Pulmonary Function and Respiratory Muscle Strength behavior in Patients Submitted to Coronary Artery bypass Grafting and Physiotherapy Intervention

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1 Comportamento da Função Pulmonar e da Força Muscular Respiratória em Pacientes Submetidos à Revascularização do Miocárdio e a Intervenção Fisioterapêutica* Pulmonary Function and Respiratory Muscle Strength behavior in Patients Submitted to Coronary Artery bypass Grafting and Physiotherapy Intervention Audrey Borghi e Silva 1, Pires Di Lorenzo, V.A. 1, Cláudio Ricardo de Oliveira 2, Sérgio Luzzi 3. SUMMARY BACKGROUND AND OBJECTIVES: Cardiac surgery (CS) is associated with respiratory complications due to reduction of pulmonary function and respiratory muscle strength. This objective is determining the prevalence of preoperative pulmonary dysfunction and to evaluate the post-operative changes of pulmonary function and of respiratory muscle strength (RMS) in patients submitted to CS and physiotherapy intervention. METHODS: A prospective in patient from Intensive Care Unit of Santa Casa de Araraquara. Were evaluated 47 patients with, aging 57 ± 11 years were enrolled in this study. The spirometric variables and the maximal respiratory pressures (PImax and PEmax) were measured preoperative, at the 1 st postoperative day and at hospital discharge. RESULTS: High prevalence of pre-operative pulmonary dysfunction was observed. Moreover, significant reduction of the pulmonary function and of respiratory muscle strength from the preoperative period to hospital discharge was observed. The RMS significantly increased from the first post-operative day to hospital discharge, however, it didn t return to pre-operative values, although it was observed a lower incidence of post-operatives complications. CONCLUSIONS: These data suggest that the reduction of respiratory muscle strength and of some pulmonary function variables values do not reverse to pre-operative levels until hospital discharge. Moreover, despite the high prevalence of preoperative pulmonary dysfunction, low rates of complications were observed in the present study. Key Words: Cardiac surgery, pulmonary function, respiratory muscle strength, physiotherapy A cirurgia de revascularização do miocárdio (CRM) com circulação extracorpórea (CEC) está associada a uma prevalência significativa de complicações neurológicas, renais e pulmonares, levando a prejuízos da função respiratória 1,2. As complicações respiratórias tem sido associadas à reduções dos volumes e capacidades pulmonares, modificação do padrão ventilatório, alteração da relação ventilação/perfusão (V/Q) que aumenta o shunt pulmonar, e a ineficácia dos mecanismos de defesa das vias aéreas, como a tosse e a depressão do sistema imunológico 3. Além disso, a anestesia geral causa depressão respiratória, resultando em hipoventilação alveolar 3, com conseqüente redução da capacidade residual funcional, com colapso alveolar e o aparecimento de atelectasias no pós-operatório 4. Alguns autores 5 observaram que no pós-operatório de CRM ocorreram importantes alterações dos parâmetros da função pulmonar, com lenta reversão, sendo necessários recursos ou técnicas fisioterápicas associados à aplicação de pressão positiva nas vias aéreas com a finalidade de reduzir as complicações decorrentes da cirurgia 6,7. No entanto, Richter Larsen e col. 8 constataram que mesmo com a aplicação de pressão positiva nas vias aéreas, os valores espirométricos não são totalmente restabelecidos até a alta hospitalar. Dentre as diversas alterações pulmonares encontradas no pós-operatório de cirurgia cardíaca, manifestadas pelas alterações na mecânica respiratória, destacam-se aquelas relacionadas aos músculos respiratórios. A redução da força muscular inspiratória e expiratória contribuem para o aumento da incidência de atelectasias no pós-operatório, hipoxemia e ineficácia da tosse. Alguns autores 9 têm demonstrado que o treinamento muscular respiratório nos pacientes submetidos à cirurgia cardíaca tem sido efetivo para melhorar a força dos músculos respiratórios tanto no pré como no pós-operatório. Em vista do exposto, os objetivos deste estudo foram avaliar a função pulmonar e a força muscular respiratória em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca que participaram de uma rotina de fisioterapia, tanto na fase pré como pós-operatória. MATERIAL E MÉTODO Foram incluídos neste estudo 47 pacientes, no período de fevereiro de 2001 a outubro de 2002, sendo a amostra composta de 33 homens e 14 mulheres, com idade media de 57 ± 11 anos, que foram avaliados no dia anterior à cirurgia. Os pacientes foram informados sobre os procedimentos a serem realizados e assinaram um termo formal de consentimento 1. Professor Doutor do Curso de Fisioterapia da Universidade Federal de São Carlos- UFSCar- 2. Médico Cirurgião da Santa Casa de Misericórdia de São Carlos. 3. Médico Cirurgião cardíaco da Santa Casa de Misericórdia de Araraquara. *Estudo desenvolvido na Santa Casa de Misericórdia de Araraquara - Unidade de Terapia Intensiva e Enfermaria da Cardiologia, em convênio com o curso de Fisioterapia da UNIARA- Centro Universitário de Araraquara - Estágio supervisionado em Fisioterapia Cardiorrespiratória Apresentado em 19 de julho de Aceito para publicação em 30 de agosto de 2004 Endereço para correspondência: Dra. Audrey Borghi e Silva - Rua Caetano Mirabelli, nº 79 - Parque Santa Marta São Carlos, SP - Fone: (16) audreybs@uol.com.br Volume 16 - Número 3 - Julho/Setembro

2 livre e esclarecido para participar deste estudo, em atendimento à Resolução 196/96 do CNS. Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em pesquisa em seres humanos da instituição. Foram excluídos os pacientes que apresentaram instabilidade hemodinâmica, aqueles com seqüelas neurológicas associadas ou dificuldade de compreensão e/ou de aderência aos procedimentos realizados neste estudo. Todos os pacientes foram submetidos de forma eletiva à cirurgia de revascularização do miocárdio, com incisão cirúrgica via esternotomia mediana. Os pacientes foram orientados quanto aos procedimentos cirúrgicos e à intubação traqueal, como também à importância da fisioterapia desde o pós-operatório imediato até a alta hospitalar. Os pacientes foram submetidos a medidas antropométricas e questionados quanto aos hábitos tabágicos. Foram calculados o índice de massa corpórea (produto do peso corpóreo (kg) pela altura (m) ao quadrado) e registrados os tempos de internação, tempo total de cirurgia, tempo de perfusão extracorpórea. As medidas da freqüência cardíaca e da saturação periférica de oxigênio foram registradas diariamente, com um oxímetro de pulso portátil (Nonim 8500A, Plymouth, Mn, USA). Espirometria Após as medidas de altura e peso realizou-se a espirometria com um aparelho da marca Vitalograph modelo Hand Held 2021 (Ennis, Ireland). Durante os testes de função pulmonar os pacientes permaneceram sentados sendo realizadas as manobras de Capacidade Vital Lenta (CVL) e de Capacidade Vital Forçada (CVF). Os procedimentos técnicos, critérios de aceitabilidade e reprodutibilidade foram realizados segundo as normas recomendadas pela ATS 10. Os valores de referência utilizados foram os de Knudson e col. 11. Os resultados obtidos foram expressos em condições BTPS. Os distúrbios ventilatórios foram classificados em leve, moderado e grave, segundo o consenso brasileiro de espirometria 12. As medidas espirométricas foram realizadas no pré-operatório e no dia da alta hospitalar. Força Muscular Respiratória A força muscular respiratória foi obtida com um manovacuômetro escalonado em cmh 2 O, de acordo com o método proposto por Black e col. 13. A pressão inspiratória máxima (PImax) foi obtida a partir do volume residual e a pressão expiratória máxima (PEmax) a partir da capacidade pulmonar total. Os pacientes foram orientados a sustentar esforços máximos contra uma via aérea ocluída, com um pequeno orifício para a manutenção da glote aberta, com um clipe nasal. As medidas da força muscular respiratória foram realizadas no pré-operatório, no 1º dia de pós-operatório (1º PO) e no dia da alta hospitalar. INTERVENÇÃO Os pacientes foram submetidos a duas intervenções fisioterapêuticas diárias, desde o pós-operatório imediato até a alta hospitalar, que constou de exercícios de reeducação diafragmática e respiração fracionada, manobras desobstrutivas, exercícios com respiração por pressão positiva intermitente (RPPI), tosse assistida, mobilização passiva, ativa-assistida e ativa-livre dos membros inferiores e deambulação no corredor, de acordo com a tolerância do paciente e as respostas cardiovasculares. Os exercícios foram realizados progressivamente, à medida que os pacientes tornavam-se menos restritos ao leito, com a retirada dos drenos e cateteres. A deambulação, entretanto, ocorreu somente após o 3º dia de pós-operatório, quando os pacientes encontravam-se na enfermaria. ANÁLISE ESTATÍSTICA Para a comparação dos valores espirométricos obtidos no pré-operatório e na alta hospitalar, utilizou-se o teste nãoparamétrico de Wilcoxon. Para a comparação dos valores de PImax e PEmax entre o pré, 1º PO e a alta hospitalar foi aplicado o teste não-paramétrico para as comparações múltiplas de Friedman. Para as diferenciações entre as situações foi utilizado o teste de Dunn. O nível de significância foi fixado em p < 0,05. RESULTADOS No total, 68 pacientes foram elegíveis para o estudo, porém apenas 47 pacientes constituíram a população final da pesquisa. Dos 21 pacientes excluídos da amostra, três apresentavam instabilidade hemodinâmica, não sendo liberados pela equipe médica para realização das medidas espirométricas e de força muscular respiratória, dois apresentavam seqüelas neurológicas, cinco apresentaram dificuldades na execução da prova espirométrica e déficit de compreensão, três pacientes foram a óbito no pós-operatório e oito não aderiram ao tratamento fisioterápico proposto, devido à falta de colaboração nas diversas sessões e/ou recusa aos atendimentos. A tabela 1 mostra as características antropométricas e demográficas dos pacientes incluídos neste estudo. O tempo médio de internação dos pacientes estudados foi de 7,2 ± 1,5 dias (6 a 12 dias). Somente cinco pacientes apresentaram internação superior a 10 dias, decorrentes de complicações com a incisão cirúrgica (dois pacientes), presença de hipersecreção pulmonar (dois pacientes) e derrame pleural (um paciente). Tabela 1 Características Antropométricas, Demográficas, Clínicas e Cirúrgicas da População Estudada. Variáveis Média(DP) Idade (anos) * 57 ± 11 Sexo Masculino 33 Feminino 14 Peso (kg) * 68 ± 13 Altura (m) * 1,66 ± 0,10 Índice de massa corpórea * 23 ± 3,9 Tabagistas (%) 46 Ex-tabagistas (%) 22 Tempo total de cirurgia (min) * 186,3 ± 45,6 Tempo de perfusão (min) * 82,8 ± 23,4 Tempo de internação (dias) * 7,2±1,5 * Valores expressos em Média ± DP 156 RBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva

3 A figura 1 ilustra o percentual dos distúrbios ventilatórios observados nos pacientes estudados, obtidos no pré-operatório. Pode-se constatar que 27,6% dos pacientes apresentaram distúrbio ventilatório misto, 8,5% obstrução leve, 8,5% obstrução moderada e 4,2% distúrbio ventilatório restritivo. Somente 51,1% dos pacientes apresentaram prova espirométrica normal. Constatou-se que 49% dos pacientes estudados apresentavam prova espirométrica alterada, que foi detectada no pré-operatório. Também, 46% dos pacientes estudados eram fumantes atuais e 22% ex-tabagistas. Figura 2 Resultados Obtidos entre as Variáveis Espirométricas do Pré-Operatório para a alta Hospitalar. Figura 1 Percentual dos Distúrbios Ventilatórios na Amostra Estudada. A figura 2 ilustra os resultados espirométricos obtidos na fase pré-operatória e na alta, sendo observadas diminuições significativas para as variáveis CV, CVF e VEF 1, com p < 0,001. Com relação à força muscular respiratória, avaliada pelos valores de PImax e PEmax, pode-se observar que houve uma diminuição de 59% e 53% respectivamente, do pré-operatório para o 1º PO. Entretanto, do1º PO para a alta, houve um aumento de 47% tanto para a PImax quanto para a PEmax. Os percentuais de recuperação dos valores da força muscular respiratória do pré-operatório para a alta foram de 71% para a PImax e de 79% para a PEmax. A tabela 3 mostra os valores da força muscular respiratória, e os percentuais de perdas e ganhos obtidos. Os resultados dos valores espirométricos obtidos no préoperatório e na alta hospitalar estão apresentados na tabela 2. Pode-se constatar que, para todas as variáveis espirométricas, não houve restabelecimento total a seus valores prévios até a alta hospitalar, com valores percentuais menores que 20 a 30% daqueles obtidos no pré-operatório. Tabela 2 Resultados dos Valores Espirométricos e Percentual de Diminuição em Relação ao Pré-Operatório. Pré-Operatório Pré-alta Percentual CVL (%) 74,5 ± 18,8 54 ± 18 27,4% CVF (%) 76 ± 20 54,5 ± 20,5 28,3% VEF 1 (%) 72,7 ± 16,4 50,7 ± 15,3 30,2% PF (%) 65 ± 28 50,8 ± 20,5 21% FEF 25%-75% 57,6 ± 25,2 40,1 ± 17,9 30,3% CVL = Capacidade Vital Lenta; CVF = Capacidade Vital Forçada; VEF 1 = Volume Expiratório Forçado no 1º segundo; PF = Pico de Fluxo Expiratório; FEF25%-75% = Fluxo Expiratório Forçado entre 25%-75% da Curva Expiratória, % = percentual do previsto. PImax (cmh 2 O) PEmax (cmh 2 O) Tabela 3 Resultados da Força Muscular Respiratória, Percentual de Diminuição e Ganho em Relação ao Pré-Operatório, 1º PO e na Alta Hospitalar. Pré-Operatório 1º PO Alta 61,1 ± 24,6 73,6 ± 24,0 25,4 ± 14 ( 59,4%) 34,5 ± 16 ( 53,1%) 42,9 ± 21 ( 47%) 58,2 ± 28 ( 47%) PImax = Pressão Inspiratória Máxima; PEmax = Pressão Expiratória Máxima. A figura 3 ilustra o comportamento dos valores de força muscular respiratória, onde se pode constatar uma queda significativa entre o pré-operatório e o 1º PO, com p < 0,001 para a PImax e p < 0,001 para a PEmax. Foram também observados aumentos significativos dos valores de força muscular respiratória entre o 1º PO e a alta hospitalar, com p < 0,001 para a PImax e p < 0,001 para a PEmax. Entretanto, quando comparados os valores do pré-operatório para a alta hospitalar, constatou-se uma diminuição significativa dos valores de PImax (p < 0,01) e PEmax (p < 0,05). Figura 3 Resultados Obtidos entre as Situações Pré-Operatório, 1º PO e Alta Hospitalar para a PImax e PEmax. DISCUSSÃO Este estudo investigou os efeitos da cirurgia cardíaca de revascularização do miocárdio associada com CEC sobre a função pulmonar e a força muscular respiratória em pa- Volume 16 - Número 3 - Julho/Setembro

4 cientes submetidos à rotina de intervenção fisioterapêutica. Além disso, este estudo avaliou a prevalência de distúrbios ventilatórios encontrados na fase pré-operatória dos pacientes elegíveis, não sendo excluídos da amostra final aqueles com prova de função pulmonar alterada. As alterações da função pulmonar podem estar associadas a vários fatores como o tipo de incisão cirúrgica, a técnica de anestésica empregada, a disfunção diafragmática 14, a dor pós-operatória 15, e o posicionamento do dreno pleural 16. No presente estudo, todos os pacientes que realizaram enxerto com artéria torácica interna apresentavam dreno torácico na região subxifóide, sendo assim uniformizado este fator. Com relação aos percentuais de diminuições encontrados neste estudo, observou-se que não houve retorno dos valores das variáveis de volumes e fluxos do pré-operatório para a alta hospitalar, mesmo na vigência da intervenção fisioterapêutica. Resultados semelhantes foram relatados por Ricksten e col. 17, em pacientes no pós-operatório de cirurgia abdominal alta eletiva submetidos à fisioterapia associada à aplicação de pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP). Também Lindner e col. 18 constataram aumentos dos volumes e fluxos pulmonares logo após a aplicação do CPAP, porém estes valores foram menores, em torno de 25%, no 5 dia de pós-operatório, quando comparados aos valores basais do pré-operatório. Similarmente, neste estudo, observou-se uma redução entre 20% e 30% dos valores espirométricos na alta, mesmo com a intervenção fisioterapêutica. Com relação à força muscular respiratória, observou-se que a cirurgia cardíaca com CEC produziu prejuízos sobre a mecânica respiratória, reduzindo assim a capacidade dos músculos respiratórios em gerar tensão suficiente para vencer o trabalho imposto, por desvantagem mecânica ou por dor pós-operatória. Alguns autores têm constatado aumentos do trabalho respiratório em pacientes que foram submetidos à cirurgia cardíaca com CEC 19. Outros estudos 9,20 têm demonstrado que o treinamento muscular respiratório é efetivo para aumentar a força dos músculos respiratórios em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca. Entretanto, esses autores não relataram se os valores das variáveis por ocasião da alta são restabelecidos aos valores do pré-operatório. Nesse contexto, faz-se necessária a comparação dos valores obtidos na alta hospitalar com aqueles do pré-operatório, com o intuito de observar se há ou não um ganho real da força em relação à avaliação précirúrgica. Não foi constatado neste estudo o retorno dos valores da PImax e PEmax nos pacientes estudados, quando comparados os valores pré-operatórios com os da alta hospitalar. Entretanto, houve um aumento de 70% e 80% para a PImax e PEmax, respectivamente, do 1º PO para a alta, mesmo sem a realização do treinamento muscular respiratório. Além disso, foram observados baixos percentuais de complicações no pós-operatório, sendo que somente dois pacientes apresentaram hipersecreção pulmonar (1,41%) que ocasionou aumento do tempo de internação por complicações respiratórias. Estudos prévios têm demonstrado que tanto a função pulmonar como a mobilidade de caixa torácica superior é altamente prejudicada após a cirurgia cardíaca 21,22,. Richter 158 Larsen e col. 8 constataram que a CVF retornou aos valores do pré-operatório somente após seis meses da cirurgia cardíaca. Já a mobilidade torácica superior retornou aos valores basais após um ano da intervenção cirúrgica 23. Este estudo apresenta algumas limitações tal como a ausência de um grupo controle (sem tratamento) com o objetivo de verificar se os pacientes submetidos à intervenção fisioterapêutica apresentariam valores superiores de função pulmonar e da força muscular respiratória, quando comparados àqueles sem intervenção. Porém, todos os pacientes foram tratados, seguindo uma rotina estabelecida pelo setor de fisioterapia. Além disso, não foi possível realizar medidas de função pulmonar no 1 PO, pois as manobras foram dificultadas pela dor. Em conclusão, os pacientes submetidos à cirurgia cardíaca eletiva mostraram uma alta prevalência de alterações espirométricas na fase pré-operatória. Além disso, a cirurgia cardíaca com CEC levou a prejuízos da função pulmonar e da força muscular respiratória. A intervenção fisioterapêutica aplicada aos pacientes incluídos no estudo possivelmente favoreceu um aumento da força muscular respiratória, porém os valores basais tanto da FP como da FMR não se mostraram completamente recuperados até a alta hospitalar. A intervenção fisioterápica pode ser justificada devido à alta prevalência basal de distúrbios ventilatórios observados nesses pacientes, com o intuito de reduzir a incidência de complicações respiratórias no pós-operatório. RESUMO JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A cirurgia cardíaca está associada à complicações respiratórias decorrentes de alterações da função pulmonar e da força muscular respiratória. O objetivo deste estudo foi determinar a prevalência de alterações pulmonares no pré-operatório e avaliar o comportamento no pós-operatório, da função pulmonar e da força muscular respiratória em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca e a intervenção fisioterapêutica. MÉTODO: Participaram deste estudo prospectivo 47 pacientes, internados na Santa Casa de Misericórdia de Araraquara, com idade média de 57 ± 11 anos. Foram mensuradas as variáveis espirométricas e a força muscular respiratória (FMR) no pré-operatório, 1º pós-operatório e na alta hospitalar. RESULTADOS: Foi observada alta prevalência de alterações da função pulmonar (FP) no pré-operatório. Além disso, foram constatadas reduções significativas da FP do pré-operatório para a alta, bem como da FMR (p < 0,05). A FMR aumentou significativamente do 1º pós-operatório para a alta; entretanto, não retornou aos valores do pré-operatório, embora tenham constatados baixos percentuais de complicações pós-operatórias. CONCLUSÕES: Estes dados sugerem que a redução dos valores da FMR e da FP no pós-operatório não revertem completamente aos níveis pré-operatórios até a alta hospitalar. Entretanto, apesar da alta prevalência de alterações da FP no pré-operatório, neste estudo foram constatadas baixas taxas de complicações pós-operatórias. Unitermos: Cirurgia cardíaca, função pulmonar, força muscular respiratória, fisioterapia. RBTI - Revista Brasileira Terapia Intensiva

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