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Artigo de método

Investigação em respiração profunda através da mensuração de parâmetros ventilatórios e observação de padrões respiratórios

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DOI:

10.3791/60062

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16 de setembro de 2019

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1Faculty of Health Sciences, Institute of Medical, Pharmaceutical and Health Sciences, Kanazawa University, 2Rehabilitation Section, Higashimatsuyama Municipal Hospital, 3Division of Health Sciences, Graduate School of Medical Sciences, Kanazawa University, 4Department of Physical and Rehabilitation Medicine, Kanazawa Medical University

Neste artigo

Resumo

Aqui, nós apresentamos um protocolo para avaliar dois testes padrões respiratórios profundos da respiração natural e diafragmática para sua eficácia e facilidade da execução. Foram selecionados quinze participantes, utilizando-se eletrocardiograma e analisador de gases expirados para mensuração dos parâmetros ventilatórios, juntamente com a avaliação visual por captura de vídeo do movimento toracoabdominal.

Resumo

Neste protocolo, dois testes padrões respiratórios profundos foram mostrados a 15 participants para determinar um método fácil contudo eficaz de respirar o exercício para a aplicação futura em um ajuste clínico. As mulheres em seus vinte anos estavam sentados confortavelmente em uma cadeira com apoio de volta. Eles foram equipados com uma máscara hermética conectada a um analisador de gás. Três eletrodos foram colocados no tórax conectado a um transmissor sem fio para a retransmissão para o eletrocardiograma. Eles executaram uma fase de repouso de 5 min, seguido por 5 min de respiração profunda com um padrão de respiração natural, terminando com uma fase de repouso de 5 min. Isto foi seguido por um intervalo de 10 minutos antes de começar a segunda fase da instrução de substituir o teste padrão de respiração natural com o teste padrão de respiração diafragmático. Simultaneamente, realizou-se o seguinte: a) coleta, mensuração e análise contínuas do gás expirado para avaliar os parâmetros ventilatórios em uma base de respiração a respiração; b) mensuração da frequência cardíaca por um eletrocardiograma; e c) filmagem do movimento toracoabdominal do participante a partir de um aspecto lateral. A partir da captura de vídeo, os pesquisadores realizaram a observação visual das imagens de movimento de avanço rápido seguidas pela classificação dos padrões respiratórios, confirmando que os participantes haviam realizado o método de respiração profunda conforme instruído. A quantidade de captação de oxigênio revelou que, durante a respiração profunda, o trabalho de respiração diminuiu. Os resultados da ventilação minuto expirada, da taxa de respiração e do volume corrente confirmaram a eficiência ventilatória aumentada para a respiração profunda com o teste padrão de respiração natural comparado àquele com o teste padrão de respiração diafragmático. Este protocolo sugere um método apropriado da instrução para avaliar exercícios de respiração profunda com base no consumo do oxigênio, nos parâmetros ventilatórios, e na excursão da parede torácica.

Introdução

O fisioterapeuta cardiopulmonar normalmente trata o paciente de acordo com as necessidades e exigências do indivíduo. No entanto, em geral, o paciente é deixado para realizar o exercício de respiração profunda pré-operatória por ele/ela mesma. Portanto, é imperativo encontrar um método de instrução simples e eficaz para que o paciente realize exercícios de respiração profunda1.

A respiração diafragmática é um exercício respiratório e um método de controle respiratório2,3. O desfecho terapêutico deste método inclui uma redução no trabalho de respiração e melhora na eficiência da respiração2,3, eisso traz um aumento no volumecorrente, resultandoem uma redução da frequência respiratória. No entanto, alguns pesquisadores apontaram que o exercício de respiração diafragmática pode causar movimento assíncrono e paradoxal da caixa torácica devido a excursões abdominais em alguns pacientes4,5. Nesses casos, o uso do padrão respiratório natural de um paciente pode ser eficaz. Quanto à questão da respiração profunda sendo efetiva como meio de redução do trabalho mecânico de respiração e melhora da eficiência ventilatória, pode ser útil quantificar parâmetros ventilatórios pelo uso de um analisador de gases.

É bem sabido que o teste cardiopulmonar do exercício é realizado usando umanalisador de gás6,7. Alguns investigadores8,9 relataram a medida para a respiração diafragmática com um analisador do gás nos pacientes com doença pulmonaa obstrutiva crônica. Jones et al.8 compararam a respiração diafragmática, respiração pursed-labial e uma combinação de ambos, com a respiração espontânea. Durante estes três métodos de respiração, o consumo de oxigênio (VO2) e a frequência respiratória (f) foram medidos, o que mostrou que um vo2 de repouso maior pode ser explicado pelo aumento do trabalho mecânico de respiração8. Ito et al.9 examinaram o efeito imediato da respiração diafragmática ou estiramento muscular respiratório no vo2, f e volume corrente (VT). Nós podemos esperar dos resultados dos estudos acima mencionados que a evidência similar poderia ser obtida pela aplicação de exercícios de respiração similares para confirmar um método eficaz da respiração profunda de instrução.

Este protocolo descreve o método de mensuração dos parâmetros ventilatórios e da excursão de parede torácica em respiração profunda com dois padrões respiratórios, juntamente com seus resultados e análises. A amostragem contínua e quantitativa dos parâmetros ventilatórios pode medir a respiração precisamente comparada às técnicas alternativas. VO2 obtido neste protocolo pode ser considerado como um indicador de trabalho de respiração8. Além disso, a ventilação de f, VTe minuto está relacionada à eficiência ventilatória. Informações sobre o padrão respiratório também podem ser obtidas a partir desses parâmetros ventilatórios mais tempo inspiratório e expiratório. Este protocolo envolve também a avaliação da excursão da parede torácica através da captação video, que corresponde à observação por um fisioterapeuta da excursão da parede torácica do paciente durante o exercício de respiração. O objetivo geral deste estudo foi encontrar um método viável e eficiente de exercício de respiração profunda com base na análise do consumo de oxigênio, parâmetros ventilatórios e excursão de parede torácica.

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Protocolo

Este protocolo estava de acordo com os princípios éticos da declaração de Helsínquia. O procedimento foi explicado a todos os participantes antes do início do estudo.

1. triagem participante

  1. Recrutar 15 mulheres saudáveis em seus vinte anos através de amostragem de conveniência. Verifique o histórico médico verbalmente. Excluir participantes com doença cardiopulmonar.
  2. Explique o procedimento para o participante.
  3. Peça ao participante para abster-se de comer e beber 2 h antes do início da medição e para trazer uma camisa preta apertada.

2. procedimento

  1. Preparação para o procedimento
    1. Calibre o analisador de gás que tem componentes integrados de um pneumotacógrafo e de oxigênio/concentração de dióxido de carbono medidores 15 – 30 minutos antes da medida. Siga os protocolos do fabricante.
    2. Conecte uma câmera de vídeo a um tripé a uma distância de 1,5 m da cadeira que o participante se sentará. Prepare-se para gravar uma visão lateral do participante sentado em uma faixa da parte superior do crânio para o assento da cadeira.
    3. Instrua o participante de espera a colocar a camisa preta apertada em um compartimento e, quando estiver pronto, fique ao lado da cadeira no laboratório.
    4. Coloque três eletrodos (positivo, negativo e terra) sobre a pele do tórax em pé, cada um com um fio para conectar a um transmissor que retransmite para o eletrocardiograma.
    5. Assente o participante confortavelmente por 5 minutos em uma cadeira com um apoio traseiro em um ângulo de 70 ° e, se necessário, insira uma pequena almofada no pescoço e/ou região lombar.
    6. Explique ao participante a respiração profunda com um padrão de respiração natural (NB) de respiras lentas e profundas, respirando através do nariz e soprando pela boca sem consideração ou conhecimento dado sobre o movimento específico do tórax.
    7. Peça ao participante para tomar uma respiração profunda natural, sem qualquer orientação. Prepare-se para começar a medição se o investigador estiver satisfeito com o desempenho respiratório. Observe o movimento toracoabdominal do participante durante a inspiração e a expiração.
  2. Medição da respiração profunda com o padrão NB
    1. Ajuste o participante com uma máscara de amostragem sobre a boca e o nariz para a medição do gás expirado. Realize um teste de vedação: Feche o orifício para o tubo de amostragem da máscara com um dedo e peça ao participante para respirar suavemente e confirmar se o ar escapa da máscara. Conecte um tubo de amostragem à máscara para medir os parâmetros ventilatórios.
    2. Peça ao participante que se abstenha de falar durante o procedimento.
    3. Instrua o participante a descansar por 5 min e, simultaneamente, começar a gravar o gás expirado e a frequência cardíaca, juntamente com a captura de vídeo. Após a fase de repouso de 5 min, instrua o participante a começar a respirar profundamente por 5 min com padrão NB. Na terminação, instrua o participante a descansar por 5 min.
    4. Continue gravando e medindo ao longo das três fases.
    5. Realize apenas 1 3 ensaios de fase para cada participante.
  3. Fase de descanso
    1. Informe o participante que o experimentador vai tirar a máscara e permitir-lhe uma fase de intervalo de 10 minutos.
    2. Instrua o participante que ela pode sentar e conversar no laboratório, mas não beber. Comece cronometrar a fase de intervalo com um cronômetro no momento de tirar a máscara.
  4. Medição da respiração profunda com o padrão de respiração diafragmática (DB)
    1. Assente o participante como no passo 2.1.5.
    2. Explique ao participante a respiração profunda com um padrão de respiração diafragmática (DB). Peça ao participante para rendas de seus dedos, colocá-los em seu abdômen e tomar uma respiração profunda através do nariz, expandindo o abdômen as mãos e, em seguida, soprando para fora através da boca e gentilmente retrar o abdômen.
    3. Instrua o participante a praticar essa respiração profunda com o padrão DB até que o investigador esteja satisfeito. Observe que a expansão toracoabdominal ocorre durante a inspiração seguida por sua contração na expiração.
    4. Ajuste o participante com uma máscara de amostragem sobre a boca e o nariz para a medição do gás expirado. Realize um teste de vedação: Feche o orifício para o tubo de amostragem da máscara com um dedo e peça ao participante para respirar suavemente e confirmar se o ar escapa da máscara. Conecte um tubo de amostragem à máscara para medir os parâmetros ventilatórios.
    5. Peça ao participante que se abstenha de falar durante a medição.
    6. Instrua o participante a descansar por 5 min e, simultaneamente, começar a gravar o gás expirado e a frequência cardíaca, juntamente com a captura de vídeo. Após a fase de repouso de 5 min, instrua o participante a começar a respirar profundamente por 5 min com o padrão DB. Na terminação, instrua o participante a descansar por 5 min. Continue gravando e medindo ao longo das três fases.
    7. Tire a máscara do participante após a fase de repouso de 5 min.
    8. Pergunte ao participante imediatamente qual das duas técnicas de respiração profunda foi mais confortável. Registre a resposta do participante em uma planilha.
    9. Retire os eletrodos, leva e transmissor do participante e deixá-la sair.
    10. Realize apenas 1 3 ensaios de fase para cada participante.

3. medição dos parâmetros ventilatórios

  1. Prove o gás expirado a respiração por respiração usando um analisador de gás (consulte a tabela de materiais e a Figura 2).
    1. Meça os seguintes parâmetros ventilatórios: captação de oxigênio (VO2), saída de dióxido de carbono (VCO2), ventilação MINUCIADA expirada (ve), frequência respiratória (f), volume corrente (VT), tempo expiratório (te) e tempo inspiratório (t i).
    2. Meça a freqüência cardíaca usando um sensor médico da telemetria para o eletrocardiógrafo (veja a tabela de materiais e a Figura 2), que é conectada ao analisador de gás.
      Nota: o analisador do gás é operado usando o software de computador fornecido pelo fabricante (tabela dos materiais).
  2. Colete os dados para cada fase 5 min de repouso e respiração profunda para os padrões NB e DB. Salve os dados nos parâmetros ventilatórios no formato CSV usando o software de computador (consulte a tabela de materiais e a Figura 3, 4).
    1. Colete dados médios para cada fase 5 min deste protocolo. Os dados médios para a fase opcionalmente ajustada são obtidos em uma base da respiração-por-respiração.
  3. Entrar os dados para cada participante no programa de planilhas (vide tabela de materiais e Figura 5) e determinar a média e o desvio padrão (DP) para as fases inicial de repouso e respiração profunda para RN e DB.

4. avaliação do padrão respiratório

  1. Registre o movimento toracoabdominal a partir de uma visão lateral do participante usando uma câmera de vídeo (tabela de materiais).
  2. Certifique-se de que a cor de fundo está em nítido contraste com a silhueta do participante.
  3. Registre a imagem de vídeo em 1/30 s por quadro, que é a velocidade padrão para a câmera de vídeo usada.
  4. Faça upload das imagens de movimento em um computador pessoal usando o software de edição de vídeo 1 (tabela de materiais).
  5. Observar 5 min imagens de vídeo das fases de respiração profunda em dupla velocidade avaliação visual e classificar os padrões respiratórios como superior costal, diafragmática ou toracoabdominal. Use o software de edição de vídeo 2 (tabela de materiais).
    Nota: as imagens de vídeo são analisadas por um fisioterapeuta cardiopulmonar (MY).

5. padrão preferencial dos participantes para a respiração profunda

  1. Prepare uma planilha para a resposta do participante.
  2. Pergunte ao participante qual das duas técnicas de respiração profunda é mais confortável após a medição do padrão de DB.
  3. Preencha a planilha com a resposta do participante.
  4. Esteja pronto para ouvir o participante se ela quiser falar sobre o procedimento. Não inclua os comentários do participante na análise.

6. análise estatística

Nota: executar análise estatística usando software de computador comercial (tabela de materiais) e, em seguida, fornecer todos os cliques do botão.

  1. Parâmetros ventilatórios
    1. Não analise a fase de repouso de 5 min seguindo as duas fases de respiração profunda neste protocolo.
    2. Determine a média e a DP para as fases de repouso inicial e as fases de respiração profunda para cada parâmetro.
    3. Empregam análise de variância de duas vias repetidas medidas (ANOVA de 2 vias) para avaliar os parâmetros ventilatórios e a frequência cardíaca para as fases iniciais de repouso e duas fases de respiração profunda.
      Nota: fator "instrução" inclui dois níveis de NB e DB, e fator "fase" tem dois níveis de fase de descanso e fase de respiração profunda.
    4. Usando o método de Bonferroni, avalie entre cada fator para medição de parâmetros, produzindo interação significativa após ANOVA de 2 vias.
  2. Classificação dos padrões respiratórios expostos pelos participantes, incluindo seu padrão preferido para a respiração profunda.
    1. Categorizar o número de participantes de acordo com seu padrão respiratório na respiração costal superior, diafragmática ou toracoabdominal.
    2. Compilar a partir da planilha o número de participantes de acordo com seu padrão preferido de respiração profunda.

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Resultados

Os parâmetros ventilatórios e a frequência cardíaca
Com base nos dados (Figura 5), os padrões NB e DB foram analisados estatisticamente (Figura 6 e tabela 1). Os f, VT e te foram encontrados para ter uma interação significativa (p < 0,05, respectivamente). Observou-se uma diminuição significativa do f para os padrões NB e DB durante a respiração profunda em relação às fases de repouso inicial (p < 0,05, respe...

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Discussão

Pelo uso deste protocolo, a instrução eficaz para a respiração profunda pode ser examinada com o consumo do oxigênio, os parâmetros ventilatórios, e a excursão da parede torácica. Os participantes apresentaram média de idade de 21,6 anos, massa corporal média de 51,9 kg, altura média de 159,3 cm e índice de massa corpórea de 20,5 kg/m2. Não foram oferecidos incentivos para participar neste protocolo. Há três etapas críticas dentro do protocolo. Em primeiro lugar, em relação ao controle da ingestão de alimentos...

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Divulgações

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao Dr. Shimpachiro Ogiwara, antigo professor da Universidade de Kanazawa, e à Sra. Sandra M. Ogiwara, CSP (Reino Unido), BScPT (C), pela edição inglesa do manuscrito.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Analisador de gás expiradoMinato Medical Science, Osaka, JapãoAE-300S
Software de análise de gás expiradoMinato Medical Science, Osaka, JapãoAT para Windows
Sensor de telemetria médica para eletrocardiógrafoNihon Kohden, Tóquio, JapãoBSM-2401
Programa de planilhaMicrosoft, https://www.microsoft.com/ja-jpExcel
SPSS Statistical SoftwareIBM, https://www.ibm.com/jp-ja/analytics/spss-statistics-softwareVersão 23.0
Câmera de vídeoSony, Tóquio, JapãoDCR-SR 100
Software de edição de vídeo 1Sony, Tóquio, JapãoPlayMemories Home
Software de edição de vídeo 2Adobe, https://www.adobe.com/jp/Premiere Elements 11

Referências

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  15. Reychler, G., et al. Incentive spirometry and positive expiratory pressure improve ventilation and recruitment in postoperative recovery: A randomized crossover study. Physiotherapy Theory and Practice. 35, 199-205 (2019).

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