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Brazilian Journal of Physical Therapy

Print version ISSN 1413-3555On-line version ISSN 1809-9246

Rev. bras. fisioter. vol.12 no.2 São Carlos Mar./Apr. 2008

http://dx.doi.org/10.1590/S1413-35552008000200004 

ARTIGO CIENTÍFICO

 

Inspirometria de incentivo e breath stacking: repercussões sobre a capacidade inspiratória em indivíduos submetidos à cirurgia abdominal

 

 

Dias CMI, IV; Plácido TRII; Ferreira MFBII; Guimarães FSI, III; Menezes SLSI, III

ICentro Universitário Augusto Motta (Unisuam) – Rio de Janeiro (RJ), Brasil
IIInstituto Nacional de Câncer – HC-II – Rio de Janeiro (RJ), Brasil
IIIUniversidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) – Rio de Janeiro (RJ), Brasil
IVHospital de Força Aérea do Galeão – Rio de Janeiro (RJ), Brasil

Correspondência para

 

 


RESUMO

CONTEXTUALIZAÇÃO: As complicações respiratórias são as principais causas de aumento da morbidade e da mortalidade em indivíduos submetidos à cirurgia de andar superior do abdômen. A eficácia dos procedimentos fisioterapêuticos precisa ser melhor definida, assim como é necessário o conhecimento da melhor estratégia terapêutica a ser implementada.
OBJETIVO: Comparar o volume inspiratório mobilizado durante a técnica de breath stacking, com o volume na inspirometria de incentivo em pacientes submetidos à cirurgia abdominal.
MATERIAIS E MÉTODOS: Doze pacientes, no primeiro dia de pós-operatório, foram orientados a inspirar profundamente por meio do inspirômetro de incentivo Voldyne® e a realizar esforços inspiratórios sucessivos pela máscara facial adaptada para realização da manobra de breath stacking. Cada técnica foi realizada cinco vezes de acordo com a randomização. No período pré-operatório, os pacientes realizaram prova espirométrica, foram avaliados e instruídos quanto à realização das técnicas. Um ventilômetro de Wright® permitiu o registro da capacidade inspiratória.
RESULTADOS: A capacidade inspiratória foi significativamente maior durante o breath stacking do que durante a inspirometria de incentivo, tanto no pré quanto no pós-operatório. Houve redução significativa dos volumes após o procedimento cirúrgico, independentemente da técnica realizada.
CONCLUSÕES: A técnica de breath stacking mostrou-se eficaz e superior à inspirometria de incentivo para a geração e sustentação de volumes inspiratórios. Por não haver descrição de efeitos adversos, essa técnica pode, provavelmente, ser utilizada de forma segura e eficaz, principalmente em pacientes pouco cooperativos.

Palavras-chaves: volumes e capacidades pulmonares; complicações respiratórias; fisioterapia; breath-stacking.


 

 

Introdução

A associação de cirurgias torácicas e abdominais com alta incidência de complicações respiratórias1,2 já está bem documentada na literatura e suas principais manifestações são: atelectasia3, pneumonia4, disfunção respiratória2 e derrame pleural5. O pós-operatório imediato pode transcorrer com hipoventilação, devido ao efeito residual do anestésico, e a respiração profunda pode ser prejudicada em função da dor na incisão6. A taxa de prevalência das complicações respiratórias nas cirurgias de andar superior do abdômen varia de 17 a 88%1.

Um dos mecanismos básicos envolvidos nas alterações respiratórias é a falta de insuflação pulmonar adequada que decorre de um padrão respiratório monótono e superficial7, restrição prolongada no leito8 e disfunção diafragmática temporária9. O clearance mucociliar também está comprometido no pós-operatório, contribuindo para a diminuição da eficácia da tosse e aumento dos riscos associados à retenção de secreções10. Há redução da capacidade residual funcional (CRF), dos volumes de reserva inspiratório (VRI) e expiratório (VRE) e da capacidade vital (CV), ocorrendo ainda redução dos fluxos expiratórios, provavelmente em função da redução da atividade diafragmática11.

Todas essas complicações respiratórias podem ser minimizadas ou evitadas com a utilização de um protocolo de atendimento de fisioterapia respiratória, visto que a atelectasia pulmonar é considerada a causa principal das complicações. Esta afirmação baseia-se na observação de que a complacência pulmonar e a pressão parcial de oxigênio (PaO2) retornam aos seus valores normais após insuflações profundas do pulmão12.

Vários métodos têm sido estudados, tais como: respiração com pressão positiva intermitente, exercícios com respiração profunda, inspirometria de incentivo e fisioterapia torácica convencional, porém uma metanálise confirmou que todos os protocolos e métodos estudados foram igualmente eficazes na redução da freqüência das complicações pulmonares após cirurgia abdominal de andar superior13. No entanto, a eficácia da fisioterapia no pós-operatório de cirurgia abdominal permanece controversa. Enquanto Pasquina et al.14 sugerem que a utilização de rotina da fisioterapia respiratória não se justifica, uma vez que poucos ensaios clínicos mostram sua eficácia em caráter profilático, Lawrence et al.15 descrevem que, no pós-operatório de cirurgia abdominal, qualquer técnica de expansão pulmonar é superior à não profilaxia.

O inspirômetro de incentivo é um equipamento que encoraja o paciente, por meio de um feedback visual, a manter uma inspiração máxima, numa única tentativa, sendo uma das estratégias mais utilizadas no pós-operatório16.

Em 1986, foi descrito por Marini et al.17 um método alternativo para estimar a CV em indivíduos pouco cooperativos, chamado de breath stacking. O método mostrou-se eficaz para o objetivo proposto e ainda permitiu a obtenção de uma expansão pulmonar máxima com mínima colaboração do paciente.

O presente estudo teve como objetivo comparar os efeitos da técnica denominada breath stacking com os observados durante a inspirometria de incentivo em pacientes em pós-operatório de cirurgia abdominal, pela avaliação da capacidade inspiratória atingida pelos pacientes por meio de cada técnica.

 

Materiais e métodos

Pacientes

Foram recrutados sequencialmente e avaliados 12 pacientes em pré-operatório de cirurgia de andar superior do abdômen internados no Instituto Nacional de Câncer – HC II, no período de agosto a novembro de 2006. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa do Instituto Nacional de Câncer – HC II, com o registro número 31/06 no Conep e o termo de consentimento livre e esclarecido foi obtido de todos os pacientes.

A avaliação da elegibilidade para participação no estudo obedeceu a critérios assim definidos: 1) inclusão: pacientes em pré-operatório de cirurgia de andar superior do abdômen e concordância em participar da pesquisa; 2) Exclusão: deficit cognitivo ou incoordenação para a realização da inspirometria de incentivo, intolerância para a utilização da máscara do breath stacking, complicações pós-operatórias com necessidade de internação em Centro de Tratamento Intensivo (CTI) ou extubação em período superior a 24 horas após a cirurgia, nível de consciência no pós-operatório incompatível com a realização da inspirometria de incentivo.

Descrição das intervenções

  • Inspirometria de incentivo: após a colocação de um clipe nasal, o indivíduo foi orientado a inspirar profundamente através do bocal do equipamento Voldyne 5000® (Sherwood Medical, St Loius, MO, EUA), até capacidade pulmonar total, partindo da CRF.
  • Breath stacking: uma máscara siliconizada conectada a uma válvula unidirecional foi adaptada à face do paciente. Uma vez que a máscara era ajustada para permitir apenas a inspiração (o ramo expiratório permanecia ocluído), o indivíduo realizava esforços inspiratórios sucessivos por um período de 20 segundos. Em seguida, o ramo expiratório era liberado e o paciente expirava livremente17,18.

Protocolo experimental

O estudo consistiu de ensaio clínico cruzado para comparação da capacidade inspiratória atingida pelos pacientes por meio da utilização de cada técnica no primeiro dia de pós-operatório.

Por ocasião da avaliação pré-operatória, os pacientes foram treinados para a realização das duas técnicas e, após aprendizado, foi realizado o registro do volume mobilizado. Adicionalmente, foi realizada prova espirométrica com o equipamento Pony Fx®, COSMED®, USA, com o paciente na posição sentada. A escala de Torrington19 foi definida com base nos dados clínicos e funcionais.

No primeiro dia de pós-operatório, o paciente realizou cada uma das técnicas com intervalo de uma hora, período este no qual não houve modificação ou introdução de novos medicamentos. A ordem das técnicas foi definida de acordo com a randomização em dois blocos de seis indivíduos, ou seja, para cada bloco foram confeccionados e ordenados aleatoriamente três envelopes correspondentes a cada ordem de execução (iniciando por Voldyne® ou breath stacking). Estes envelopes foram numerados externamente e, após recrutamento e decisão por inclusão do indivíduo no estudo, o envelope era aberto para definição de qual técnica seria realizada primeiro. O sorteio e a confecção dos envelopes foram realizados por um indivíduo que não participou do recrutamento nem da seleção dos pacientes do estudo. Foram realizadas cinco repetições de cada técnica e um ventilômetro de Wright® (British Oxigen Company, London, England) foi conectado ao circuito de cada equipamento para medida da capacidade inspiratória20.

Todos os procedimentos foram realizados sob orientação e supervisão do mesmo fisioterapeuta, sempre no período da manhã, e as técnicas eram realizadas com o paciente em posição Fowler de 45 graus.

Análise estatística

A análise estatística foi realizada no programa SigmaStat® para Windows® (V 3.0). A normalidade dos dados (teste de Kolmogorov-Smirnov com correção de Lilliefors) e a igualdade de variância (teste de mediana de Levene) foram testadas. Uma vez que os dados passaram nos testes acima, foi aplicado o teste de medidas repetidas análise de variância one-way (one-way ANOVA), seguido do teste Tukey. Para correlacionar os volumes mobilizados com a escala de Torrington, foi utilizada a correlação de Spearman. Os valores foram expressos como média ± erro padrão da média (EPM). O grau de significância considerado foi de 5% (p< 0,05).

 

Resultados

Todos os pacientes avaliados foram capazes de realizar as técnicas solicitadas sem relatar qualquer desconforto respiratório ou apresentar alterações na freqüência cardíaca e pressão arterial, tolerando a manobra de breath stacking sem dificuldade.

Os dados antropométricos, o diagnóstico, os valores das medidas espirométricas e a escala de Torrington estão listados na Tabela 1.

 

 

A análise pelo ventilômetro de Wright® mostrou volume inspiratório significativamente maior durante a realização da manobra de breath stacking quando comparado à inspirometria de incentivo, tanto no período pré-operatório, quanto no pós-operatório (Figura 1). A comparação dos valores de cada técnica registrados no pós-operatório com os valores obtidos no pré-operatório mostrou redução significativa dos volumes inspiratórios, tanto na manobra de breath stacking quanto na inspirometria de incentivo, sendo essa redução mais acentuada nesta última (76 ± 4 versus 61 ± 6, respectivamente). Os volumes mobilizados no período pós-operatório durante a realização da inspirometria de incentivo correlacionaram-se significativamente com a escala de Torrington (Figura 2).

 

 

 

 

Discussão

O presente trabalho mostrou que, durante a realização da técnica de breath stacking, ocorreu maior mobilização de volume inspirado quando comparado à inspirometria de incentivo, tanto no pré quanto no pós-operatório. Observou-se redução significativa do volume após o procedimento cirúrgico, qualquer que seja a manobra fisioterapêutica realizada. A redução dos volumes no pós-operatório foi mais acentuada, durante a realização da inspirometria de incentivo, quando comparada com a manobra de breath stacking, havendo correlação entre os volumes na inspirometria de incentivo e a escala de Torrington. Tal correlação evidencia a importância dessa escala como índice preditor de risco de complicações pulmonares pós-operatórias, assim como mostra uma maior dependência entre o volume na inspirometria de incentivo e o risco pulmonar pós-cirúrgico.

A diminuição do volume inspirado no pós-operatório observada nesse estudo pode ser corroborada pelos achados anteriores, que descreveram comprometimento da função do sistema respiratório durante e após a realização do ato cirúrgico4, com hipoventilação, prejuízo da respiração profunda6, padrão respiratório monótono7 e diminuição da eficácia da tosse10.

Prevenir ou reverter atelectasias comprovadamente diminui as complicações pulmonares e, para tal, técnicas e equipamentos são utilizados para encorajar os pacientes a inspirar profundamente21,22. O objetivo final é a produção de um grande e sustentado aumento na pressão transpulmonar, que irá distender os pulmões e reexpandir áreas colapsadas. O tratamento eficaz das complicações respiratórias pós-operatórias ainda é difícil2 sendo importante enfatizar e estabelecer os procedimentos fisioterapêuticos de maior eficácia.

O primeiro estudo mostrando os benefícios da inspiração máxima no pós-operatório foi realizado por Thoren, em 1954. Ao analisar 343 pacientes em pós-operatório de colecistectomia, esse estudo mostrou incidência de 42% de atelectasias no grupo que não foi submetido à fisioterapia (incluindo respiração profunda) em relação a 27% encontrado no grupo que realizou fisioterapia23.

O assincronismo ventilatório acarreta diferenças espaciais e temporais na distribuição do ar inspirado pelas regiões pulmonares com constantes de tempo diferentes18,24. Ward et al.25 demonstraram que as atelectasias pós-operatórias eram revertidas de forma mais eficaz quando a inspiração profunda era mantida por uma pausa pós-inspiratória de três segundos quando comparada à respiração com múltiplas inspirações profundas sem sustentação. A realização de inspiração lenta e profunda, seguida de pausa pós-inspiratória, permite que o ar se distribua de forma homogênea, sendo necessário um tempo de pausa de pelo menos cinco segundos18,24.

O objetivo terapêutico primário da inspirometria de incentivo ou de qualquer técnica de insuflação pulmonar é aumentar a pressão transpulmonar e a CRF, revertendo áreas de colapso alveolar26.

A inspirometria de incentivo é utilizada clinicamente como parte integrante da rotina profilática e terapêutica nos cuidados respiratórios no pós-operatório de cirurgias abdominais, cardíacas e torácicas. No entanto, sua eficácia ainda é bastante discutida2. O sucesso da inspirometria de incentivo é bastante variável, uma vez que pacientes fracos e dispnéicos são incapazes de exercer esforço inspiratório suficiente para alcançar e sustentar volumes inspiratórios altos e, mesmo em pacientes bastante cooperativos e motivados, a habilidade de realizar a inspirometria de incentivo é comprometida pela dispnéia, fraqueza muscular e dor18.

Em nosso estudo, observou-se maior volume inspiratório durante o breath stacking quando comparado à inspirometria de incentivo. Tal achado foi corroborado pelo estudo de Baker et al.18, realizado em 1990, quando relataram que o breath stacking aumenta a amplitude e a duração da expansão torácica.

O volume de múltiplos esforços inspiratórios pode ser somado pela utilização de uma válvula unidirecional que permita apenas a inspiração (a expiração é bloqueada), mesmo em pacientes pouco cooperativos17. Durante a oclusão da via aérea, o drive central aumenta progressivamente e, com a expiração bloqueada, a entrada de ar acompanha cada esforço inspiratório, conseqüentemente, aumentando o volume torácico18. Desta forma, o ar pode ser aprisionado involuntariamente18, não exigindo cooperação do paciente e favorecendo a distribuição do ar por áreas com diferentes constantes de tempo24. O aumento do volume tende a diminuir com as respirações sucessivas, uma vez que a complacência da parede torácica diminui e os músculos respiratórios encurtam-se e entram em desvantagem mecânica18. A inspiração máxima acarreta aumento da pressão transpulmonar e, a pausa pós-inspiratória, com a manutenção dessa pressão elevada, contribui para o aumento da PaO2, presumivelmente por meio do recrutamento de alvéolos colapsados26.

Muitos pacientes que respiram espontaneamente são capazes de gerar pressões suficientes para alcançar altos volumes pulmonares17,27, no entanto, o comprometimento da mecânica respiratória, a dispnéia e a dor dificultam a manutenção de esforço por tempo suficiente para alcançar o volume máximo e sustentar a inspiração18.

O breath stacking possibilita que a pressão gerada durante esforços inspiratórios sucessivos seja utilizada para vencer as forças elásticas (e não resistivas). Ao final do stacking, pequenos volumes inspiratórios necessitam de menores fluxos e gastam menos pressão friccional. O pico de pressão fica, então, disponível para o trabalho elástico de expansão do tórax18.

Manter o pulmão distendido (com a oclusão do ramo expiratório) permite tempo adicional para que as forças de interdependência recrutem volume, um processo que não se completa numa inspirometria convencional18. Katz et al.28 demonstraram que um volume total de recrutamento obtido por aumento gradual da PEEP, só é alcançado após quatro a cinco respirações (20 a 25s) após aplicação da PEEP (duração da manobra de breath stacking)28.

O presente estudo apresenta como limitações o número de pacientes envolvidos, bem como a especificidade da população estudada, não permitindo a generalização dos resultados para outras situações clínicas. Nesse contexto, uma vez que não foi registrada a dose da medicação analgésica utilizada por cada paciente, não podemos excluir a possibilidade da ação medicamentosa ter influenciado o volume mobilizado pelos pacientes. Caso este efeito tenha sido relevante, isto não invalida a comparação entre as técnicas, uma vez que o estudo foi cruzado e nenhuma medicação foi administrada no intervalo entre elas.

A técnica de breath stacking poderia superar os objetivos da inspirometria de incentivo18, sobretudo em pacientes pouco cooperativos que apresentassem dificuldade de gerar altos volumes e de sustentar o volume inspirado. Adicionalmente, essa técnica poderia se mostrar mais eficaz em pacientes com maior risco de complicações pulmonares, uma vez que se observou maior redução do volume durante a realização da inspirometria de incentivo.

 

Conclusões

A técnica de breath stacking mostrou-se eficaz e superior à inspirometria de incentivo para a geração e sustentação de volumes inspiratórios. Por não haver descrição na literatura de efeitos adversos que comprometam sua utilização, essa técnica pode, provavelmente, ser utilizada de forma segura e eficaz, principalmente em pacientes pouco cooperativos.

 

Referências bibliográficas

1. Overend TJ, Anderson CM, Lucy SD, Bhatia C, Jonsson BI, Timmermans C. The effect of incentive spirometry on postoperative pulmonary complications. Chest. 2001;120:971-8.         [ Links ]

2. Weindler J, Kiefer RT. The Efficacy of postoperative incentive spirometry is influenced by the device-specific imposed work of breathing. Chest. 2001;119:1858-64.         [ Links ]

3. Duggan M, Kavanagh BP. Pulmonary atelectasis: a pathogenic perioperative entity. Anesthesiology. 2005;102(4):838-54.         [ Links ]

4. Pereira EDB, Fernandes ALG, da Silva Anção M, de Araúja Pereres CA, Atallah NA, Faresin SM. Prospective assessment of the risk of postoperative pulmonary complications in patients submitted to upper abdominal surgery. São Paulo Medical Journal. 1999;4:151-60.         [ Links ]

5. Fischer BW, Majumdar SR, McAlistar FA. Predicting pulmonary complications after nonthoracic surgery: a systematic review of blinded studies. Am J Med. 2002;112:219-25.         [ Links ]

6. Arozullah AM, Conde MV, Lawrence VA. Preoperative evaluation for postoperative pulmonary complications. Med Clinics North Am. 2003;87:153-73.         [ Links ]

7. Bendixen HH, Smith GM, Mead J. Pattern of ventilation in young adults. J Appl Physiol. 1964;19:195-8.         [ Links ]

8. Alexander JI, Spence AA, Parika RK, Stuart B. The role of airway closure in postoperative hypoxaemia. Br J Anaesth. 1973;45:34-40.         [ Links ]

9. Ford GT, Rosenal TW, Clergue FC, Whitelaw WA. Respiratory physiology in upper abdominal surgery. Clin Chest Med. 1993;14:237-52.         [ Links ]

10. Forbes AR, Horrigan RW. Mucociliary flow in the trachea during anesthesia with enflurane, ether, nitrous oxide and morfine. Anesthesiology. 1977;46:319-21.         [ Links ]

11. Ford GT, Whitelaw WA, Rosenal TW, Cruse PJ, Guenter CA. Diaphragm function after upper abdominal surgery in humans. Am Rev Respir Dis. 1983;127(4):431-6.         [ Links ]

12. Bendixen HH, Hedley-Whyte J, Laver MB. Impaired oxygenation in surgical patients during general anesthesia with controlled ventilation. A concept of atelectasis. N Engl J Med. 1963;269:991-6.         [ Links ]

13. Thomas JA, McIntosh JM. Are incentive spirometry intermittent positive pressure breathing, and deep breathing exercise effective in the prevention of postoperative pulmonary complications after upper abdominal surgery? A systematic overview and meta-analysis. Phys Ther. 1994;74:3-10.         [ Links ]

14. Pasquina P, Tramèr MR, Granier JM, Walder B. Respiratory physiotherapy to prevent pulmonary complications after abdominal surgery. A systematic review. Chest. 2006;130:1887-99.         [ Links ]

15. Lawrence VA, Cornell JE, Smetana GW. Strategies to reduce postoperative pulmonary complications after noncardiothoracic surgery: systematic review for the American College of Physicians. Ann Intern Med. 2006;144:596-608.         [ Links ]

16. Wattie J. Incentive spirometry following coronary artery bypass surgery. Physiotherapy. 1998;84:508-14.         [ Links ]

17. Marini JJ, Rodriguez RM, Lamb VJ. Involuntary breath-stacking. An alternative method for vital capacity estimation in poorly cooperative subjects. Am Rev Respir Dis. 1986;134:694-8.         [ Links ]

18. Baker WL, Lamb VJ, Marini JJ. Breath-stacking increases the depth and duration of chest expansion by incentive spirometry. Am Rev Respir Dis. 1990;141:343-6.         [ Links ]

19. Torrington KG, Henderson CJ. Perioperative respiratory therapy (PORT). A program of preoperative risk assessment and individualized postoperative care. Chest. 1988;93(5):946-51.         [ Links ]

20. Caséca MB, Andrade LB, Britto MCA. Avaliação da função pulmonar em crianças e adolescentes no pré e pós-operatório de correção cirúrgica de valvulopatia reumática. J Pediatr. 2006;82:140-50.         [ Links ]

21. Dohi A, Gold MI. Comparison of two methods of postoperative respiratory care. Chest. 1978;73:592-5.         [ Links ]

22. Hedstrand U, Liw M, Rooth G, Ogren CH. Effect of respiratory physiotherapy on arterial oxygen tension. Acta Anaesthesiol Scand. 1978;22:349-52.         [ Links ]

23. Thoren L. Posoperative pulmonary complications. Acta Chir Scand. 1954;107:194-205.         [ Links ]

24. Postiaux G. Las técnicas inspiratórias lentas para la depuración de las vías respiratorias periféricas. In: Fisioterapia Respiratória en el Niño. Madrid: McGraw-Hill Interamericana; 1999.p. 139-241.         [ Links ]

25. Ward RJ, Danziger F, Bonica JJ, Allen GD, Bowes J. An evaluation of postoperative respiratory maneuvers. Surg Gynecol Obstet. 1966;123:51-4.         [ Links ]

26. Douce FH. Incentive spirometry and others aids to lung inflation. In: Barnes TA. Core Textbook of Respiratory Care Practice. 2ªed. St. Louis: Mosby; 1994.p. 231-42.         [ Links ]

27. Agostini E, Hyatt R. Static behavior of the respiratory system. In: Handbook of Physiology. Section 3. The respiratory system. Vol III: Mechanics of breathing. Bethesda, MD: American Physiology Society, 1986;113-39.         [ Links ]

28. Katz JA, Ozanne M, Zinn B, Fairley HB. Time course and mechanisms of lung-volume increase with PEEP in acute pulmonary failure. Anesthesiology. 1981;54:9-16.         [ Links ]

 

 

Correspondência para:
Cristina Márcia Dias
Curso de Fisioterapia, Centro Universitário Augusto Motta
Avenida Paris, 72, Bonsucesso
CEP 21041-020, Rio de Janeiro (RJ), Brasil
e-mail: cristinamarcia@unisuam.edu.br

Recebido: 23/11/2006
Revisado: 13/08/2007
Aceito: 30/01/2008

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