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

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 respiratório^2,3. O desfecho terapêutico deste método inclui uma redução no trabalho de respiração e melhora na eficiência da respiração^{2,3, e}isso traz um aumento no volume^{corrente, resultando}em 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 pacientes^4,5. 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 um_{analisador de gás}^6,7. Alguns investigadores^8,9 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 (V_T). 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, V_Te 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 (V_T), tempo expiratório (t_e) 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, V_T 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,...

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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 i...

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Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Expired gas analyzer	Minato Medical Science, Osaka, Japan	AE-300S
Expired gas analyzing software	Minato Medical Science, Osaka, Japan	AT for Windows
Medical telemetry sensor for electrocardiograph	Nihon Kohden, Tokyo, Japan	BSM-2401
Spreadsheet program	Microsoft, https://www.microsoft.com/ja-jp	Excel
SPSS Statistical Software	IBM, https://www.ibm.com/jp-ja/analytics/spss-statistics-software	Version 23.0
Video camera	Sony, Tokyo, Japan	DCR-SR 100
Video editing software 1	Sony, Tokyo, Japan	PlayMemories Home
Video editing software 2	Adobe, https://www.adobe.com/jp/	Premiere Elements 11