manual de força. Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AZEREDO, C. A. C. Fisioterapia Respiratória Moderna. 4º ed. São Paulo: Manole, 2002. BETHLEM, N. Pneumologia. 4º ed. São Paulo: Atheneu, 2000. BRITO, E. G. S.; LIMA, A. P. C.; FILHO, V. C. G.; BARROS, S. S. M. 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Justificativa: O presente trabalho é justificado pela escassez de estudos que tragam resultados conclusivos acerca da comparação dos sistemas de incentivadores respiratórios disponíveis (a fluxo e a volume) sobre o fortalecimento dos músculos inspiratórios, dificultando, portanto, sua indicação na prática clínica. Procedimentos: Os pacientes selecionados serão avaliados através de manovacuometria e teste manual de força muscular diafragmática e intercostal. Serão divididos em três grupos. O grupo 1 realizará exercícios respiratórios com o incentivador respiratório Voldyne 5000, enquanto que o grupo 2 realizará os mesmos exercícios com o incentivador Respiron. Os exercícios serão realizados em decúbito lateral, sentado e em pé associados a movimentação dos membros superiores, com freqüência de 2 sessões semanais, totalizando 20 intervenções. O grupo 3, será o grupo controle. Todos os pacientes serão reavaliados após as 20 sessões, segundo os mesmos parâmetros da avaliação inicial. Após a identificação do incentivador respiratório mais eficaz no fortalecimento dos músculos inspiratórios, este será aplicado no tratamento de todos os participantes do estudo. Riscos: Não será realizado nenhum procedimento invasivo, não existindo risco à saúde. Custos Adicionais: Não se faz necessário o gasto com custos adicionais. Após ler e receber explicações sobre a pesquisa, e ter meus direitos de: 1.Receber resposta a qualquer pergunta e esclarecimento sobre os procedimentos, riscos benefícios e outros relacionados à pesquisa; 2.Retirar o consentimento a qualquer momento e deixar de participar do estudo; 3.Não ser identificado e ser mantido o caráter confidencial das informações relacionadas à privacidade; 4.Procurar esclarecimento com o Comitê de Ética em Pesquisa da UNIOESTE, através do telefone, 2203131, em caso de dúvidas ou notificação de acontecimentos não previstos. Em caso de pesquisa com menores, declaro permitir que _____________________________participe da pesquisa. Local _________________, _____ de ________________ 2005. Nome do responsável ou do sujeito: __________________________________ Assinatura: ______________________________________________________ Eu, Francyelle Pires dos Santos Suzin, declaro que forneci todas as informações referentes ao estudo ao participante e/ou responsável. _____________________________________ Data: ___/___/____Telefone: 220-3157 Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 APÊNDICE B - Tabelas de registros dos volumes e fluxos de cada intervenção Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 APÊNDICE B TABELA VOLDYNE® Nome: ______________________________________ Data de início: ___/ ___/ ____ DIA VOLUME TEMPO ASSINATURA 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º 12º 13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º 20º Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 TABELA RESPIRON® Nome: ______________________________________ Data de início: ___/ ___/ ____ DIA ESFERA TEMPO VOLUME ASSINATURA 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º 12º 13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º 20º Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 APÊNDICE C - Ficha de avaliação Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 APÊNDICE C FICHA DE AVALIAÇÃO 1) IDENTIFICAÇÃO Nome:_______________________________________________________ Idade:________ Sexo: ( ) Masculino ( ) Feminino Telefone:___________________________ Endereço:___________________________________________________________________ Patologia pulmonar: ( ) Não ( ) Sim:____________________________________ Hábitos de vida: ( ) Tabagista ( ) Gestante ( ( ) Prática de exercícios físicos regulares ) Realiza reeducação respiratória 2) VERIFICAÇÃO DA PIMÁX PImáx Antes Depois 1 2 3 4 5 6 7 8 Cálculo da PImáx para homens de 20 a 30 anos: Pimáx = 155,3 – (0,8 x idade) EPE = 17,3 Cálculos da Pimáx para mulheres de 20 a 30 anos: Pimáx = 110,4 – (0,49 x idade) EPE = 9,1 Limite inferior de normalidade da Pimáx: Valor previsto – (1,645 x EPE) Variação da Valor previsto para idade Antes Depois PImáx (cm de água 3) AVALIAÇÃO INTERCOSTAIS DA Músculos Graduação da Graduação da força antes força depois Diafragma Intercostais superiores Intercostais inferiores FORÇA MUSCULAR DO DIAFRAGMA E DOS Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 APÊNDICE D - Caracterização dos resultados obtidos em cada participante do estudo Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 APÊNDICE D Número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Sexo Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Masculino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Feminino Idade 22 22 21 20 21 19 22 20 23 22 20 21 22 20 23 23 21 22 20 19 21 22 23 Grupo Voldyne® Voldyne® Voldyne® Voldyne® Voldyne® Voldyne® Voldyne® Voldyne® Voldyne® Respiron® Respiron® Respiron® Respiron® Respiron® Respiron® Respiron® Respiron® Respiron® Controle Controle Controle Controle Controle Apêndice D: Caracterização dos participantes do estudo P - antes P - depois D - antes D - depois IS - antes 60 70 3 4 3 40 60 3 4 3 40 70 3 4 3 30 50 3 4 3 20 40 2 3 3 40 50 3 3 3 40 50 3 4 3 30 60 3 3 3 80 90 3 4 2 40 60 3 3 3 50 70 2 4 3 30 60 3 4 3 40 60 3 4 3 40 70 2 3 2 20 40 3 4 2 30 50 3 4 3 50 70 3 4 3 60 80 3 3 3 20 20 3 3 2 30 30 3 3 2 40 40 2 2 3 60 60 3 3 3 30 20 2 2 2 IS - depois 4 4 3 4 4 3 4 4 3 4 4 3 4 3 3 3 4 4 2 2 3 3 2 II - antes 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 II - depois 3 4 4 4 3 4 3 3 4 4 3 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 2 3 P = PImáx IS = Teste muscular manual dos músculos intercostais superiores D = Teste muscular manual do diafragma II = Teste muscular manual dos músculos intercostais inferiores Monografias do Curso de Fisioterapia da Unioeste n. 01 – 2005 ISSN 1675-8265 ANEXO A - Termo de Aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa
