Efeitos da COVID-19 na espessura diafragmática e desempenho físico de atletas

Resumo

Introdução

Estudos sugerem que a espessura diafrag-mática (ED) está associada à força muscular inspiratória e, consequentemente, à melhor eficiência ventilatória e mecânica. Por outro lado, doenças infecciosas como a COVID-19 podem impactar a estrutura e função do apa-relho respiratório.

Objetivo

Avaliar a associação entre a ED e o desempenho físico (DF) de atletas e os efeitos da infecção por COVID-19 sobre esses parâmetros.

Métodos

Trata-se de um estudo transversal envolvendo 63 atletas de diferentes modalidades esportivas, de ambos os sexos (feminino: 16,67 ± 5,03 anos, 52,09 ± 14,01 kg, 155,90 ± 13,86 cm; masculino 23,44 ± 9,65 anos, 72,24 ± 14,18 kg, 174,84 ± 6,84 cm), que foram submetidos à avaliação da ED por meio de ultrassom e, em seguida, ao teste de DF (Yo-Yo test) para determinar o consumo máximo de oxigênio (VO_2max). Utilizou-se a correlação de Pearson para verificar a associação entre VO_2max e ED, e o teste t de Student para diferenças entre atletas com diagnóstico positivo e negativo para COVID-19. O nível de significância foi ajustado em 5%.

Resultados

Não houve associação entre ED e DF (r = 0,30 e p = 0,22) e não houve diferença entre os atletas não infectados e infectados por COVID-19 em relação à ED (57,00 ± 0,26 vs 52,00 ± 0,25%; p = 0,91) e DF (43,88 ± 2,29 vs 38,34 ± 13,61 ml/kg/min; p = 0,69).

Conclusão

A ED não foi associada ao consumo máximo de oxigênio em atletas. Além disso, atletas infectados por COVID-19 não exibiram diferenças no VO_2max e ED em relação aos não infectados.

Atletas; COVID-19; Diafragma; Desem-penho físico

Abstract

Introduction

Studies suggest that diaphragm thickness (DT) is associated with inspiratory muscle strength and consequently, better ventilatory and mechanical efficiency. On the other hand, infectious diseases such as COVID-19 may impact the structure and function of the respiratory system.

Objective

Assess the association between DT and the physical performance (PP) of athletes and the effects of COVID-19 infection on these parameters.

Methods

This is a cross-sectional study of 63 athletes of both sexes from different sport modalities (women: 16.67 ± 5.03 years, 52.09 ± 14.01 kg, 155.90 ± 13.86 cm; men: 23.44 ± 9.65 years, 72.24 ± 14.18 kg, 174.84 ± 6.84 cm), submitted to DT assessment using ultrasound, followed by the PP(Yo-Yo) test) to determine maximum oxygen intake (VO_2max). Pearson’s correlation was used to determine the association between VO_2max and DT, and the Student’s t-test for differences between athletes with a positive and negative diagnosis for COVID-19. The significance level was set at 5%.

Results

There was no association between DT and PP (r = 0.30 and p = 0.22) or between athletes unaffected and affected by COVID-19 in relation to DT (57.00 ± 0.26 vs 52.00 ± 0.25%; p = 0.91) and PP (43.88 ± 2.29 vs 38.34 ± 13.61 ml/kg/min; p = 0.69).

Conclusion

DT was not associated with maximum oxygen intake in athletes. In addition, athletes infected by COVID-19 exhibited no differences in VO_2max or DT when compared to nonaffected individuals.

Athletes; COVID-19; Diaphragm; Physical performance

Introdução

Estudos realizados em atletas e indivíduos saudáveis sugerem que a hipertrofia do diafragma, ou seja, o aumento da área de secção transversa, pode resultar em maior força muscular inspiratória e, consequentemente, melhor eficiência ventilatória e mecânica pulmonar.¹,² A maior espessura muscular diafragmática pode estar relacionada com melhor metabolismo oxidativo, devido à maior densidade capilar, melhor fluxo sanguíneo e maior número de mitocôndrias. Assim, a espessura aumentada poderia estar relacionada com maior captação de oxigênio, melhor consumo máximo de oxigênio (VO_2max), menor fadiga e, consequentemente, melhor desempenho aeróbio.¹-³

A ultrassonografia diafragmática é uma técnica utilizada para avaliar a anatomia e função do diafragma, especificamente a excursão e o espessamento diafrag-mático. Recentemente o uso do ultrassom (US) para a avaliação diafragmática tem sido cada vez mais explorado na literatura e empregado na avaliação de indivíduos com diferentes doenças pulmonares, inclu-sive a COVID-19, infecção respiratória aguda causada pelo coronavírus SARS-CoV-2.⁴,⁵-⁸

O US diafragmático tem sido explorado também em indivíduos saudáveis, a fim de investigar a relação entre força e desempenho com espessura e mobilidade deste músculo.⁹,¹⁰ Fatores como idade, índice de massa corporal (IMC) elevado, internações hospitalares e doenças pulmonares podem influenciar negativamente a espessura diafragmática.⁷ Em compensação, atletas que realizam treinamento muscular inspiratório demonstram ter espessura diafragmática aumentada, o que pode estar relacionado com melhor tolerância ao exercício e redução na sensação de dispneia, gerando melhor desempenho em competições.¹¹-¹³ Entretanto existem poucos estudos que avaliaram a espessura diafragmática de atletas e de que maneira ela se associa ao desempenho físico, sendo esta técnica escassa quando se trata desta população.

A COVID-19 afeta inúmeros tecidos e sistemas do corpo humano, mas os pulmões são os órgãos mais acometidos e relacionados à maior gravidade e mortalidade.¹⁴,¹⁵ O desenvolvimento da COVID-19 é bastante heterogêneo, podendo ser assintomático, leve ou grave.¹⁶ Em sua forma moderada ou grave, pode deixar sequelas como fadiga, fraquezas musculares e cansaço persistente, o qual pode ser explicado pela capacidade de difusão pulmonar reduzida, comprometimentos pulmonares observados na radiografia pulmonar e redução na mobilidade diafragmática.¹⁴,¹⁵ Já em casos leves e assintomáticos, não existem ainda estudos que realizaram avaliação completa de aspectos da morfologia diafragmática.

A avaliação do diafragma pode ser de grande im-portância, uma vez que com ela é possível determinar a disfunção diafragmática, avaliar o trabalho respiratório e identificar atrofia do diafragma.¹⁷ A partir desse diag-nóstico, processos de reabilitação podem ser indicados, como a recomendação de treinamento muscular respiratório específico para atletas, visando a melhora do rendimento nos treinamentos e competições. Até onde se sabe, contudo, nenhum estudo se propôs a verificar os efeitos da infecção por COVID-19 sobre a espessura diafragmática de atletas. Dessa maneira, os objetivos deste trabalho foram avaliar a associação entre a espessura diafragmática e o desempenho físico de atletas e verificar os efeitos da infecção por COVID-19 sobre esses parâmetros.

Métodos

De característica transversal e exploratória, este estudo está vinculado ao Projeto Medalha, da Univer-sidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), e foi aprovado pelo Conselho de Ética em Pesquisa da mesma instituição (no. 2.409.248). A coleta de dados foi realizada na unidade VIII da Faculdade de Educação (FAED/UFMS), sendo o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) obrigatoriamente assinado pelos atletas e pesquisadores.

Amostra

Foram incluídos na pesquisa árbitros de futebol e atletas que treinavam sistematicamente em sua respec-tiva modalidade esportiva com o intuito de melhorar o rendimento/resultados; que haviam participado de competições esportivas no ano anterior à pandemia; que estavam registrados em alguma federação esportiva local, regional ou internacional e tinham o treinamento e competições como principal atividade ou objetivo pessoal, dedicando várias horas de treino diário e semanal para essas atividades (excedendo o tempo dispendido para outras atividades profissionais ou de lazer). Foram excluídos atletas que apresentaram sintomas gripais no momento da avaliação e atletas lesionados com impeditivos para a realização do teste de desempenho físico.

Foram avaliados 63 participantes de ambos os sexos, com idade igual ou superior a 18 anos, com mais de um ano de experiência no esporte, sendo estes competidores das modalidades de karatê (n = 10), ciclismo (n = 6), futebol (n = 17), atletismo (n = 2), natação (n = 1), corrida (n = 2), triatlo (n = 1), lutas (n = 4) e judô (n = 18), além de dois árbitros de futebol, todos filiados a federações esportivas do Mato Grosso do Sul. Para a avaliação dos efeitos da COVID-19 sobre o desempenho físico e espessura diafragmática, foram selecionados 20 atletas, sendo dez infectados pela doença e dez não infectados. Para cada infectado foi utilizado um controle, pareado por idade, e modalidade esportiva. Todos os atletas infectados eram do sexo masculino. Os participantes foram selecionados de forma não probabilística e por conveniência. Todos os atletas e árbitros infectados e não infectados pela COVID-19 confirmaram o diagnóstico por meio do teste rápido (Antígeno de SARS-CoV-2), realizado antes das competições.

Questionários e entrevista

Os participantes responderam a um questionário on-line obtido no site do Projeto Medalha, previamente elaborado e testado pelo grupo de pesquisa do presente estudo, contendo dados de treinamento (tipo de modalidade, especialidade, frequência, intensidade e duração dos treinos, tempo de prática do esporte).

No segundo dia de avaliações, dessa vez de forma

presencial, os participantes responderam ao questio-nário sobre a COVID-19 contendo perguntas sobre o tempo do último diagnóstico, sintomas, internações, interrupção e retorno aos treinamentos. Após a entre-vista, os participantes foram encaminhados para os testes antropométricos, avaliação da espessura diafragmática e, posteriormente, para o teste físico.

Avaliação da espessura diafragmática

Todos os participantes foram submetidos a exame com ultrassom do hemidiafragma direito utilizando o equipamento Ultrassom Dp10 Power Mindray. A avaliação do diafragma com ultrassom foi realizada por um único profissional fisioterapeuta, treinado e com certificado em ultrassonografia cinesiológica para fisioterapeutas. O ultrassom foi realizado com os atletas deitados em posição semirecumbente.⁹,¹⁸,¹⁹ Para a avaliação da espessura diafragmática, realizou-se a medida no modo B com transdutor linear de ⁶-¹³ MHz colocado sobre a zona de aposição do diafragma, próximo ao ângulo costofrênico entre a linha axilar anterior direita e a linha axilar média.²⁰

A espessura do diafragma foi medida desde a linha hiperecoica mais superficial (linha pleural) até a mais profunda (linha peritoneal) e mensurada em capacidade residual funcional (CRF) e, em seguida, em capacidade pulmonar total (CPT). Utilizou-se e registrou-se o valor médio de três medidas consecutivas para cada uma delas. Em seguida, calculou-se a fração de espessamento (FE, espessamento proporcional do diafragma da CRF a CPT), definida pela seguinte equação: $\text{FE: [(Emin -}\text{Emáx)/Emin] x}100$, sendo Emin a espessura mínima do diafragma (medida em CRF) e Emáx a espessura máxima do diafragma (medida em CPT).¹⁹,²¹

Avaliação do desempenho físico

O Yo-Yo Intermittent Recovery Test Level 1 foi execu-tado em um ritmo progressivo aumentado à medida de sinais sonoros que são utilizados para este teste. Os atletas foram instruídos a correr uma distância de 20 m, ida e volta, e após esse vai-e-vem, percorrer os cinco metros para recuperação ativa de 10 segundos, esperando na marca de saída para mais uma corrida. Assim, a cada sinal sonoro emitido pelo aparelho de som, os atletas deveriam ultrapassar com um dos pés a linha demarcada por quantas voltas fossem possíveis. O teste se encerrou no momento em que o atleta atingiu a exaustão ou não conseguiu manter a velocidade proposta pelo teste em duas voltas consecutivas. O número de deslocamentos realizados dentro do estímulo sonoro foi anotado. Para estimar a potência aeróbia máxima, utilizou-se o seguinte cálculo: ${VO}_{2max}(ml\cdot min\cdot kg)=\text{distância}\left(m\right)\times 0,0084+36,4$.²²

Análise estatística

Os resultados foram expressos em média e desvio padrão. A correlação de Pearson foi utilizada para verificar a associação entre as variáveis de performance (VO_2max) com a espessura diafragmática. Adicional-mente, o teste t de Student foi aplicado para verificar diferenças entre atletas com diagnóstico positivo e negativo para SARS-CoV-2. O nível de significância foi ajustado em 5%. O software Prisma v8 (GraphPag, California, USA) foi utilizado para todas as análises.

Resultados

As características dos participantes estão apresen-tadas na Tabela 1 e as características dos atletas/árbitros do grupo infectados (n = 10) e não infectados pela COVID-19 (n = 10) estão apresentadas na Tabela 2.

Tabela 1
Valores médios e correspondentes desvios padrão das variáveis respiratórias e antropométricas dos participantes

Sexo	Variáveis
	Idade (anos)	Peso (kg)	Altura (cm)	VO2max (ml.kg.min)	Espessura diafragmática (%)
Feminino (n = 12)	16,67 ± 5,03	52,09 ± 14,01	155,90 ± 13,86	39,34 ± 1,74	61,00 ± 0,20
Masculino (n = 51)	23,44 ± 9,65	72,24 ± 14,18	174,84 ± 6,84	41,25 ± 6,84	55,00 ± 0,25

• Nota: VO_2max = consumo máximo de oxigênio.

Tabela 2
Valores médios e correspondentes desvios padrão das variáveis respiratórias e antropométricas dos atletas/árbitros dos grupos COVID-19 (n = 10) e não COVID-19 (n = 10)

Grupo	Variáveis
	Idade (anos)	Peso (kg)	Altura (cm)	VO2max (ml.kg.min)	Espessura diafragmática (%)
COVID-19	25,30 ± 10,39	68,03 ± 8,20	171,90 ± 4,04	38,34 ± 13,61	52,00 ± 0,25
Não COVID-19	22,09 ± 7,29	71,09 ± 8,30	178,42 ± 2,11	43,88 ± 2,29	57,00 ± 0,26

• Nota: VO_2max = consumo máximo de oxigênio.

A Figura 1 apresenta a associação entre a espessura diafragmática (%) e o VO_2max medidos nos participantes Os dados apresentados na Figura 1 mostram que não há associação entre a espessura diafragmática e o de-sempenho físico aeróbio dos atletas/árbitros (p = 0,22).

Figura 1
Espessura diafragmática versus teste de desempenho físico (VO2max) dos atletas/árbitros anali-sados (n = 63), realizado pelo teste Yo-Yo.

A Figura 2 apresenta a comparação da espessura diafragmática entre os atletas/árbitros dos grupos não infectados e infectados pela COVID-19. Não houve diferença significante para a espessura diafragmática entre os grupos (p = 0,91).

Figura 2
Avaliação da espessura diafragmática em atletas/árbitros dos grupos não infectados (n = 10) e infectados pela COVID-19 (n = 10).

A Figura 3 apresenta a medida do VO_2max entre os atletas/árbitros do grupo não infectados e infectados pela COVID-19. Os resultados apontam para ausência de diferença estatisticamente significante para o desempenho físico entre atletas/árbitros não infectados e infectados pela COVID-19 (p = 0,69).

Figura 3
Avaliação do desempenho físico (VO2max) em atletas dos grupos não infectados (n = 10) e infectados pela COVID-19 (n = 10), realizado pelo teste Yo-Yo.

Discussão

Esse é o primeiro estudo que propôs a avaliar a associação entre a espessura diafragmática e o desempenho físico de atletas. Buscou-se também analisar os efeitos da infecção por COVID-19 sobre esses parâmetros. Os resultados revelam que a espessura não apresentou associação com o consumo máximo de oxigênio dos atletas. Adicionalmente, os atletas infectados por COVID-19 não apresentaram diferenças no VO_2max e espessura diafragmática comparados aos não infectados.

Até onde se sabe, poucos estudos investigaram a relação entre espessura diafragmática e desempenho físico/funcional ou tolerância ao esforço, e os que fizeram adotaram pacientes e contextos clínicos.²³-²⁵ Nestes contextos, estudos apontam que em indivíduos portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica,²⁴,²⁶ fibrose pulmonar,²⁷ doenças neuromusculares,²⁸ e COVID-19,²⁹ a menor espessura diafragmática torna-se um risco para a piora dos prognósticos clínicos.

A extrapolação desses dados para atletas é complexa, contudo, visto que este público apresenta alta tolerância ao esforço e, em geral, exibe bom estado nutricional, anti-inflamatório e antioxidante.³⁰ Verifica-se, assim, que a menor espessura diafragmática corresponde a uma disfunção muscular intrínseca causada por vários fatores (estresse inflamatório e oxidativo, sedentarismo e desnutrição), os quais estão comumente presentes nas doenças, mas não são comumente encontrados em atletas.³¹ Esse fato explicaria, ao menos em parte, a falta de associação entre espessura diafragmática e desempenho aeróbio nos atletas do presente estudo.

Espera-se que quanto melhor a função diafragmática, maiores a espessura e o VO_2max, uma vez que o aumento da área de secção transversa do músculo pode refletir em ganhos em vascularização, fluxo sanguíneo, número de mitocôndrias e, consequentemente, maior eficiência muscular inspiratória, sendo capaz de impactar o desempenho físico/funcional.³¹ Esperava-se, portanto, observar a relação entre esses parâmetros no presente estudo. Quanto à falta de associação entre VO_2max e espessura diafragmática, pode-se especular que a função diafragmática não necessariamente esteja relacionada à sua espessura, como um maratonista, por exemplo, que não apresenta grande massa muscular, mas tem músculos altamente eficientes aerobiamente.

As adaptações bioquímicas e estruturais da célula muscular proporcionadas pelo exercício aeróbio (ganhos em número, tamanho das mitocôndrias, aumento na atividade enzimática oxidativa e maior deposição de substratos lipídicos intramusculares)³¹,³² também ocorrem no diafragma, uma vez que este é composto por aproximadamente 60% de fibras Tipo I. Dessa maneira, supõe-se que os atletas do presente estudo conseguem ser altamente eficientes na musculatura do diafragma sem necessariamente terem maior espessura muscular nesse músculo.

Cabe apontar também que o consumo máximo de oxigênio pode ser influenciado por genética, treinamento físico, gênero, composição corporal, idade e modalidade do exercício, haja visto que os exercícios aeróbios promovem maiores ganhos em VO_2max.²⁵,³³,³⁴ Provavelmente esses parâmetros sejam mais determinantes do que a espessura diafragmática no VO_2max, especialmente em indivíduos saudáveis. Especula-se, assim, que a avaliação da espessura diafragmática possivelmente seja mais importante em pacientes²⁵,³³,³⁴ do que em atletas, uma vez que os atletas em geral gozam de boa saúde e alto condicionamento físico. Provavelmente por esse motivo não tenham sido observadas associações significantes no presente estudo.

Em relação ao segundo objetivo do estudo, ou seja, avaliar e comparar a espessura diafragmática e o desempenho físico de atletas infectados e não infectados por COVID-19, os resultados apontam ausência de dife-renças entre os grupos. Cabe mencionar que estados infecciosos, incluindo os virais, desencadeiam uma cascata de mediadores inflamatórios e acometimento do parênquima pulmonar, capazes de resultar em redu-ção da troca gasosa, disfunção mitocondrial e danos musculares que desencadeiam a intolerância ao exercício físico.³⁵ Assim, espera-se que indivíduos afetados pela doença apresentem redução no desempenho físico, incluindo no VO_2max.³⁶,³⁷ No presente estudo, entretanto, não foram observados efeitos da infecção por COVID-19 no consumo de oxigênio e na espessura diafragmática dos atletas. Uma das hipóteses para a ausência de diferença está relacionada ao tempo entre a contaminação pela doença e a realização do teste. Observa-se no presente estudo que esse tempo foi de aproximadamente um ano, o que provavelmente tenha sido suficiente para que os atletas já estivessem plenamente recuperados.

A recuperação da COVID-19 varia muito entre indivíduos e pode levar de dias a semanas, mas sabe-se que atletas apresentam melhor estado imunológico quando comparados a indivíduos fisicamente inativos. Além disso, uma vez infectados pela COVID-19, atletas apresentam menor chance de evoluir para quadros moderados e graves da doença.³⁸-⁴⁰ Vale mencionar que no presente estudo não houve casos graves nem hospitalizações entre os atletas que foram infectados pela COVID-19. Além disso, todos os atletas com diag-nóstico positivo relataram apenas sintomas leves da doença. Este fato apoia a ideia de que esta população esteja menos suscetível a evoluir para a forma grave da doença, o que pode resultar em poucas alterações respiratórias e possivelmente recuperação mais rápida.

Tornam-se necessários, portanto, mais estudos relacionados a este assunto para identificar se a espes-sura diafragmática se associa com o desempenho, especialmente em modalidades aeróbias, assim como se os impactos da COVID-19 se relacionam com a espessura diafragmática tanto em populações clínicas quanto em atletas.

O presente estudo apresenta como limitação o fato de ser de caráter observacional, o que não possibilita causa-efeito. O baixo número de indivíduos também pode ter limitado a análise dos dados e os possíveis ajustes por sexo e idade, já que esses fatores estão relacionados à espessura diafragmática e/ou desempenho físico.³³O fato de o estudo ter sido realizado com atletas de diversas modalidades pode ter interferido nos resultados, tornando a amostra muito heterogênea. Assim, são necessários estudos com amostras maiores nesta população tão particular.

Conclusão

A espessura diafragmática não foi associada ao consumo máximo de oxigênio. Além disso, atletas infectados por COVID-19 também não exibiram diferenças no VO_2max e espessura diafragmática em relação aos atletas não infectados.

Agradecimentos

O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. Os autores agradecem aos alunos do projeto PENSARE, que ajudaram na coleta de dados.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Out 2023
• Data do Fascículo
  2023

Histórico

• Recebido
  05 Abr 2022
• Revisado
  27 Jul 2023
• Aceito
  27 Jul 2023