INTRODUÇÃO

Os músculos abdominais (MA) são os principais responsáveis pela expiração forçada¹, possuindo ainda outras funções respiratórias. Na inspiração, a tensão de repouso dos MA limita a expansão visceral, permitindo ao diafragma elevar a pressão intra-abdominal, a qual é transmitida para a zona de aposição, e ampliando assim o diâmetro torácico. Além disso, o tônus abdominal contribui na manutenção da capacidade residual funcional (CRF) e da forma de cúpula do diafragma, que é essencial no desempenho deste².

O músculo transverso do abdômen (MTA) se interdigita com o diafragma nas seis últimas costelas e, com outras estruturas passivas e contráteis, estabiliza o gradil costal^{3), (4}. O MTA contrai ao fim da expiração tranquila e reduz o volume pulmonar abaixo da CRF, causando súbito alongamento diafragmático que facilita a inspiração subsequente. Os MA podem sustentar a ventilação ao manter a expiração ativa compensando sobrecarga nos músculos inspiratórios^{5), (6}.

A fadiga dos MA reduz a tolerância ao exercício e o fortalecimento aumenta o volume pulmonar e a estabilidade do tronco^{7), (4}. A inibição muscular causada por cirurgia abdominal torna a tosse pouco eficaz e favorece o acúmulo de secreção nas vias aéreas⁸. No estudo de McCaughey et al. ⁽⁹, a eletroestimulação dos MA em tetraplégicos melhorou a função pulmonar e reduziu o tempo de desmame da ventilação mecânica (DVM).

A falha no DVM tem como uma das principais causas a fraqueza muscular respiratória^{10)- (12}, comumente avaliada pelas pressões inspiratória máxima (PI_máx) e expiratória máxima (PE_máx) ⁽¹³, mas há poucos estudos abordando a função dos músculos da expiração no desmame, cujo foco em geral está nos inspiratórios, particularmente o diafragma^{14)- (16}. Assim, revisões e diretrizes não mencionam a PE_máx e o treino muscular expiratório^{10), (12), (17}. Em contrapartida, recentemente a PE_máx, o índice de respiração rápida e superficial (IRRS) e o teste de patência das vias aéreas foram os únicos preditores independentes de sucesso em 6583 extubações endotraqueais¹⁸.

Diante do exposto, este estudo objetivou investigar a relação da força muscular expiratória com a respiração espontânea de indivíduos em ventilação mecânica invasiva (VMI).

METODOLOGIA

Trata-se de um estudo transversal com amostra por conveniência realizado em uma unidade de terapia intensiva (UTI) geral do Hospital Getúlio Vargas, PE/Brasil. Foi usado o cálculo amostral a partir de uma população finita e de tamanho conhecido. Com uma média de 64 admissões em 60 dias (duração da coleta de dados)., a metade do valor (32 indivíduos) foi considerada a população, deduzindo-se perdas e exclusões conforme dados setoriais. Admitindo-se proporção de 50%, confiabilidade de 95% e erro de 5%, o cálculo resultou em n=30. Todos os indivíduos já internados ou admitidos no período foram avaliados para inclusão. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade de Pernambuco (CAAE 60149516.5.0000.5192). O consentimento informado foi obtido dos pacientes ou parentes.

Os critérios de inclusão foram, por se tratar de uma UTI geral, qualquer descompensação clínica de origem não traumática em curso com insuficiência respiratória aguda, idade ≥18 e ≤79 anos e período >48 horas em VMI. Os critérios de exclusão foram: insuficiência cardíaca descompensada, lesão aguda craniana ou torácica, intolerância ao modo ventilatório Pressão de Suporte (PSV), frequência respiratória (f) ≥35irpm, SpO₂ <90% com pressão positiva ao final da expiração (PEEP) >5cmH₂O ou FiO₂ ≥0,5, frequência cardíaca ≥140bpm ou pressão arterial sistólica ≥180 ou ≤90¹⁹.

Foram formados os grupos PE_máx satisfatória (GPES) e PE_máx baixa (GPEB), comparados quanto aos parâmetros PE_máx e PI_máx (percentuais dos valores preditos²⁰), IRRS, volume minuto (VM), f, volume corrente absoluto (VC_A) e relativo (VC_R), e capacidade vital absoluta (CV_A) e relativa (CV_R). A PE_máx, a PI_máx e o IRRS foram considerados satisfatórios se ≥55cmH₂O, <-40cmH₂O e <68rpm/L, respectivamente²⁰.

A caracterização dos grupos foi determinada pelas variáveis: idade, sexo, tipo de via aérea artificial (VAA), tempo de hospitalização (T-Hosp), tempo na UTI (T-UTI), tempo em VMI (T-VMI), sepse, comorbidades e pós-operatório de cirurgia abdominal e de outras cirurgias.

Dois fisioterapeutas cegos quanto à alocação foram treinados em funções preestabelecidas. Os procedimentos foram precedidos de posicionamento dos indivíduos em semidecúbito de 30 a 45°, ajuste da pressão de cuff em 30cmH₂O²¹ e aspiração das vias aéreas. O protocolo começou com um teste de respiração espontânea (PEEP=5cmH₂O e pressão de suporte=7cmH₂O) intercalado com desconexão do ventilador para avaliação respiratória.

As mensurações das pressões respiratórias duraram 40 a 60 segundos, baseando-se subjetivamente no conforto dos participantes (adaptado de Guimarães et al. ⁽²²) e só foram repetidas se julgadas necessárias. Na PE_máx, foi acoplado à VAA um manovacuômetro (Comercial médica-SP/Brasil, +/-120cmH₂O) com válvula unidirecional que permitia apenas a inspiração para realização da manobra de Valsalva: esforço expiratório máximo em capacidade pulmonar total (CPT) com VAA oclusa. O inverso foi feito na PI_máx (manobra de Muller): esforço inspiratório máximo em volume residual (VR) ^{(13), (23}.

Um ventilômetro (AINCA-EUA, modelo 00-295) registrou o VM, que foi dividido pela f obtendo-se o VC_A médio em mL, cuja divisão pelo peso predito gerou o VC_R. O IRRS foi obtido pela divisão da f pelo VC_A em litros²⁴. Já a capacidade vital (CV) foi estimada pela adaptação do método de Marini et al. ⁽²⁵ com o arranjo de duas válvulas unidirecionais, um tubo ‘T’ e um ventilômetro (Figura 1). Ocluía-se manualmente a válvula inspiratória e o paciente exalava até chegar ao VR. Em seguida ocluía-se apenas a válvula expiratória e os volumes de consecutivos esforços inspiratórios se somavam até cessar alteração no ventilômetro, indicando que a CPT havia sido alcançada. O valor gerado foi a CV_A (CV_R=CV_A/peso predito).

Figura 1 Instrumento de exame da capacidade vital 

A altura estimada foi o dobro da distância do centro da fúrcula esternal à extremidade do dedo médio, estando o membro superior em extensão de cotovelo e 90° de abdução de ombro²⁶. As equações do peso predito foram: homens: 50+0,91 (altura-152,4); mulheres: 45,5+0,91 (altura-152,4) ⁽²⁷.

Os dados foram armazenados no software Epi-info 7.2. O software SPSS 20.0 foi usado na análise descritiva (média, desvio padrão, mediana, percentil 25% e 75% e intervalo de confiança de 95%). Na avaliação da normalidade dos dados foi utilizado o Teste de Shapiro-Wilk. A análise da heterogeneidade entre os grupos foi obtida pelo Teste t de Student para duas amostras independentes (paramétrico) ou pelo teste de Mann-Whitney (não-paramétrico). As tabelas de contingência foram avaliadas pelo teste exato de Fisher. Correlações foram estabelecidas pelo coeficiente de Pearson (paramétrico) ou de Spearman (não paramétrico). As associações foram significantes quando p<0,05.

RESULTADOS

Das 68 admissões do período da coleta (incluindo aqueles já internados no início), ocorreram 8 exclusões por intolerância ao modo PSV e outros 30 não foram incluídos por: ausência de VAA (12), extubação em <48 horas (10) e idade >79 anos (8). Assim, foram incluídos 30 indivíduos: 9 (30%) alocados no GPES e 21 (70%) no GPEB, conforme o ponto de corte de 55cmH₂O na PE_máx.

Como esperado, a PE_máx percentual (%PE_máx) do GPES foi maior que a do GPEB (p=0,001), mas não houve diferença na PI_máx percentual (%PI_máx) (0,077). Na subanálise intragrupo, a %PE_máx foi menor que a %PI_máx no GPEB (p<0,0001), o que não ocorreu no GPES (p=0,145). Apenas um indivíduo, em toda a amostra, apresentou PI_máx insatisfatória (<40cmH₂O).

O GPES teve desempenho superior ao do GPEB no IRRS (p=0,022) e na f (p=0,044). A diferença favorecendo o GPES no VC_A (p=0,044) não se manteve no VC_R (0,312), o que similarmente ocorreu com a CV_A (p=0,035) e a CV_R (p=0,227). O VM não diferiu entre os grupos (p=0,586). A Tabela 1 contém a estatística descritiva e analítica dos dados quantitativos.

A %PE_máx apresentou moderada correlação com o IRRS (r=-0,406; p=0,026), a f (r=-0,426; p=0,017), o T-VMI (r=-0,408; p=0,025) e o T-UTI (r=-0,426); p=0,019). A %PI_máx só se correlacionou com a %PE_máx (r=0,676; p<0,001). Quanto aos valores mensurados, sem se considerar o percentual, houve relação da PE_máx (r=0,369; p=0,045) e da PI_máx (r=-406; p=0,026) com a CV_A, porém tal fenômeno não ocorreu com a CV_R; esta se associou ao IRRS (r=-0,640; p<0,001), ao VC_R (r=0,673; p<0,001) e à f (r=-0,542; p=0,002).

Houve mais mulheres no GPEB (71,4%) do que no GPES (22,2%, p=0,020). O IRRS satisfatório (<68rpm/L) prevaleceu no GPES (88,89%) em relação ao GPEB (47,62%, p=0,049). Não houve diferença nas demais variáveis categóricas (Tabela 2).

DISCUSSÃO

O GPES teve melhor desempenho no IRRS e na f. Não houve diferença no VC_R, na CV_R e no VM. A prevalência de PE_máx satisfatória foi baixa, observada no tamanho dos grupos. A PI_máx não variou estatisticamente entre os grupos e só um indivíduo teve PI_máx insatisfatória. Dentre as correlações observadas, destacam-se as observadas apenas na %PE_máx percentual com o IRRS, a f, o T-VMI e o T-UTI e as correlações da CV_R com o IRRS e seus componentes.

A subanálise intragrupo das pressões respiratórias mostra que a %PE_máx foi menor que a %PI_máx em ambos os grupos, sendo a diferença significativa no GPEB, sugerindo que a debilidade expiratória foi mais severa que a inspiratória. Este provavelmente é um achado inédito em pacientes críticos. Todavia, alterações da complacência do sistema respiratório são comuns nesta população²⁸ e podem culminar em menor CPT, reduzindo a PEmáx¹³. Porém, a fraqueza muscular adquirida na UTI (FMA-UTI) pode ter influência no fenômeno²⁹.

Embora o IRRS satisfatório do GPES possa ser atribuído à ação de ambos os grupos musculares, os músculos da expiração podem ter sido determinantes, visto que: eles modulam o controle respiratório protegendo os músculos inspiratórios³⁰; os MA facilitam a contração diafragmática²; a PE_máx adequada pode indicar maior eficácia da tosse, portanto maior permeabilidade das vias aéreas e menor trabalho respiratório^{8), (31}; o GPEB teve PI_máx de -59,76±15,60, que é superior ao ponto de corte de -40cmH₂O, mas não refletindo em um bom IRRS; apenas a %PE_máx se correlacionou com o IRRS; não há correlação da atividade elétrica do diafragma com a f ou com o IRRS³²; e normalmente a negativação inspiratória de -5cmH₂O na pressão pleural é suficiente para a inalação de 500ml de ar³³. O IRRS é o índice preditivo mais utilizado no DVM¹⁷, mas o desenho deste estudo limita as interpretações. É necessário um acompanhamento longitudinal para verificar os desfechos no DVM de acordo com a PE_máx.

A semelhança encontrada no VM foi observada em outros estudos^{18), (30), (32} e pode advir da tolerância da amostra ao modo PSV. Como o VM é produto do VC_A pela f, foi encontrada diferença nessas variáveis, que tendem a se modificar inversamente. Assim, o GPES teve f menor por apresentar maior VC_A, enquanto o GPEB compensou o baixo VC_A aumentando a f. Como a diferença no VC_R não foi significante, a maior contribuição veio da f, concordando com Sugiura et al. ⁽³⁰, segundo os quais a fadiga expiratória desencadeia o padrão rápido e superficial e, até certo nível de esforço, a alteração no VC_A não é significativa.

A CV_R não variou estatisticamente entre os grupos, mesmo se correlacionando com o IRRS e seus componentes isoladamente, os quais, excetuando o VC_R, mostraram diferença na comparação do GPES com o GPEB, bem como correlação com a %PE_máx. É possível que o uso de válvulas unidirecionais para estimular os indivíduos a exercerem maiores esforços promova maior homogeneidade mesmo entre aqueles com diferença de força, uma vez que o volume de ar é acumulado a cada ciclo respiratório. Os achados também podem resultar da ativação inadequada dos MA¹, pois a CV pode aumentar com o treinamento³. Outrossim, além de depender da função neuromuscular respiratória, a CV é influenciada pelas propriedades mecânicas do sistema tóraco-pulmonar, ocorrendo semelhanças diante de pressões respiratórias distintas³⁴. O método utilizado na CV foi validado²⁵, mas ainda é necessário fazê-lo em indivíduos com VAA. Na validação, os autores encontraram em participantes hígidos e em pneumopatas ambulatoriais, respectivamente, CV_A de 4,63L e 3,02L. Os valores neste estudo foram 1,91L (GPES) e 1,44L (GPEB), números aceitáveis devido à necessidade de VMI. Além disso, as correlações observadas indicam que o método produziu dados fidedignos.

Os músculos expiratórios podem ser avaliados dinamicamente através da tosse⁸. Indivíduos com pico de fluxo expiratório na tosse <60L/min foram cinco vezes mais propensos a ter extubação mal sucedida e 19 vezes mais propensa a morrer no hospital³⁵. Há interesse em índices que prevejam resultados combinados de DVM e extubação^{35), (18}. Embora a necessidade de suporte ventilatório e de VAA tenham etiologias diferentes¹⁸, a função expiratória parece útil na avaliação da descontinuidade de ambas e da debilidade física.

Comprometimentos no diafragma causados pela polineuromiopatia da doença crítica (PNMDC) são considerados vitais no prolongamento da VMI³⁶, mas pouco se sabe sobre o envolvimento dos MA e sua repercussão. A comparação da pressão transdiafragmática em indivíduos com sucesso e insucesso no DVM não evidenciou diferença no estabelecimento de fadiga no diafragma³⁷. Este estudo não mostra redução significativa da %PI_máx entre os grupos, sendo possível que a PNMDC afete primariamente os músculos expiratórios. O mecanismo carece porém de investigação, pois o baixo desempenho dos MA também é visto na lombalgia³⁸, doença pulmonar obstrutiva crônica³⁹, esclerose múltipla⁴⁰ e lesão medular⁴¹.

O diagnóstico da PNMDC requer métodos invasivos, de difícil interpretação e limitados por condições como baixo nível de consciência, edema e neuropatia prévia²⁹. O Medical Research Council Sum Score (MRC-SS) é usado na hipótese diagnóstica por identificar a FMA-UTI, mas também requer cooperação do paciente^{29), (42}. Tzanis et al. ⁽⁴³ encontraram correlação entre a PI_máx e o MRC-SS, mostrando ser uma alternativa. Houve similarmente correlação entre o MRC-SS e as pressões respiratórias, com maior significância na PE_máx (p<0,0001) em relação à PI_máx (p=0,001) ⁽²⁸.

A associação entre fraqueza muscular periférica e duração do T-VMI é mediada pela fraqueza respiratória concorrente²⁸. Na ausência de desvantagem mecânica, a redução da PE_máx pode refletir fraqueza muscular generalizada⁴⁴. Durante um esforço expiratório máximo a atividade elétrica dos MA é pequena, em comparação à registrada ao se desencostar a cabeça e os ombros de uma superfície estando em decúbito dorsal⁴⁵. Entender a função muscular expiratória no DVM é essencial na abordagem terapêutica.

A correlação existente entre a %PE_máx e a %PI_máx gera um questionamento ao consenso atual em terapia intensiva de apenas treinar os músculos inspiratórios. Faz-se necessário comparar os treinos musculares expiratório e inspiratório, isoladamente e combinados, bem como testar outras estratégias. No caso da eletroestimulação neuromuscular, por ser o MTA o músculo mais profundo e o mais atuante na expiração forçada, seguido dos oblíquos e do reto abdominal¹, tal base pode guiar a disposição de eletrodos para estimulação neuromuscular efetiva e a monitoração do recrutamento dos MA através de imagens ultrassonográficas⁴⁶. Além disso, movimentos ativos dos membros inferiores podem ter benefícios por serem precedidos de ativação do MTA⁴⁷, além de que o aumento da CV possa ser alcançado fortalecendo os músculos inspiratórios na CPT e os expiratórios no VR⁴⁰.

Este estudo apresenta limitações que devem ser consideradas. Houve alta prevalência de mulheres no GPEB que, associada a uma série de mudanças não significativas na idade e em outras variáveis clínicas, pode interferir nos desfechos principais. É necessário que em amostras maiores indivíduos sejam estratificados por sexo e faixa etária para análise da influência da PE_máx nos diferentes grupos. Por fim, excetuando as pressões e os volumes, este estudo não traz novos dados sobre a associação dessas variáveis com outras, como a espessura muscular e a mobilidade diafragmática, o que poderia aprofundar significantemente o conhecimento sobre o papel dos músculos expiratórios e inspiratórios no desmame da ventilação mecânica.

CONCLUSÃO

A PE_máx ≥55cmH₂O esteve associada a melhores valores no IRRS e na f. A redução da força muscular expiratória foi mais prevalente e severa que da inspiratória. Não houve participantes com PE_máx normal e PI_máx baixa concomitantemente, o que limita as conclusões sobre a função isolada dos músculos expiratórios, mas indica que os inspiratórios são menos atingidos, além dos efeitos do treinamento muscular expiratório precisarem ser investigados no desmame difícil.