Antrenamentul musculaturii respiratorii: un plus în recuperarea pacienților cu boli pulmonare cronice

Abstract: Respiratory muscle training is an innovative method, being one of the basic components of the respiratory rehabilitation program. It is defined as a technique that aims to improve the function of the respiratory muscles through specific exercises. Respiratory muscle training can be used in both patients and healthy individuals (eg, athletes to greatly increase exercise capacity with important immediate and long-term benefits). These medical devices have a particularly important role in the respiratory rehabilitation of patients with various chronic pulmonary conditions, cardiovascular or cerebrovascular diseases, which will undergo surgical interventions, etc., by training the respiratory muscles.

Respirația este una dintre funcțiile vitale ale organismului, desfășurându-se ciclic și continuu, având rolul de a asigura schimbul bidirecțional de gaze dintre organism și aerul din atmosferă.
Respiraţia abdominală (diafragmatică) este caracteristică bărbaţilor şi se realizează prin intermediul muşchiului diafragm. Aceasta este o respiraţie incompletă deoarece aerarea se realizează numai în zonele inferioare ale plămânului. Cu toate acestea, ea prezintă unele avantaje, printre care amintim: stimularea activităţii cardiace, scăderea tensiunii arteriale mărite, stimularea digestiei şi reglarea activităţii intestinale, realizând un adevărat masaj al viscerelor şi echilibrând excitabilitatea acestora. Respiraţia abdominală şi-o însușesc mai uşor bărbații, o execută corect cei sănătoși şi, în special, cei care practică alpinismul, înotul, canotajul, cântăreții vocali şi suflătorii[1].
Respirația costal inferioară (mijlocie) se întâlnește în mod frecvent la bărbații între 45 și 50 de ani ce desfăşoară o activitate fizică mai intensă. Acest tip de respiraţie include, în mică măsură, o parte din respirația abdominală. Aerul este dirijat în special în zonele mijlocii ale plămânilor, realizându-se în acest fel tot o aerare superficială, ca și la respirația abdominală, unde localizarea este bazală. În respiraţia de tip costal, acţiunea diafragmului este mai mică şi în sens invers față de respiraţia abdominală. Aceasta se explică prin presiunea exercitată de peretele abdominal asupra diafragmului, pe care îl fixează sau chiar îl ridică, ceea ce permite o creştere a volumului cutiei toracice, datorată elasticităţii şi mobilităţii articulaţiilor costo-vertebrale şi costo-sternale.
Respiraţia costal superioară (claviculară) este specifică femeilor. În acest tip de respiraţie, cutia toracică este ridicată de coastele superioare, umeri şi clavicule. Se realizează în acest fel o deblocare a zonelor superioare, permiţând aerului să pătrundă spre vârfurile plămânilor. În acţiunea de dirijare a aerului spre vârfuri, un rol important îl are diafragmul, care prin ridicare în timpul inspirului împiedică extinderea plămânilor în jos. Acest tip de respiraţie reprezintă, de fapt, adaptarea organismului la diferiţi factori, cum ar fi: poziţia corpului şi a segmentelor în acţiunile statice şi dinamice, intensitatea efortului, particularitățile de sex, mediu[2].

Antrenamentul musculaturii respiratorii (AMR) reprezintă o metodă inovativă, fiind una din componentele de bază a programului de recuperare respiratorie. Este definit ca o tehnică care urmărește îmbunătățirea funcției mușchilor respiratori prin exerciții specifice. AMR poate fi utilizat atât la pacienții cu boli respiratorii cronice, cât și la indivizii sănătoși (de exemplu, sportivii pentru creșterea considerabilă a capacității de efort, cu beneficii importante imediate și pe termen lung)[3,4].
Mușchii respiratori au un rol esențial în menținerea unei ventilații normale și a unor schimburi gazoase corespunzătoare. Afectarea acestora are o multitudine de efecte asupra manifestărilor clinice ale bolilor respiratorii: mușchii inspiratori sunt corelați cu apariția dispneei, oboselii/fatigabilităţii și dezvoltarea insuficienței respiratorii hipercapnice, în timp ce mușchii expiratori sunt legați de eficiența tusei[1,5].
Apare astfel o diferență între consumul foarte mare de energie și capacitatea de efort a musculaturii respiratoria, care la pacienții cu boli respiratorii cronice este foarte redusă. De aceea, fundamentul rațional al antrenamentului musculaturii respiratorii este ameliorarea dezechilibrului dintre solicitarea și capacitatea de efort a musculaturii respiratorii[2].
Aceste dispozitive medicale (figura 1) au un rol deosebit de important, prin antrenarea musculaturii respiratorie, în recuperarea respiratorie a pacienților cu diferite afecțiuni pulmonare (astm bronșic, BPOC, bronșiectazii, fibroză chistică, pneumopatii interstițiale difuze etc), cardiovasculare, cerebrovasculare, care vor suferi intervenții chirurgicale etc. Rezultatele obținute prin utilizarea lor sunt: creșterea capacității de efort, adaptarea funcțională a organismului la efort, facilitarea expectorației, urmată de dezobstruarea căilor aeriene și îmbunătățirea respirației, cu reducerea dispneei, toate având drept corolar îmbunătățirea calității vieții. Aceste rezultate conduc la efectuarea efortului cu un consum mai mic de energie și la o mai rapidă reinserție socială, familială și profesională a pacientului și cu cheltuieli reduse. Aceste beneficii au fost recunoscute și incluse în ghidurile internaționale de recuperare respiratorie[2,5,6].
Antrenamentul musculaturii respiratorii cu diferite tipuri de dispozitive de sine stătător sau inclus în programul de recuperare respiratorie este extrem de comod, putând fi efectuat concomitent cu activitățile zilnice sau în momentele de relaxare, după o instruire prealabilă în centre specializate. El se realizează prin respirație contra unei rezistențe, care este crescută săptămânal cu 5 %, prin reglare manuală sau automat, în funcție de tipul dispozitivului medical, cel puțin 30 minute zilnic[7]. Ghidurile internaționale recomandă pacienților ca, pentru a obține rezultate optime, să efectueze un antrenament de minimum 30 de minute zilnic, divizat în două sesiuni, pe perioadă nelimitată. În cazul în care apar simptome precum oboseala, antrenamentul se va efectua în ședințe de câte trei-cinci minute, cu pauze de unul-două minute. Este un antrenament recomandat și persoanelor aparent sănătoase, dar cu musculatura respiratorie neantrenată[1,4].
Pacientul/persoana sănătoasă trece mai întâi printr-o etapă de evaluare a capacității de effort a musculaturii inspiratorii, prin măsurarea presiunii maxime inspiratorii (PImax) la nivelul cavității bucale. După testare, va începe antrenamentul inspirând inițial cu o sarcină echivalentă cu aproximativ 60% din valoarea PImax determinat anterior începerii antrenamentului. Exercițiile vor fi continuate prin creșterea treptată a rezistenței cu 5% pe săptămână, în funcție și de toleranța individuală la efortul respirator. Antrenamentul va fi supravegheat de un fizioterapeut, iar programul de exerciții va fi individualizat pentru fiecare pacient/persoană sănătoasă, antrenamentul musculaturii respiratorii fiind continuat prin autogestionare pe termen nelimitat pentru menținerea beneficiilor[3,8,9].
AMR este împărțit în două categorii: antrenamentul musculaturii inspiratorii și antrenamentul musculaturii expiratorii. De obicei, antrenamentul musculaturii inspiratorii este efectuat de pacienții care au ca principal simptom dispneea, iar în cazul celor care au secreții bronșice se folosește și antrenamentul musculaturii expiratorii. Metodele și echipamentele folosite pentru cele două tipuri de antrenament diferă semnificativ[10].
Antrenamentul de anduranță, realizat prin menținerea unei hiperventilații forțate timp de câteva minute, antrenează atât musculatura inspiratorie, cât și pe cea expiratorie. În acest tip de antrenament, mușchii respiratori sunt forțați să lucreze la viteze înalte, într-un interval de timp prelungit.
Pentru antrenamentul bazat pe creșterea forței musculare se folosesc dispozitive care impun o rezistență crescută la nivelul cavității bucale, mușchii fiind supuși unei încărcări externe crescute. Antrenamentul musculaturii respiratorii folosește diferite dispozitive, printre care se numără spirometrul de stimulare, respirația contra unei rezistențe Pflex, valva flutter și respirația cu valvă inspiratorie la prag Threshold[2].
Spirometrul de stimulare este un dispozitiv care conține câteva bile ce se ridică în funcție de puterea fluxului respirator. În timpul acestui antrenament, pacientul trebuie să genereze un flux inspirator-expirator țintă, care propulsează bilele în partea superioară a dispozitivului. Pe măsură ce capacitatea respiratorie crește, bilele se ridică mai mult. Avantajul acestui dispozitiv este că oferă un feedback vizual încurajator pentru pacient.
Respirația contra unei rezistențe Pflex reprezintă un antrenament ce constă într-o serie de expirații și inspirații repetate împotriva unei rezistențe crescute dată de un orificiu cu diametru fix pe circuitul inspirator, având șase niveluri de rezistență. Această tehnică depinde de debitul respirator și se recomandă ședințe de 10–15 minute pe zi, pe toată durata programului de recuperare respiratorie[3].
Antrenamentul Threshold permite o încărcare la o intensitate variabilă, cuantificabilă, presiunea reglându-se ușor, prin simpla rotație a capătului distal al dispozitivului. Încărcarea Threshold aduce beneficii forței musculaturii inspiratorii, atât la pacienții cronici, cât și la indivizii sănătoși. Dispozitivul are un nivel de rezistență de la 7 la 41 cm H2O[2,3].

Antrenamentul prin ventilație isocapnică – numit și antrenament de anduranță – este o tehnică ce constă în ventilație forțată la debit crescut susținută timp de mai multe minute. Pentru antrenarea musculaturii inspiratorii, pacienții vor efectua un inspir printr-un dispozitiv, de obicei POWERBreathe, care impune o rezistență echivalentă cu 30%–60% din valoarea inițială a presiunii inspiratorii maxime la nivelul cavității bucale. Exercițiile vor fi efectuate timp de 30 de minute zilnic, șase ședințe de cinci minute, cu două minute pauză între ședințe, acasă sau în centre specializate de recuperare respiratorie, crescând rezistența dispozitivului cu 5% pe săptămână.
Hiperpneea isocapnică este o metodă solicitantă din punct de vedere fizic, ce necesită un grad înalt de implicare și de motivare din partea pacientului. Dispozitivul POWERBreathe conține o valvă care opune rezistență la inhalare. Intensitatea și frecvența exercițiilor depind de toleranța pacientului și de insuficiența respiratorie. Antrenamentul musculaturii respiratorii va fi continuat toată viața pentru a menține efectele benefice.
Dispozitivul pentru antrenamentul musculaturii expiratorii Threshhold PEP are același sistem de valvă unidirecțională de flux care se deschide odată cu expirul pacientului. Astfel se creează o presiune pozitivă, care ține deschise căile aeriene și permite exteriorizarea secrețiilor bronșice în timpul tusei. Acest dispozitiv are un nivel de rezistență de la 4 la 20 cm H2O. Cel mai folosit dispozitiv pentru antrenarea musculaturii expiratorii este Shaker Plus[2-6].

Bibliografie

1. Postolache P, Marciniuk D. Handbook of Pulmonary Rehabilitation. New York: Nova, 2021.
2. McConnell A. Respiratory muscle training – theory and practice. London: Elsevier, 2013.
3. Jimborean G, Ianoși ES, Szatmary M, Postolache AP. Respiratory Rehabilitation and Respiratory Muscle Training. In: Postolache AP, Marciniuk DD editors. Handbook of Pulmonary Rehabilitation. New York: Nova Science Publishers, Inc., 2021, 163-179.
4. Holland A, Cox N, Rochester C, et al. Defining Modern Pulmonary Rehabilitation. An Official American Thoracic Society Workshop Report. Annals of the American Thoracic Society 2021 May; 18(5): e12-e29.
5. Wesst CR, Taylor BJ, Campbell IG, Romer LM. Effects of inspiratory muscle training in Paralympic athletes with cervical spinal cord injury. Scand J Med Sci Sports. 2014 Oct;24(5): 764-772.
6. Postolache P, Săndulache Ș, Ghimuș C. Reabilitarea respiratorie în era COVID-19 și experiența unei clinici de referință din România. In: Voicu V coordonator. Sechele post-COVID-19 sau boala post-COVID-19 prelungită (sindromul post-COVID-19). București: Editura Academiei Române, 2022, 163-194.
7. Chen L, Su J. Pulmonary Rehabilitation Exercise Assessments and Training Methods for Patients with COPD: A literature Review. J Rehab Therapy. 2021; 3(1):13-20.
8. Ammous O, Feki W, Lotfi T, et al. Inspiratory muscle training, with or without concomitant pulmonary rehabilitation, for chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Cochrane Database Syst Rev. 2023; 2023(1): CD013778.
9. Ni R, Cai L, Xing Y, et al. The Effects of Respiratory Training Combined with Limb Exercise on Pulmonary Function and Quality of Life in Patients with Bronchiectasis. J Multidiscip Healthc. 2023; 16: 475–482.
10. Spencer LM, McKeough ZJ. Maintaining the benefits following pulmonary rehabilitation: Achievable or not? Respirology. 2019; 24(9):909–15.