Bilevel positive airway pressure improves the autonomic balance in the postoperative period following cardiac surgery: a randomized trial / Pressão positiva de duplo nível em via aérea melhora o balanço autonômico no pós-operatório de cirurgia cardíaca: ensaio randomizado / La presión positiva de doble nivel en las vías respiratorias mejora el equilibrio autonómico posoperatorio de cirugía cardíaca: un ensayo aleatorizado

ABSTRACT

ABSTRACT The use of bilevel positive airway pressure (BiPAP) has repercussions on cardiorespiratory outcomes. However, the literature still lacks analyses of the postoperative influence of BiPAP on the modulation of the autonomic nervous system after cardiac surgery. This study aimed to evaluate the effects of BiPAP on peripheral oxygen saturation, vital signs, and autonomic balance during hospitalization after cardiac surgery. This randomized controlled trial evaluated 36 patients before and after surgery. The BiPAP group was treated in two 20-minute daily sessions of routine physical therapy since 18 hours after surgery until discharge. The control group received routine physical therapy during the same period. Our primary outcome was peripheral oxygen saturation. Secondary outcomes were vital signs and autonomic balance evaluated by heart rate variability. We observed that peripheral oxygen saturation and blood pressure were unaffected at hospital discharge. Both groups showed a similar increase in heart and respiratory rates. The BiPAP group showed a reduction of the low sympathetic frequency component in −27.1 n.u. (95% CI: −39 to −15.2), increase of high parasympathetic frequency in 27.1 n.u. (95% CI: 15.2 to 39), and an improvement to the LF/HF ratio in −2.5 (95% CI: −3.8 to −1.2), when compared to the control group. BiPAP attenuated sympathetic activity and improved vagal modulation and autonomic balance at hospital discharge. These findings evidence that BiPAP enables more efficient autonomic mechanisms during hospitalization after cardiac surgery.

RESUMO

RESUMO O uso da pressão positiva de duplo nível nas vias aéreas (BiPAP) tem repercussões sobre desfechos cardiorrespiratórios. No entanto a influência da BiPAP na modulação do sistema nervoso autônomo no pós-operatório de cirurgia cardíaca ainda não foi explorada. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da BiPAP na saturação periférica de oxigênio, sinais vitais e balanço autonômico no período de hospitalização após cirurgia cardíaca. Este ensaio controlado e randomizado avaliou 36 pacientes no pré-operatório e na alta hospitalar. O grupo BiPAP recebeu tratamento 18 horas após a cirurgia até a alta hospitalar, em duas sessões diárias de 20 minutos associado à fisioterapia de rotina. O grupo controle recebeu apenas a fisioterapia de rotina durante o mesmo período. O desfecho primário foi a saturação periférica de oxigênio, enquanto os desfechos secundários foram sinais vitais e equilíbrio autonômico avaliado pela variabilidade da frequência cardíaca (alta frequência - HF, baixa frequência - LF, relação LF/HF). Observou-se que a saturação periférica de oxigênio e a pressão arterial não se alteraram na alta hospitalar. Houve um aumento similar na frequência cardíaca e na frequência respiratória em ambos os grupos. O grupo BiPAP teve uma redução do componente LF (simpático) em −27,1 n.u. (IC 95% −39 a −15,2), aumento de HF (parassimpático) em 27,1 n.u. (IC 95% 15,2 a 39) e melhora na relação LF/HF em −2,5 (IC 95% −3,8 a −1,2) em comparação ao grupo controle. A BiPAP atenuou a atividade simpática, melhorou a modulação vagal e o equilíbrio autonômico na alta hospitalar. Esses achados evidenciam que a BiPAP possibilita mecanismos autonômicos mais eficientes durante a hospitalização após a cirurgia cardíaca.

RESUMEN

RESUMEN El uso de la presión positiva de doble nivel en las vías respiratorias (BiPAP) tiene impacto en los resultados cardiorrespiratorios. Pero todavía no se sabe la influencia de la BiPAP en la modulación del sistema nervioso autónomo en el posoperatorio de cirugía cardíaca. El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos de la BiPAP sobre la saturación periférica de oxígeno, los signos vitales y el equilibrio autonómico en el periodo de hospitalización después de la cirugía cardíaca. Este ensayo controlado aleatorizado evaluó a 36 pacientes antes de la operación y al alta hospitalaria. El grupo BiPAP recibió tratamiento 18 horas después de la cirugía hasta el alta hospitalaria, en dos sesiones diarias de 20 minutos cada, asociado a la fisioterapia habitual. El grupo de control recibió solo fisioterapia habitual durante el mismo periodo. El resultado primario fue la saturación periférica de oxígeno, mientras que los resultados secundarios fueron los signos vitales y el equilibrio autonómico evaluados por la variabilidad de la frecuencia cardíaca (frecuencia alta - HF, frecuencia baja - LF, relación LF/HF). Se observó que la saturación periférica de oxígeno y la presión arterial no presentaron cambios al alta hospitalaria. Hubo un aumento similar en la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria en ambos grupos. El grupo BiPAP tuvo una reducción del componente LF (simpático) en −27,1 n.u. (IC 95% −39 a −15,2), incremento de HF (parasimpático) en 27,1 n.u. (IC 95% 15,2 a 39) y mejora en la relación LF/HF en −2,5 (IC 95% −3,8 a −1,2) en comparación con el grupo de control. La BiPAP redujo la actividad simpática y mejoró la modulación vagal y el equilibrio autonómico al alta hospitalaria. Estos hallazgos muestran que la BiPAP permite mecanismos autonómicos más eficientes durante la hospitalización después de una cirugía cardíaca.