Eficácia e segurança da oxigenoterapia com cânula nasal de alto fluxo na insuficiência respiratória hipercápnica moderada aguda / Efficacy and safety of high-flow nasal cannula oxygen therapy in moderate acute hypercapnic respiratory failure

RESUMO Objetivo: Avaliar a eficácia e a segurança da oxigenoterapia com uso de cânula nasal de alto fluxo no tratamento da insuficiência respiratória hipercápnica moderada em pacientes que não conseguem tolerar ou têm contraindicações para ventilação mecânica não invasiva. Métodos: Estudo prospectivo observacional de 13 meses envolvendo participantes admitidos a uma unidade de terapia intensiva com insuficiência respiratória hipercápnica ou durante o processo de seu desenvolvimento. Os parâmetros clínicos e de troca gasosa foram registrados em intervalos regulares durante as primeiras 24 horas. Os parâmetros finais foram saturação de oxigênio entre 88 e 92%, juntamente da redução do esforço respiratório (frequência respiratória) e da normalização do pH (≥ 7,35). Os participantes foram considerados não responsivos em caso de necessidade de utilização de suporte ventilatório. Resultados: Trinta participantes foram tratados utilizando oxigenoterapia com cânula nasal de alto fluxo. Esta foi uma população mista com exacerbação de doença pulmonar obstrutiva crônica, edema pulmonar cardiogênico agudo, e insuficiência respiratória aguda pós-operatória e pós-extubação. Observou-se melhora não significante na frequência respiratória (28,0 ± 0,9 versus 24,3 ± 1,5; p = 0,22), que foi aparente nas primeiras 4 horas do tratamento. Ocorreu melhora do pH, embora só se tenham obtido níveis normais após 24 horas de tratamento com cânula nasal de alto fluxo (7,28 ± 0,02 versus 7,37 ± 0,01; p = 0,02). A proporção de não responsivos foi de 13,3% (quatro participantes), dos quais um necessitou e aceitou ventilação mecânica não invasiva, e três necessitaram de intubação. A mortalidade na unidade de terapia intensiva foi de 3,3% (um participante), e um paciente morreu após a alta para a enfermaria (mortalidade hospitalar de 6,6%). Conclusão: O oxigenoterapia com cânula nasal de alto fluxo é eficaz para a insuficiência respiratória hipercápnica moderada e ajuda a normalizar os parâmetros clínicos e de troca gasosa, com taxa aceitável de não responsivos que necessitaram de suporte ventilatório.

ABSTRACT Objective: To assess the efficacy and safety of high-flow nasal cannula oxygen therapy in treating moderate hypercapnic respiratory failure in patients who cannot tolerate or have contraindications to noninvasive mechanical ventilation. Methods: A prospective observational 13-month study involving subjects admitted to an intensive care unit with or developing moderate hypercapnic respiratory failure. Clinical and gas exchange parameters were recorded at regular intervals during the first 24 hours. The endpoints were a oxygen saturation between 88 and 92% along with a reduction in breathing effort (respiratory rate) and pH normalization (≥ 7.35). Subjects were considered nonresponders if they required ventilatory support. Results: Thirty subjects were treated with high-flow nasal cannula oxygen therapy. They consisted of a mixed population with chronic obstructive pulmonary disease exacerbation, acute cardiogenic pulmonary edema, and postoperative and postextubation respiratory failure. A nonsignificant improvement was observed in respiratory rate (28.0 ± 0.9 versus 24.3 ± 1.5, p = 0.22), which was apparent in the first four hours of treatment. The pH improved, although normal levels were only reached after 24 hours on high-flow nasal cannula therapy (7.28 ± 0.02 versus 7.37 ± 0.01, p = 0.02). The rate of nonresponders was 13.3% (4 subjects), of whom one needed and accepted noninvasive mechanical ventilation and three required intubation. Intensive care unit mortality was 3.3% (1 subject), and a patient died after discharge to the ward (hospital mortality of 6.6%). Conclusion: High-flow nasal cannula oxygen therapy is effective for moderate hypercapnic respiratory failure as it helps normalize clinical and gas exchange levels with an acceptable rate of nonresponders who require ventilatory support.

Ventilação mecânica variável / Variable mechanical ventilation

RESUMO Objetivo: Revisar a literatura em relação à utilização da ventilação variável e aos principais desfechos relacionados à sua utilização. Métodos: Busca, seleção e análise de todos os artigos originais sobre ventilação variável, sem restrição quanto ao período de publicação e ao idioma, nas bases de dados eletrônicas LILACS, MEDLINE® e PubMed, encontrados por meio de busca pelos termos "variable ventilation" OR "noisy ventilation" OR "biologically variable ventilation". Resultados: Foram selecionados 36 artigos na busca. Após a análise, 24 artigos eram originais; destes 21 experimentais e 3 clínicos. Conclusão: Diversos estudos experimentais evidenciaram os efeitos benéficos de variadas estratégias ventilatórias variáveis sobre a função pulmonar em diferentes modelos de lesão pulmonar e em pulmões saudáveis. A ventilação variável parece ser uma estratégia viável para o aprimoramento da troca gasosa e mecânica respiratória, assim como para prevenção de lesão pulmonar associada à ventilação mecânica. Entretanto, estudos clínicos são necessários para investigar o potencial destas estratégias ventilatórias variáveis na melhora clínica dos pacientes submetidos à ventilação mecânica.

ABSTRACT Objective: To review the literature on the use of variable mechanical ventilation and the main outcomes of this technique. Methods: Search, selection, and analysis of all original articles on variable ventilation, without restriction on the period of publication and language, available in the electronic databases LILACS, MEDLINE®, and PubMed, by searching the terms "variable ventilation" OR "noisy ventilation" OR "biologically variable ventilation". Results: A total of 36 studies were selected. Of these, 24 were original studies, including 21 experimental studies and three clinical studies. Conclusion: Several experimental studies reported the beneficial effects of distinct variable ventilation strategies on lung function using different models of lung injury and healthy lungs. Variable ventilation seems to be a viable strategy for improving gas exchange and respiratory mechanics and preventing lung injury associated with mechanical ventilation. However, further clinical studies are necessary to assess the potential of variable ventilation strategies for the clinical improvement of patients undergoing mechanical ventilation.

Prevalence of lung structure abnormalities in patients with acromegaly and their relationship with gas exchange: cross-sectional analytical study with a control group / Prevalência de alterações na estrutura pulmonar em pacientes com acromegalia e sua relação com a troca gasosa: estudo transversal analítico com grupo controle

CONTEXT AND OBJECTIVE: Different functional respiratory alterations have been described in acromegaly, but their relationship with pulmonary tissue abnormalities is unknown. The objective of this study was to observe possible changes in lung structure and explain their relationship with gas exchange abnormalities. DESIGN AND SETTING: Cross-sectional analytical study with a control group, conducted at a university hospital. METHODS: The study included 36 patients with acromegaly and 24 controls who were all assessed through high-resolution computed tomography of the thorax (CT). Arterial blood gas, effort oximetry and serum growth hormone (GH) and insulin-like growth factor I (IGF-1) were also assessed in the patients with acromegaly. RESULTS: The abnormalities found in the CT scan were not statistically different between the acromegaly and control groups: mild cylindrical bronchiectasis (P = 0.59), linear opacity (P = 0.29), nodular opacity (P = 0.28), increased attenuation (frosted glass; P = 0.48) and decreased attenuation (emphysema; P = 0.32). Radiographic abnormalities were not associated with serum GH and IGF-1. Hypoxemia was present in seven patients; however, in six of them, the hypoxemia could be explained by underlying clinical conditions other than acromegaly: chronic obstructive pulmonary disease in two, obesity in two, bronchial infection in one and asthma in one. CONCLUSION: No changes in lung structure were detected through thorax tomography in comparison with the control subjects. The functional respiratory alterations found were largely explained by alternative diagnoses or had subclinical manifestations, without any plausible relationship with lung structural factors.

CONTEXTO E OBJETIVO: Diferentes alterações funcionais respiratórias são descritas na acromegalia. Sua relação com anormalidades do tecido pulmonar é desconhecida. O objetivo foi observar possíveis alterações da estrutura pulmonar e explicar sua relação com anormalidades da troca gasosa. TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Estudo transversal, analítico, com grupo de controle, realizado em um hospital universitário. MÉTODOS: Incluíram-se 36 pacientes com acromegalia e 24 controles que foram avaliados com tomografia computadorizada de alta resolução de tórax (TC); os acromegálicos também foram avaliados com gasometria arterial, oximetria de esforço e dosagens de hormônio de crescimento (GH) e fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-1). RESULTADOS: As alterações encontradas na TC não foram estatisticamente diferentes entre os grupos acromegálico e de controle: bronquiectasia cilíndrica leve (P = 0,59), opacidades lineares (P = 0,29), opacidades nodulares (P = 0,28), aumento da atenuação (vidro fosco) (P = 0,48) e redução da atenuação (enfisema; P = 0,32). As alterações radiológicas não se relacionaram com as dosagens de GH e IGF-1. Hipoxemia estava presente em sete pacientes; contudo, em seis deles a hipoxemia poderia ser explicada por condição clínica subjacente diversa da acromegalia: doença pulmonar obstrutiva crônica em dois, obesidade em dois, infecção brônquica em um e asma em um. CONCLUSÕES: Não foram observadas alterações da estrutura pulmonar por tomografia de tórax, quando comparadas ao grupo de controle; as alterações funcionais respiratórias encontradas são explicáveis em grande parte por diagnósticos alternativos, ou se manifestam de forma subclínica, não apresentando relação plausível com o aspecto da estrutura pulmonar.

Effects of different PEEP levels on respiratory mechanics and oxygenation after coronary artery bypass grafting / Efeitos de diferentes níveis de PEEP na mecânica respiratória e oxigenação após revascularização do miocárdio

OBJECTIVE: To compare the effects of different levels of positive end-expiratory pressure on respiratory mechanics and oxygenation indexes in the immediate postoperative period of coronary artery bypass grafting. METHODS: Randomized clinical trial in which 136 patients underwent coronary artery bypass grafting between January 2011 and March 2012 were divided into three groups and admitted to mechanical ventilation with different positive end-expiratory pressure levels: Group A, 5 cmH2O (n=44), Group B, 8 cmH2O (n=47) and Group C, 10 cmH2O (n=45). Data about respiratory mechanics were obtained from mechanical ventilator monitor and oxygenation indexes from arterial blood gas samples, collected twenty minutes after intensive care unit admission. Patients with chronic obstructive pulmonary disease and patients submitted to off-pump, emergency or combined operations were not included. For statistical analysis, we used Kruskal-Wallis, G and Chi-square tests, considering results significant when P<0.05. RESULTS: Groups were homogeneous in terms of demographic, clinical and surgical variables. Patients ventilated with positive end-expiratory pressure of 10 cmH2O (Group C) had best compliance (P=0.04) and airway resistance values, this, however, without statistical significance. They also had best oxygenation indexes, with statistical difference in all analyzed variables, and lower frequency of hypoxemia (P=0.03). CONCLUSION: Higher levels of positive end-expiratory pressure in immediate postoperative period of coronary artery bypass grafting improved pulmonary compliance values and increased oxygenation indexes, resulting in lower frequency of hypoxemia.

OBJETIVO: Comparar os efeitos de diferentes níveis de pressão expiratória positiva final na mecânica respiratória e nos índices de oxigenação no pós-operatório imediato de revascularização do miocárdio. MÉTODOS: Ensaio clínico randomizado no qual 136 pacientes submetidos à revascularização do miocárdio, entre janeiro de 2011 e março de 2012, foram distribuídos em três grupos e admitidos na ventilação mecânica com diferentes níveis de pressão expiratória positiva final: Grupo A, 5 cmH2O (n=44), Grupo B, 8 cmH2O (n=47) e Grupo C, 10 cmH2O (n=45), sendo os dados da mecânica respiratória obtidos do monitor do ventilador mecânico e os índices de oxigenação por meio de gasometria arterial coletada vinte minutos após a admissão na unidade de terapia intensiva. Não foram incluídos pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica, cirurgias associadas, de emergência ou sem circulação extracorpórea. Para análise estatística, empregaram-se os testes de Kruskal-Wallis, Teste G e Qui-quadrado, considerando os resultados significantes quando P<0,05. RESULTADOS: Os grupos apresentaram-se homogêneos em relação às variáveis demográficas, clínicas e cirúrgicas. Os pacientes ventilados com pressão expiratória positiva final de 10 cmH2O (Grupo C) apresentaram os melhores valores de complacência (P=0,04) e de resistência das vias aéreas, esta, porém sem significância estatística. Apresentaram, ainda, os melhores índices de oxigenação, com diferença estatística em todas as variáveis estudadas, além de menor frequência de hipoxemia (P=0,03). CONCLUSÃO: Níveis mais elevados de pressão expiratória positiva final no pós-operatório imediato de revascularização do miocárdio incrementaram os valores de complacência pulmonar e melhoraram os índices de oxigenação, resultando acarretando em menor frequência de hipoxemia.

Dynamics of chest wall volume regulation during constant work rate exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease

This study evaluated the dynamic behavior of total and compartmental chest wall volumes [(V CW) = rib cage (V RC) + abdomen (V AB)] as measured breath-by-breath by optoelectronic plethysmography during constant-load exercise in patients with stable chronic obstructive pulmonary disease. Thirty males (GOLD stages II-III) underwent a cardiopulmonary exercise test to the limit of tolerance (Tlim) at 75% of peak work rate on an electronically braked cycle ergometer. Exercise-induced dynamic hyperinflation was considered to be present when end-expiratory (EE) V CW increased in relation to resting values. There was a noticeable heterogeneity in the patterns of V CW regulation as EEV CW increased non-linearly in 17/30 "hyperinflators" and decreased in 13/30 "non-hyperinflators" (P < 0.05). EEV AB decreased slightly in 8 of the "hyperinflators", thereby reducing and slowing the rate of increase in end-inspiratory (EI) V CW (P < 0.05). In contrast, decreases in EEV CW in the "non-hyperinflators" were due to the combination of stable EEV RC with marked reductions in EEV AB. These patients showed lower EIV CW and end-exercise dyspnea scores but longer Tlim than their counterparts (P < 0.05). Dyspnea increased and Tlim decreased non-linearly with a faster rate of increase in EIV CW regardless of the presence or absence of dynamic hyperinflation (P < 0.001). However, no significant between-group differences were observed in metabolic, pulmonary gas exchange and cardiovascular responses to exercise. Chest wall volumes are continuously regulated during exercise in order to postpone (or even avoid) their migration to higher operating volumes in patients with COPD, a dynamic process that is strongly dependent on the behavior of the abdominal compartment.

Ventilación mecánica en paciente con enfermedad pulmonar obstructiva crónica / Mechanical ventilation in patient with chronic obstructive pulmonary disease

La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es un problema sanitario y económico mundial. En los pacientes que presentan exacerbación aguda y son hospitalizados, alrededor del 8 por ciento requieren soporte ventilatorio. La ventilación no invasiva es el tratamiento de primera línea en la falla respiratoria, no obstante, la ventilación mecánica invasiva también es requerida. Un buen entendimiento de la fisiopatología de la vía aérea y de la mecánica respiratoria es necesario para un mejor manejo de las exacerbaciones y la falla respiratoria. La hiperinsuflación dinámica a nivel pulmonar derivado de una limitación de los flujos espiratorios es un hecho cardinal. Por ello, es necesario una óptima programación del ventilador mecánico que privilegie el vaciamiento espiratorio de los pulmones, mejorar el intercambio gaseoso y minimizar el trabajo respiratorio del paciente. Esta revisión discute las alteraciones fisiopatológicas y mecánicas respiratorias en el paciente con EPOC exacerbado y las técnicas ventilatorias para optimizar el manejo de la falla respiratoria hipercápnica.

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a major global healthcare problem. The patients that present acute exacerbation and are hospitalized, about 8 percent needs support ventilator. The noninvasive ventilation is the treatment of the first line in the respiratory failure, nevertheless, the mechanical invasive ventilation also is needed. A good understanding of the airway pathophysiology and lung mechanics in COPD is necessary for a better manage of the acute exacerbations and respiratory failure. The dynamic hyperinflation derived from an expiratory airflow limitation is a cardinal fact. For management, is necessary an appropriate programming of the mechanical ventilator that favors the reducing the amount of air trapping of the lungs, to improve the gas exchange and to minimize the respiratory work of the patient. This review discusses the alterations pathophysiology and lung mechanics in the patient with acute exacerbation of COPD and ventilatory strategies.

Bases fisiopatológicas del entrenamiento muscular en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica / Pathophysiological bases of muscular training in patients with chronic obstructive pulmonary disease

Dyspnea and decreased exercise capacity are the main factors that limit the daily living activities in patients with chronic respiratory diseases. The cardinal symptoms limiting exercise capacity in most patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are dyspnea and fatigue, which could be caused by alveolar ventilation and gas exchange disturbances, skeletal muscle dysfunction and/or cardiovascular failure. Anxiety, lack of motivation and depression were also associated with reduced exercise capacity, probably affecting the perception of symptoms. The relationship between psychological status and mood disorders in patients with COPD and exercise tolerance is complex and not yet fully understood. The origin of the exercise capacity limitation in COPD patients is multifactorial, so the separation of the variables involved for academic purposes is not always feasible. The pathogenic mechanisms may interact in complex ways, as an example, muscle deconditioning and hypoxemia can increase alveolar ventilation causing exercise limitation. Therefore, physical training and supplemental oxygen can reduce ventilatory limitation during exercise without changing lung function and maximum ventilatory capacity. The analysis of these factors could potentially identify reversible conditions that can improve the exercise performance and quality of life ofpatients with COPD, such as hypoxemia, bronchospasm, heart failure, arrhythmias, musculoskeletal dysfunction and myocardial ischemia. This review examines the principal mechanisms contributing to physical activity limitation in patients with COPD: alveolar ventilation and gas exchange abnormalities, cardiovascular and musculoskeletal system dysfunction, and respiratory muscles dysfunction.

La disnea y la disminución de la capacidad de realizar ejercicio son los principales factores que limitan las actividades de la vida diaria en pacientes con enfermedades respiratorias crónicas. Los síntomas cardinales que limitan la capacidad de ejercicio en la mayoría de los pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) son la disnea y/o fatigabilidad, los cuales pueden ser ocasionados por trastornos de la ventilación alveolar e intercambio gaseoso, disfunción de los músculos esqueléticos y/o falla cardiovascular. La ansiedad, falta de motivación y depresión también han sido asociadas a una menor capacidad de realizar ejercicio, probablemente afectando la percepción de los síntomas. La relación entre el estado psicológico y los trastornos del ánimo en pacientes con EPOC y la tolerancia al ejercicio es compleja y aún no ha sido completamente dilucidada. El origen de la limitación de la capacidad de ejercicio en pacientes con EPOC es multifactorial, por lo cual la separación de las variables involucradas con fines académicos no siempre es factible realizarlo en los pacientes. Los mecanismos patogénicos pueden relacionarse en forma compleja, a modo de ejemplo, el desacondicionamiento físico y la hipoxemia pueden contribuir a aumentar la ventilación alveolar ocasionando limitación del ejercicio de causa ventilatoria. Por lo tanto, el entrenamiento físico y el suplemento de oxígeno pueden reducir la limitación ventilatoria durante el ejercicio sin modificar la función pulmonar o la capacidad ventilatoria máxima. El análisis de los factores limitantes de la capacidad de ejercicio permite identificar trastornos potencialmente reversibles que pueden mejorar la calidad de vida de los enfermos, tales como la hipoxemia, broncoespasmo, insuficiencia cardiaca, arritmias, disfunción musculoesquelética y/o isquemia miocárdica. En esta revisión se examinan los principales mecanismos que contribuyen a la limitación de la actividad física en pacientes con EPOC:...

Estudio explorativo acerca de la utilidad del cociente respiratorio en la determinación del umbral anaeróbico en pacientes con unsuficiencia renal crónica / Exploratory study about the utility of the respiratory quotient on the determination of anaerobic threshold on chronic kidney disease patients

Fundamento y Objetivo: Debido a las alteraciones observadas en la condición física de pacientes con insuficiencia renal crónica se ha demostrado la utilidad de someter a estos pacientes a un entrenamiento físico. El cociente respiratorio es utilizado normalmente como un medio no invasivo para estimar el umbral anaeróbico en sujetos sometidos a entrenamiento físico. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la utilidad del cociente respiratorio como método indirecto para estimar el umbral anaeróbico y como indicador de detención en una ergometría en pacientes con insuficiencia renal crónica. Pacientes y método: Se realizó una cicloergometría con análisis de gases espirados en un grupo de pacientes con insuficiencia renal crónica (n=17) y en un grupo de sujetos sanos (n=18). Los cocientes respiratorios en reposo y con 30, 60 y 100 W fueron comparados entre ambos grupos. Resultados: No se observaron diferencias entre individuos sanos y pacientes en el cociente respiratorio en reposo; sin embargo, durante la prueba con diferentes intensidades de trabajo se observaron diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos. Conclusiones: En el caso de los nefrópatas, las diferencias observadas en el cociente respiratorio pueden atribuirse a exceso de producción de CO2. Per esta razón, la utilización del cociente respiratorio como un medio no invasivo para estimar el umbral anaeróbico parece ser no recomendable en pacientes con insuficiencia renal crónica.

Background and Objective: Due to changes observed in the physical condition of patients with chronic renal failure it has been demonstrated the usefulness of the physical training on these patients. The respiratory quotient is normally used as a non-invasive method for estimating the anaerobic threshold in subjects undergoing physical training. This study aimed to evaluate the usefulness of the respiratory quotient as an indirect method to estimate the anaerobic threshold and as an indicator to stop the ergometry in patients with chronic renal failure. Patients and Methods: We conducted a cycle-erge metry with expired gas analysis in patients with chronic renal failure (n = 17) and in a group of healthy subjects (n= 18). The respiratory quotients at rest and with 30, 60 and 100 W were compared between groups. Results: No differences in the respiratory quotient were observed between healthy subjects and patients at rest, however, statistically significant differences were found between groups with different intensities of work. Conclusions: Because the observed differences in respiratory quotients could be attributed to an excess on production of CO2 in chronic renal failure patients, the use of respiratory quotient as a non-invasive method for estimating the anaerobic threshold seems to be not recommended in these patients.

13CO2 recovery fraction in expired air of septic patients under mechanical ventilation

The continuous intravenous administration of isotopic bicarbonate (NaH13CO2) has been used for the determination of the retention of the 13CO2 fraction or the 13CO2 recovered in expired air. This determination is important for the calculation of substrate oxidation. The aim of the present study was to evaluate, in critically ill patients with sepsis under mechanical ventilation, the 13CO2 recovery fraction in expired air after continuous intravenous infusion of NaH13CO2 (3.8 µmol/kg diluted in 0.9 percent saline in ddH2O). A prospective study was conducted on 10 patients with septic shock between the second and fifth day of sepsis evolution (APACHE II, 25.9 ± 7.4). Initially, baseline CO2 was collected and indirect calorimetry was also performed. A primer of 5 mL NaH13CO2 was administered followed by continuous infusion of 5 mL/h for 6 h. Six CO2 production (VCO2) measurements (30 min each) were made with a portable metabolic cart connected to a respirator and hourly samples of expired air were obtained using a 750-mL gas collecting bag attached to the outlet of the respirator. 13CO2 enrichment in expired air was determined with a mass spectrometer. The patients presented a mean value of VCO2 of 182 ± 52 mL/min during the steady-state phase. The mean recovery fraction was 0.68 ± 0.06 percent, which is less than that reported in the literature (0.82 ± 0.03 percent). This suggests that the 13CO2 recovery fraction in septic patients following enteral feeding is incomplete, indicating retention of 13CO2 in the organism. The severity of septic shock in terms of the prognostic index APACHE II and the sepsis score was not associated with the 13CO2 recovery fraction in expired air.

Análise das alterações ventilatórias e hemodinâmicas com utilização de ventilação mecânica não-invasiva com binível pressórico em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva / Analysis of ventilation and hemodynamic changes resulting from noninvasive bilevel pressure mechanical ventilation applied to patients with congestive heart failure

OBJETIVO: Observar na prática como a pressão positiva não invasiva com dois níveis de pressão, aplicada com diferentes valores, pode interferir na pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD), pressão arterial média (PAM), freqüência cardíaca (FC), freqüência respiratória (FR) e saturação periférica de oxigênio (SatO2), em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva (ICC). MÉTODOS: Analisamos 14 pacientes com ICC que foram tratados com ventilação mecânica não invasiva com dois níveis de pressão. A idade média foi de 62,85 anos. Os pacientes foram tratados consecutivamente com EPAP de 5 cmH2O, 10 cmH2O, 15 cmH2O, 10 cmH2O e 5 cmH2O mantendo uma variação de pressão (deltaP) de 5 cmH2O entre a pressão inspiratória (IPAP) e a pressão expiratória (EPAP). Foram coletados os dados ventilatórios e hemodinâmicos em todos esses momentos, e também 5 minutos antes do início do protocolo e 5 minutos após o seu término. RESULTADOS: Houve diferença estatisticamente significante na freqüência respiratória, entre o momento anterior ao do início do protocolo e 5 minutos após a instalação da máscara de pressão positiva (p = 0,022), e na saturação de oxigênio, entre o momento final da utilização de EPAP de 5 cmH2O e depois da retirada da máscara de pressão positiva (p = 0,05). CONCLUSÃO: A ventilação mecânica não invasiva com dois níveis de pressão beneficia os pacientes com insuficiência cardíaca congestiva por meio da melhora da oxigenação e diminuição do trabalho respiratório. Não foi possível observar alterações estatisticamente significantes nos dados hemodinâmicos devido ao pequeno número de pacientes e à presença de outras doenças cardíacas associadas.

OBJECTIVE: To observe in practice how noninvasive bilevel positive pressure, applied at different levels, may interfere with systolic arterial pressure (SAP), diastolic arterial pressure (DAP), mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR), respiratory rate (RR), and peripheral oxygen saturation (SpO2), in patients with congestive heart failure (CHF). METHODS: Fourteen CHF patients (mean age 62.85 years) were treated with noninvasive bilevel mechanical ventilation. Patients were consecutively treated with an expiratory positive airway pressure (EPAP) of 5 cmH2O, 10 cmH2O, 15 cmH2O, 10 cmH2O, and 5 cmH2O, maintaining a variation in pressure (deltaP) of 5 cmH2O between the inspiratory pressure (IPAP) and the expiratory pressure (EPAP). Ventilation and hemodynamic data were collected at these time points, as well as 5 minutes before the beginning of the protocol and 5 minutes after its completion. RESULTS: A statistically significant difference was observed in the respiratory rate between the moment just before the beginning of the protocol and 5 minutes after positive pressure mask placement (p=0.022), and in oxygen saturation, between the final minute of EPAP at 5 cmH2O and after the removal of the mask (p=0.05). CONCLUSION: Noninvasive bilevel mechanical ventilation improves oxygenation and reduces respiratory work, thus being beneficial for patients with congestive heart failure. It was not possible to observe statistically significant changes in the hemodynamic data due to the small number of patients and to other associated heart diseases.

The impact of noninvasive ventilation during the physical training in patients with moderate-to-severe chronic obstructive pulmonary disease (COPD)

OBJECTIVE: To evaluate the influence of physical training with or without noninvasive ventilation at 2 levels of pressure in the airways (BiPAP®) in patients with chronic obstructive pulmonary disease. METHODS: Eighteen patients with FEV1 = 34 ± 8 percent of predicted values, mean age of 68 ± 9 years were randomly distributed into 2 groups, one group performing physical training on a treadmill and the other group performing physical training associated with BiPAP® (physical training+B), for 30 minutes, 3 times a week for 12 weeks. The training velocity was based on a test of cardiopulmonary force performed pre- and postintervention, which registered the values for heart rate, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, peripheral oxygen saturation, blood lactate, sensation of dyspnea, respiratory muscle strength, and analysis of gases expired such as oxygen consumption and the production of carbon dioxide. RESULTS: For both groups, there was a significant improvement in dyspnea and peripheral oxygen saturation at identical levels of physical exercise, in distance walked during the physical training, and in respiratory muscle strength (P < 0.05). Only the physical training+B group had a significant improvement in heart rate, systolic blood pressure, and oxygen consumption after training (P < 0.05). Significant reductions of blood lactate were observed at identical levels of exercise in physical training+B when compared to isolated physical training (from 1.3 ± 0.7 mMol/L versus 2.5 ± 0.9 mMol/L, (P < 0.05), respectively). CONCLUSION: Physical training associated with BiPAP® enhanced the oxidative muscular capacity and could be an adjunctive recourse for physical rehabilitation in patients with chronic obstructive pulmonary disease.

OBJETIVO: Avaliar a influência do treinamento físico, com e sem ventilação não invasiva com dois níveis de pressão nas vias aéreas (BiPAP®), em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica. MÉTODOS: Dezoito pacientes com VEF1=34±8 por cento do previsto, idade média de 68±9 anos, foram randomicamente distribuídos em dois grupos, um grupo realizando treinamento físico em esteira e outro grupo realizando treinamento físico associado ao BiPAP® (treinamento físico+B), durante 30 minutos, 3 vezes por semana, por 12 semanas. A velocidade do treinamento foi baseada no teste cardiopulmonar realizado pré e pós-intervenção, com registro dos valores de freqüência cardíaca, pressão arterial sistólica, pressão arterial diastólica, saturação periférica de oxigênio, lactato sanguíneo, sensação de dispnéia, força muscular respiratória e análise de gases expirados como consumo de oxigênio, produção de dióxido de carbono. RESULTADOS: Em ambos os grupos houve melhora significativa na dispnéia e saturação periférica de oxigênio no mesmo nível de esforço, na distância percorrida no teste cardiopulmonar e na força muscular respiratória (p<0,05). Somente o grupo treinamento físico+B teve melhora significativa de freqüência cardíaca, pressão arterial sistólica e consumo de oxigênio após treinamento (p<0,05). Além disso, significativa redução do lactato sanguíneo foi observada para o mesmo nível de exercício no grupo treinamento físico+B quando comparado com treinamento físico isolado (1,3±0,7 e 2,5±0,9mMol/L, p<0,05, respectivamente). CONCLUSÃO: O treinamento físico associado com BiPAP® aumenta a capacidade muscular oxidativa, e pode ser um recurso coadjuvante da reabilitação física de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica.

Ventilatory response during exercise among chronic Chagas cardiopathy patients

CONTEXT AND OBJECTIVE: The change in slope of the VE/VCO2 curve with time during exercise (VE/VCO2 slope) has been recommended as a parameter for analyzing the ventilatory response during exercise among patients with heart failure of different etiologies. The aim of this work was to evaluate the ventilatory response among patients with chronic Chagas cardiopathy. METHODS: Forty-eight patients, divided into four groups according to the Los Andes clinical/hemodynamic classification, were studied. They were also classified according to peak oxygen uptake (peak VO2) for a second analysis. The results from the patients were compared with results from a control group consisting of 21 healthy male volunteers (no Chagas disease). Exercise was performed on a cycle ergometer with loads increasing at the rate of 12.5 watts/min, and exercise duration was symptom-limited. Gas concentration and flow rate data were fed into a computer, which produced a real-time report on ventilatory and gas exchange parameters (breath-by-breath). The ventilatory parameters of VE/VCO2 slope and VE/VCO2 ratio computed at different times of the test were adopted. RESULTS: Although there were no significant differences in VE/VCO2 ratio and VE/VCO2 slope when patients were grouped using the Los Andes clinical/hemodynamic classification, these parameters varied significantly when peak VO2 was used to define patient groups. CONCLUSION: Our results indicate that progressive deterioration in ventilatory response among chronic Chagas cardiopathy patients during exercise is more evident when the functional capacity (peak VO2) is reduced, than when changes are related to the Los Andes classification.

CONTEXTO E OBJETIVO: Mudança na inclinação da curva VE/VCO2 ao longo do tempo durante exercício tem sido recomendada como parâmetro de análise da resposta ventilatória durante o exercício entre pacientes com insuficiência respiratória de diferentes etiologias. O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta ventilatória de pacientes com cardiopatia chagásica crônica. MÉTODOS: Total de 48 pacientes, divididos em quatro grupos de acordo com a Classificação Clinica e Hemodinâmica de Los Andes, compôs a amostra deste estudo. Na análise, os pacientes foram classificados também pelo consumo de oxigênio obtido em teste de esforço. Os resultados dos pacientes foram comparados com os resultados do grupo de controle, formado por 21 homens saudáveis, sem diagnóstico de doença de Chagas. O teste de esforço foi realizado em bicicleta ergométrica com o incremento de 12.5 W/min, sendo a duração do exercício sintoma-limitado. A concentração de gases e o fluxo ventilatório foram medidos em tempo real e registrados ciclo a ciclo. Foram adotados os parâmetros inclinação da curva de VE/VCO2 e razão entre VE/VCO2 (computada em diferentes momentos do teste). RESULTADOS: Apesar de não haver diferenças significativas para VE/VCO2 slope e para a razão VE/VCO2 quando os pacientes foram grupados pela Classificação Clínica/Hemodinâmica de Los Andes, esses parâmetros variaram significativamente quando a capacidade funcional, VO2peak, foi considerada. CONCLUSÕES: Nossos resultados indicam que uma menor capacidade ventilatória durante o exercício foi mais evidente nos pacientes com cardiopatia chagásica crônica quando a capacidade funcional estava reduzida.

Avaliação clínica da tolerância ao exercício e das trocas gasosas pulmonares nas denças intersticiais fibrosantes / Gas exchange and cardiopulmonary responses to a 6 minute step test in patients with pulmonary fibrosis: comparison with cycle ergometry in isometric conditions

As doenças pulmonares intersticiais (DPIj constituem grupo heterogéneo de condições, classificadas pelas características clínicas, radiológicas, histopatológicas e prognósticas distintas. As alterações funcionais são caracterizadas por distúrbio ventilatório restritivo, com redução dos volumes pulmonares associados à baixa complacência pulmonar, queda da capacidade de difusão pulmonar ao monóxido de carbono e hipoxemia arterial no exercício. O teste do degrau é usado para avaliar a capacidade funcional de pacientes em diferentes doenças. Entretanto, pouco se conhece sobre a demanda cardiorrespiratória e de trocas gasosas quando comparados os teste do degrau e cicloergômetro em pacientes com DPI. OBJETIVO: Avaliar, em condições isometabólicas, as variáveis ventilatórias, de trocas gasosas e cardiovasculares obtidas no teste do degrau de 6 minutos e no teste submáximo em cicloergômetro, em pacientes com DPI. MÉTODO: Estudo prospectivo com 31 pacientes com fibrose pulmonar idiopática e pneumonite por hipersensibilidade crõnica, que realizaram avaliação de um índice de dispnéia, volumes pulmonares estáticos, capacidade de difusão, teste de exercício cardiorrespiratório(TECR), testes do degrau de 6 minutos(TD6), TEOR com carga fixa em cicloergômetro(cicio) e gasometria arterial de repouso exercício subrnáximo no cicloergômetro. RESULTADOS: De um grupo de 30 pacientes que realizou a avaliação da capacidade de difusão pulmonar para o monóxido de carbono (Dco), 27 (90 por cento) apresentaram valores abaixo do limite inferior da normalidade e 17 (57 por cento) tiveram Dco < 50 por cento do previsto brasileiro. As variáveis metabólicas VCO2 e R foram mais elevadas no cicloergômetro em relação ao degrau (p < 0,05), com resposta ventilatória também mais elevada (VE e VE/VC02). Desta forma, a maior resposta ventilatória no cicloergômetro deveu-se não somente a um VC02 mais elevado, mas também a um excesso ventilatório em relação à liberação pulmonar de C02 (maior VE/VC02)...

Trocas gasosas em exercício em diferentes estágios evolutivos da cardiopatia chagásica crönica / Gas exchange during exercise in different evolutional stages of chronic Chagas' heart disease

OBJECTIVE: To compare gas exchange at rest and during exercise in patients with chronic Chagas' heart disease grouped according to the Los Andes clinical/hemodynamic classification. METHODS: We studied 15 healthy volunteers and 52 patients grouped according to the Los Andes clinical/hemodynamic classification as follows: 17 patients in group IA (normal electrocardiogram/echocardiogram), 9 patients in group IB (normal electrocardiogram and abnormal echocardiogram), 14 patients in group II (abnormal electrocardiogram/echocardiogram, without congestive heart failure), and 12 patients in group III (abnormal electrocardiogram/echocardiogram with congestive heart failure). The following variables were analyzed: oxygen consumption (V O2), carbon dioxide production (V CO2), gas exchange rate (R), inspiratory current volume (V IC), expiratory current volume (V EC), respiratory frequency, minute volume (V E), heart rate (HR), maximum load, O2 pulse, and ventilatory anaerobic threshold (AT). RESULTS: When compared with the healthy group, patients in groups II and III showed significant changes in the following variables: V O2peak, V CO2peak, V ICpeak, V ECpeak, E, HR, and maximum load. Group IA showed significantly better results for these same variables as compared with group III. CONCLUSION: The functional capacity of patients in the initial phase of chronic Chagas' heart disease is higher than that of patients in an advanced phase and shows a decrease that follows the loss in cardiac-hemodynamic performance

Ventilación domiciliaria no invasiva a presion positiva en hipoventilacion alveolar cronica / Domiciliary noninvasive positive pressure ventilation in chronic alveolar hypoventilation

Se analizó en un grupo de pacientes con hipoventilación alveolar crónica de diferente etiología la efectividad del tratamiento con ventilación no invasiva domiciliaria nocturna a presión positiva con dos niveles de presión (BiPAP) vía máscara nasal. Se evaluó eficacia según respuesta sintomática y cambio en el intercambio gaseoso. Los datos fueron analizados a través del test de Student. Fueron incluidos 13 pacientes con una edad promedio de 55.7 años rango 20 a 76 años, 5 de sexo masculino y 8 de femenino. El diagnóstico más común fue tuberculosis en 6 pacientes, 4 de los cuales habían tenido procedimiento quirúrgico asociado (2 toracoplastia, 1 frenicectomía y 1 neumonectomía), 3 con miopatía (1 miastenia gravis, otro distrofia muscular y el tercero parálisis diafragmática bilateral), 1 con síndrome de obesidad-hipoventilación, 1 con escoliosis, 1 con bronquiectasias y 1 paciente con fibrosis quística. Estos dos últimos pacientes se encontraban en lista de espera para transplante pulmonar. Los síntomas al momento de la consulta eran: disnea 13/13 (100 por ciento), astenia 13/13 (100 por ciento), hipersomnolencia diurna 10/13 (77 por ciento), cefalea 9/13 (69 por ciento), edemas en miembros inferiores 6/13 (46 por ciento), pérdida de memoria 6/13 (46 por ciento). Con respecto al intercambio gaseoso mostraban hipoxemia e hipercapnia. El tiempo promedio del seguimiento fue de 2.2 años (rango de 6 meses a 4 años). Dentro del primer año de tratamiento con BiPAP todos los pacientes evidenciaron disminución de la disnea y desaparición de la astenia, hipersomnolencia, cefalea, edema en miembros inferiores y pérdida de memoria. Hubo una mejoría en el intercambio gaseoso: la PaO 2/FiO 2 de 269 +/- 65.4 (basal) se incrementó a 336.7 +/- 75.3 postratamiento (p= 0.0018) y la PaCO 2 de 70.77 +/- 25.48 mmHg (nasal) se redujo a 46.77 +/- 8.14 mmHg (p= 0.0013). El soporte ventilatorio fue abandonado en 5 pacientes: tres con neomonía bacteriana que requirieron intubación y ventilación mecánica convencional, dos de ellos fallecieron y uno permanece ventilado a través de traqueostomía. Un paciente con bronquiectasias y uno con fibrosis quística fueron transplantados. Los restantes ocho pacientes se encuentran estables. En conclusión la ventilación no invasiva domiciliaria con BiPAP, usada como soporte ventilatorio nocturno crónico en pacientes seleccionados con hipoventilación alveolar crónica mejora en forma efectiva y duradera los síntomas y el intercambio gaseoso.

Ventilação pulmonar mecânica em Pediatria / Mechanic pulmonary ventilation in Pediatrics

Os autores analisam exaustivamente todos os aspectos da ventilaçäo pulmonar mecânica em Pediatria, destacando a importância dos diferentes procedimentos e técnicas utilizados, suas indicaçöes, cuidados a observar no seu emprego, objetivos, parâmetros iniciais, uso da sedaçäo, analgesia e bloqueio neuromuscular do paciente, finalizando com a descriçäo da ventilaçäo pulmonar mecânica nas situaçöes clínicas mais encontradiças nos Centros de Terapia Intensiva pediátrica, limitaçöes ao seu emprego e possíveis avanços em futuro próximo

Interação cardiopulmonar durante a ventilação mecânica / Cardiopulmonary interaction during mechanical ventilation

As interaçöes cardiopulmonares durante a ventilação mecânica são complexas e dependem do estado volêmico do paciente (hipovolemia, normovolemia e hipervolemia), das funçöes dos ventrículos direito e esquerdo, assim como de sua pós-carga, do estado funcional dos pulmöes (normal, restritivo, ou obstrutivo) e da complacência do sistema toracoabdominal. Nos estados hipovolêmicos, a adição de pressão positiva intratorácica prporciona diminuição do retorno venoso e conseqüente dominuição do débito cardíaco. Esse efeito encontr-se exacerbado nas disfunçöes do ventrículo direito presentes no tromboembolismo pulmonar e na doença pulmonar obstrutiva crônica e, em menor grau, do ventrículo esquerdo. Nos estados de hipervolemia, a pré-carga de ambos os ventrículos está aumentada. Quando a pressão capilar pulmonar ultrapassa 18 mmHg em pulmöes normais ocorre o extravasamento de líquido para o interstício pulmonar e interior dos alvéolos. Esse efeito está exacerbado nas alteraçöes de permeabilidade da membrana alveolocapilar (síndrome do desconforto respiratório agudo). Nos estados hipervolêmicos, a adição de pressão intratorácica positiva não costuma ocasionar a diminuição do débito cardíaco. Nas disfunçöes de ventrículo esquerdo com pressão capilar acima de 18 mmHg, a adição de pressão intratorácica positiva mantém os alvéolos abertos, melhorando a oxigenação e diminuição a pós-carga do ventrículo esquerdo, o que proporciona a melhora do desempenho ventricular. Assim observando-se e compreendendo-se essas complexas interaçöes cardiopulmonares, poderemos otimizar as condiçöes cardiorrespiratórias nas diferentes situaçöes clínicas.

Situaciones críticas en el intraoperatorio del paciente politraumatizado / Critical situations under surgery in polytraumatized patients

Las lesiones presentes en el paciente politraumatizado y las alteraciones fisiopatológicas que pueden ocasionar hacen necesaria una cuidadosa evaluación de las mismas, de las regiones anatómicas involucradas, de la extensión del traumatismo, de la existencia de enfermedades preexistentes, de la presencia de drogas adictivas, y otras situaciones, a fin de poder realizar un diagnóstico presuntivo de las situaciones críticas que se susciten bajo condiciones de anestesia. Según su frecuencia, las lesiones orgánicas se distribuyen 34 por ciento en las extremidades, 32 por ciento en cabeza y cuello, 25 por ciento en tórax y 15 por ciento en abdomen. Los traumatismos de tórax revisten gravedad de por sí, pues se asocian frecuentemente con traumatismos de columna cervical y/o abdomen, pudiendo ser cerrados o penetrantes. Las lesiones asociadas con hipotensión arterial persistente son la contusión miocárdica, el neumotórax hipertensivo, el taponamiento cardíaco, el embolismo gaseoso y la lesión coronaria con infarto agudo de miocardio. Descartado lo anterior, deben buscarse sitios de sangrado o causas metabólicas, alérgicas o la presencia de sepsis. Las alteraciones en la oxigenación del paciente politraumatizado bajo anestesia pueden deberse a hipoventilación, alteraciones del intercambio gaseoso, problemas hemodinámicos, o intoxicaciones. La coagulopatía que se puede presentar podría tener su causa en la hipotermia que éstos pacientes presentan frecuentemente, por la exposición a ambientes fríos, transfusiones masivas, y/o dilución de los factores de la coagulación por la reposición inicial de líquidos. La hipotermia se relaciona con el índice de severidad lesional, el volumen de líquidos infundidos, la edad del paciente, la presencia de drogas (tóxicos, alcohol, etc.) y estación del año, siendo fundamental su monitoreo y tratamiento.

Método de investigaçäo em doenças ocupacionais pulmonares / Medical screening in occupational lung diseases

As doenças pulmonares säo investigadas, dos pontos de vista clínico e epidemiológico, como outras doenças respiratórias agudas e crônicas. Este texto acentua, fundamentalmente, a noçäo da padronizaçäo de uma série de métodos de investigaçäo corriqueiros, cita métodos de exploraçäo mais recentes, de caráter experimental e clínico, enfatiza a necessidade de definiçöes claras sobre a finalidade da investigaçäo e indica a necessidade de o médico, frente a um caso suspeito, explorar cuidadosamente a história ocupacional e, se necessário, sair a campo para a obtençäo de dados adicionais de auxílio prático para o entendimento de queixas, doenças ou problemas de grupos ocupacionalmente expostos a substâncias agressoras do sistema respiratório

Efeitos do captopril na hemodinâmica, nas trocas gasosas e na capacidade de exercício em portadores de hipertensäo pulmonar secundária a doença pulmonar obstrutiva crônica / Effects of captopril on hemodinamics, gas exchange and exercise tolerance in patients with pulmonary hypertension secondary to chronic obstructive lung disease

Captopril, um potente inibidor da enzima conversora da angiotensina, foi utilizado em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) (média dos volumes expiratórios forçados no 1§ segundo - VEFl = 0,73 L) e hipertensäo pulmonar (média de pressäo de artéria pulmonar - PAP = 41,3 mmHg). Na primeira fase da investigaçäo, realizou-se teste de esforço por incrementos de carga, em clicoergômetro, até o limite de tolerância dos pacientes. Este estudo foi caracterizado como duplo-cego, cruzado e aleatório, onde os indivíduos receberam por via oral, placebo (Pl) ou captopril (Cp) 25 mg, em dias diferentes. Na segunda fase, os pacientes foram submetidos a estudo hemodinâmico e gasimétrico (arterial e venoso misto) na posiçäo supina, antes, 60 min após administraçäo de placebo e imediatamente após o exercício (movimentos de pedalar com os membros inferiores). Após 30 min de descanso, o mesmo protocolo foi repetido substituindo-se o placebo por captopril 25 mg. Na avaliaçäo metabólica (cicloergométrica), o captopril aumentou significativamente o consumo máximo de oxigênio (média do consumo de O2 no exercício máximo-VO2 max, Cp = 0,81 l/min vs. Pl = 0,73 l/min) e isto esteve associado a uma menor freqüência cardíaca e maior pulso de O2 no exercício máximo. No estudo hemodinâmico, os valores médios da PAP e RVP no repouso e com captopril foram similares aos obtidos com placebo, porém no exercício, estes valores foram significativamente menores quando os pacientes receberam captopril...