Efeitos de dois protocolos de fisioterapia respiratória na mecânica respiratória e parâmetros cardiorrespiratórios de pacientes em ventilação mecânica: estudo piloto

Efectos de dos protocolos de fisioterapia respiratoria en la mecánica respiratoria y parámetros cardiorespiratorios de pacientes en ventilación mecánica: estudio piloto

RESUMO

O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos de dois protocolos de fisioterapia respiratória na mecânica respiratória e parâmetros cardiorrespiratórios de pacientes em ventilação mecânica comparando-os com um protocolo de aspiração traqueal. Estudo piloto com desenho quase-experimental com 50 pacientes, randomizados em grupo GI (n=16): grupo controle, realizado aspiração traqueal; GII (n=17): realizado vibrocompressão e aspiração traqueal; GIII (n=17): realizado vibrocompressão, aspiração e hiperinsuflação pelo ventilador mecânico. As variáveis analisadas foram: frequência cardíaca (FC), frequência respiratória, pressão arterial sistêmica, saturação periférica de oxigênio, complacência pulmonar estática, complacência pulmonar dinâmica e resistência das vias aéreas. Estas foram registradas em três momentos: antes dos procedimentos (M1), imediatamente após (M2) e 15 minutos após (M3). Para comparar o efeito e analisar a interação entre tempo de mensuração e grupos, utilizou-se a ANOVA Two-Way e post hoc de Tukey. O tamanho do efeito foi determinado pelo cálculo f2 de Cohen e a análise estatística pelo programa SPSS para Windows (versão 20), nível de significância de 5%. Na comparação intragrupo não foram observadas diferenças, enquanto na comparação entre grupos a variável FC apresentou diferença entre o GI e GII no M2 (p=0,02). Os resultados sugerem que os protocolos de fisioterapia respiratória avaliados não promoveram benefícios quanto à mecânica respiratória, entretanto se mostraram seguros em termos de parâmetros cardiorrespiratórios.

Descritores: Modalidades de Fisioterapia; Respiração Artificial; Mecânica Respiratória; Unidades de Terapia Intensiva

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue analizar los efectos de dos protocolos de fisioterapia respiratoria en la mecánica respiratoria y parámetros cardiorespiratorios de los pacientes en ventilación mecánica, comparándolos con un protocolo de aspiración traqueal. Estudio piloto con diseño cuasi-experimental con 50 pacientes, randomizados en grupo GI (n=16): grupo control, realizado una aspiración traqueal; GII (n=17): realizado vibrocompresión y aspiración traqueal; GIII (n=17): realizado vibrocompresión, aspiración y hiperinflación por el ventilador mecánico. Las variables analizadas fueron: frecuencia cardiaca (FC), frecuencia respiratoria, presión arterial sistémica, saturación periférica de oxígeno, complacencia pulmonar estática, complacencia pulmonar dinámica y resistencia de las vías aéreas. Éstas se registraron en tres momentos: antes de los procedimientos (M1), inmediatamente después (M2) y 15 minutos después (M3). Para comparar el efecto y analizar la interacción entre el tiempo de medición y grupos, se utilizó el ANOVA Two-Way y post hoc de Tukey. Se determinó el tamaño del efecto mediante el cálculo f2 de Cohen y el análisis estadístico por el programa SPSS para Windows (versión 20), nivel de significancia del 5%. En la comparación intragrupo no se encontraron diferencias, mientras que en la comparación entre grupos la variable FC presentó diferencia entre el GI y GII en el M2 (p=0,02). Los resultados sugieren que los protocolos de fisioterapia respiratoria evaluados no promovieron beneficios en cuanto a la mecánica respiratoria, sin embargo resultaron seguros en términos de parámetros cardiorespiratorios.

Palabras clave: Modalidades de Fisioterapia; Respiración Artificial; Mecánica Respiratoria; Unidades de Cuidados Intensivos

ABSTRACT

The aim of the study was to analyze the effects of two respiratory physiotherapy protocols on respiratory mechanics and cardiorespiratory parameters of patients under mechanical ventilation compared to a tracheal aspiration protocol. Pilot study with quasi-experimental design and 50 patients, randomized into GI group (n=16): control group, submitted to tracheal aspiration; GII (n=17): submitted to vibrocompression and tracheal aspiration; GIII (n=17): submitted to vibrocompression, aspiration, and ventilator hyperinflation. The variables analyzed were: heart rate (HR), respiratory rate, systemic blood pressure, peripheral oxygen saturation, static lung compliance, dynamic lung compliance, and airway resistance. These were recorded at three moments: before the procedures (M1), immediately after them (M2), and 15 minutes after them (M3). To compare the effect and analyze the interaction between measurement time and groups, we used Two-Way ANOVA and post hoc Tukey's test. The effect size was determined by calculating Cohen's f2 and by statistical analysis using SPSS for Windows (version 20), with a significance level of 5%. In the intragroup comparison, no differences were observed, while in the comparison between groups the variable HR showed difference between GI and GII in M2 (p=0.02). Results suggest that the respiratory physiotherapy protocols evaluated had no favorable effects on respiratory mechanics; however, they showed to be safe regarding cardiorespiratory parameters.

Keywords: Physiotherapy Modalities; Respiration, Artificial; Respiratory Mechanics; Intensive Care Units

INTRODUÇÃO

A manutenção da permeabilidade das vias aéreas pela intubação traqueal e a instituição da ventilação mecânica (VM) constituem um dos pilares terapêuticos da Terapia Intensiva e um avanço no tratamento da insuficiência respiratória aguda ou crônica agudizada ¹ . No entanto, a aplicação de pressão positiva nos pulmões, por meio de uma prótese, pode gerar repercussões sistêmicas ²⁾ e, em decorrências dessas, prolongar o tempo de internação ³ , bem como aumentar o risco de morte ⁴ . Entre essas, as mais frequentes são a instabilidade hemodinâmica e as infecções respiratórias, devido à redução dos mecanismos de defesa locais em função da presença do tubo. Além disso, pacientes em VM podem apresentar aumento na resistência das vias aéreas impondo maior carga ao sistema respiratório ⁵ .

A avaliação da mecânica respiratória tem sido objeto de estudos no cenário da VM ^{6), (7} . Estudo de revisão de literatura ⁸ menciona que há diferença nos valores de complacência estática (Cst,rs), complacência dinâmica (Cdyn) e resistência das vias aéreas (Raw) quando se comparam pacientes em VM e em ventilação espontânea.

A fisioterapia ganha destaque, atualmente, na atuação com a equipe multiprofissional que assiste ao paciente crítico, na maioria das UTIs ^{9), (10} .

Segundo Siner ¹¹ , os avanços nas intervenções de fisioterapia respiratória contribuem para reduzir o acúmulo de secreções brônquicas em pacientes sob VM. Os procedimentos de fisioterapia que objetivam aumentar a permeabilidade das vias aéreas, otimizar a oxigenação e melhorar a mecânica respiratória são amplamente utilizados nas UTIs ^12),(13 . Dentre esses, destacam-se a vibrocompressão (VC), a hiperinsuflação manual (HM) e a hiperinsuflação pelo ventilador mecânico (HV).

As evidências quanto aos benefícios da HM e da VC estão referenciadas na literatura ^14)-(17 , no entanto a HV precisa ser mais estudada. Ainda há necessidade de padronização em relação ao melhor modo ventilatório para a hiperinsuflação e consenso sobre os parâmetros de aplicação ¹⁸ . Além disso, são escassos estudos que comparam a HV, uma técnica relativamente nova ¹⁹ , com técnicas de higiene brônquica, como a VC, que associadas poderiam potencializar os efeitos terapêuticos. Os possíveis benefícios proporcionados pela associação dessas técnicas, na melhora da mecânica respiratória, permitiriam avaliar seu uso como forma de intervenção factível de ser aplicada em pacientes sob VM.

Assim, o objetivo deste estudo é analisar os efeitos de dois protocolos de fisioterapia respiratória na mecânica respiratória e parâmetros cardiorrespiratórios de pacientes em VM comparando-os com um protocolo de aspiração traqueal.

METODOLOGIA

Estudo piloto com desenho quase-experimental, comparativo, realizado na UTI adulto do Hospital Universitário de Santa Maria, aprovado pelo Comitê de Ética sob nº 220.812, cujo Termo de Consentimento Livre e Esclarecido foi assinado pelos familiares ou responsáveis.

Foram incluídos pacientes de ambos os sexos, idade superior a 18 anos, internados na UTI, com diagnóstico de insuficiência respiratória aguda ou crônica agudizada submetidos à VM (Inter 5-Plus(r) - Intermed(r), São Paulo, Brazil; SERVOi, Maquet GmbH&Co, KG, Rastatt, Alemanha) por mais de 48 horas, nível de sedação profunda à leve (escala de Richmond Agitation Sedation Scale - RASS), sistema de aspiração traqueal fechado e intubados. Definiu-se como critério de insuficiência respiratória: pressão arterial de oxigênio menor ou igual a 50mmHg ou pressão arterial de dióxido de carbono maior ou igual a 50mmHg, independentemente da causa ²⁰ . Os pacientes em sedação leve (RASS-2) e ventilados com pressão suporte foram incluídos desde que não apresentassem assincronia com o ventilador. Foram excluídos pacientes em uso de cânula de traqueostomia; trauma raquimedular; instabilidade hemodinâmica; arritmias agudas; fratura de arcos costais; hipertensão intracraniana; queimados; pneumotórax não drenado e asma grave.

Foram coletados dados demográficos e clínicos, parâmetros cardiovasculares, ventilatórios e de mecânica respiratória. As variáveis mensuradas foram: frequência cardíaca (FC); pressão arterial média (PAM), pressão arterial sistólica; pressão arterial diastólica e saturação periférica de oxigênio, de forma não invasiva pela observação do monitor multiparamétrico DX 2022 (Dixtal Biomédica, Manaus, Brasil). A frequência respiratória (f), a pressão platô (Pplat) e a pressão de pico (Ppi) foram verificadas no visor do ventilador mecânico.

A Cst,rs foi obtida dividindo-se o volume corrente (VC) pela Pplat subtraindo o valor da PEEP; a Cdyn dividindo-se o VC pela Ppi subtraindo o valor da PEEP e a Raw dividindo-se a diferença entre a Ppi e Pplat pelo fluxo inspiratório.

As variáveis foram coletadas em três momentos: baseline (M1), imediatamente após as intervenções (M2) e 15 minutos após (M3). Os pacientes foram alocados em três grupos de intervenção, randomizados por sorteio simples realizado por um profissional independente à pesquisa, utilizando envelopes contendo dentro de cada um o grupo em que seria alocado: Grupo controle (GI) submetido à aspiração traqueal (AT); GII, manobra de vibrocompressão (VC) seguida de AT; Grupo III, manobra de VC seguida de AT e hiperinsuflação pelo ventilador mecânico (HV). Os protocolos foram aplicados pelo mesmo fisioterapeuta nos três grupos, no período vespertino, e as avaliações realizadas por um fisioterapeuta que não sabia em qual grupo o paciente estava alocado.

No GI, a AT foi realizada conforme recomendações da American Association for Respiratory Care ²¹ , quantas vezes fossem necessárias até que não se observasse mais secreção na sonda de aspiração.

No GII, a VC foi realizada por 10 minutos, no final da inspiração até o final da expiração ²² , com o paciente em decúbito dorsal e as mãos do fisioterapeuta espalmadas sobre a caixa torácica. Na sequência foi realizada a AT.

No GIII, as manobras de VC e AT foram seguidas da manobra de HV. Esta foi realizada com o incremento na pressão ou volume, dependendo do modo ventilatório em uso, a fim de atingir 40cmH₂0 de Ppi durante 10 minutos ²³ .

No momento da aplicação dos protocolos, os procedimentos médicos e de enfermagem não foram realizados.

Cálculo amostral

Estimado para obtenção de um nível de significância de 5% (p<0,05) e poder de 80% (programa WinPepi versão 10.5). Considerando o desvio-padrão da variável Cst,rs do estudo de Lemes et al. ⁽²⁴ , a previsão foi uma amostra de 23 indivíduos em cada grupo.

Análise estatística

Resultados apresentados em média e desvio-padrão. Pelo teste de Shapiro-Wilk verificou-se a normalidade da distribuição dos dados. As variáveis antropométricas foram comparadas entre os grupos pela ANOVA One-Way e post hoc de Tukey. Para comparar o efeito e analisar a interação entre tempo de mensuração e grupos, utilizou-se a ANOVA Two-Way e post hoc de Tukey. O tamanho do efeito foi determinado a partir do f2 de Cohen para comparação entre os grupos e classificado como grande, moderado e pequeno ²⁵ . Utilizou-se o programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), versão 20, com nível de significância de 5% (p<0,05).

RESULTADOS

Dos 58 pacientes elegíveis para o estudo, três foram excluídos por instabilidade hemodinâmica e cinco por uso de cânula de traqueostomia. Os 50 restantes foram alocados em três grupos: GI (n=16), GII (n=17) e GIII (n=17). Posteriormente houve perda de seguimento de cinco pacientes, finalizando o estudo com 45 ( Figura 1 ).

Figura 1
Fluxograma do estudo

A Tabela 1 apresenta a caracterização da amostra, não sendo observadas diferenças entre os grupos.

Tabela 1
Caracterização da amostra

Variáveis	GI (n=15)	GII (n=16)	GIII (n=14)	p
Sexo masculino, n (%)	10 (66,7)	13 (81,2)	7 (50)	0,19
Idade (anos)	56,5±15,4	52,3±14,0	58,5±17,0	0,40
Tempo VM (dias)	4,3±2,6	6,9±5,4	5,4±4,3	0,51
PEEP (cmH2O)	6,7±1,6	6,6±1,3	7,6±2,9	0,79
FiO2 (%)	48,1±7,7	43,1±6,8	46,8±10,1	0,27
Motivo da internação
Cirúrgica, n (%)	4 (26,7)	4 (20,0)	5 (35,7)	0,79
Traumática, n (%)	5 (33,3)	3 (18,8)	1 (7,1)	0,20
Pulmonar, n (%)	1 (6,7)	5 (31,2)	3 (21,4)	0,22
Neurológica, n (%)	3 (20,0)	2 (12,5)	3 (21,4)	0,78
Infecciosa, n (%)	1 (6,7)	2 (12,5)	2 (14,3)	0,78
Cardíaca, n (%)	1 (6,7)	0 (0)	0 (0)	0,36
Modo ventilatório
PCV, n (%)	12 (80,0)	12 (75,0)	13 (82,2)	0,42
PSV, n (%)	1 (6,7)	1 (6,2)	0 (0,0)	0,62
VCV, n (%)	1 (6,7)	3 (18,8)	1 (7,1)	0,48
Medicamentos
Antibiótico, n (%)	6 (40,0)	7 (43,8)	5 (35,7)	0,90
Sedação, n (%)	15 (100,0)	16 (100,0)	14 (100,0)	0,35
Vasopressor, n (%)	7 (46,7)	5 (31,2)	10 (71,4)	0,08
Corticoide, n (%)	4 (26,7)	8 (50,0)	9 (64,3)	0,12

• Valores expressos em Média±DP e percentuais. GI: grupo aspiração traqueal; GII: vibrocompressão e aspiração traqueal; GIII: vibrocompressão, aspiração traqueal e hiperinsuflação pelo ventilador mecânico; VM: ventilação mecânica; PEEP: pressão positiva expiratória final; FiO_2: fração inspirada de oxigênio; PCV: ventilação controlada à pressão; PSV: ventilação por pressão suporte; VCV: ventilação controlada por volume

A Tabela 2 mostra os parâmetros cardiorrespiratórios e de mecânica respiratória nos três grupos e a comparação intra e entre grupos. Na comparação intragrupo não se observaram diferenças, enquanto na comparação entre grupos, a variável FC apresentou diferença entre GI e GII no M2 (77,4±12,7→87,3±20,6bpm; p=0,02), com tamanho de efeito grande (f² de Cohen=0,39).

Tabela 2
Variáveis cardiorrespiratórias, de complacência do sistema respiratório e de resistência das vias aéreas

		FC (bpm)	f (rpm)	PAM (mmHg)	SpO2 (%)	Cst,rs (mL/cmH2O)	Cdyn (mL/cmH2O)	Raw (cmH2O/L/s)
Grupo I	M1	73,7±9,7	14,9±1,8	93,8±17,2	96,9±3,4	42,3±12,8	25,6±7,3	13,0±6,5
	M2	77,4±12,7	15,4±1,9	93,6±16,3	97,5±2,6	43,4±19,3	26,1±7,5	12,4±6,8
	M3	77,5±12,2	14,9±1,8	94,3±12,6	97,5±2,6	47,3±19,8	26,8±7,5	12,8±6,1
	p-valorα	0,58	0,73	0,39	0.78	0,72	0,9	0,95
Grupo I	M1	83,4±21,0	16,6±4,4	91,1±15,7	98,0±3,2	45,1±14,7	27,4±8,3	12,2±5,9
	M2	87,3±20,6	16,7±3,1	98,2±14,1	98,4±2,2	47,2±16,9	29,7±9,2	10,9±7,1
	M3	86,9±21,3	16,0±2,8	92,9±12,2	98,2±2,0	48,4±16,9	29,8±9,4	11,0±6,8
	p-valorα	0,85	0,84	0,34	0,91	0,85	0,69	0,82
Grupo I	M1	84,2±18,6	16,1±2,4	92,6±13,4	98,1±1,6	42,1±16,5	25,5±7,7	12,2±6,0
	M2	83,4±18,1	15,9±2,2	87,4±16,3	98,1±1,8	46,6±17,1	28,7±11,8	12,1±6,2
	M3	85,1±19,4	15,7±2,4	94,3±12,1	97,6±2,1	48,7±18,3	30,2±13,3	11,8±6,6
	p-valorα	0,97	0,92	0,4	0,73	0,59	0,54	0,98
	p-valorβ	0,02*	0,06	0,64	0,19	0,76	0,33	0,6
	Tamanho do efeitoβ	0,39	0,33	0,07	0,26	0,04	0,17	0,28

• ^α
  Comparação intragrupo.^βComparação entre grupos. Valores expressos em Média±DP. FC: frequência cardíaca; f: frequência respiratória; PAM: pressão arterial média; SpO2: saturação periférica de oxigênio; Cst,rs: complacência estática do sistema respiratório; Cdyn: complacência dinâmica do sistema respiratório; Raw: resistência das vias aéreas * Diferença significativa entre Grupo I e II no M2 (ANOVA Two-Way)

DISCUSSÃO

Atualmente tem-se debatido a respeito da segurança da aplicação dos procedimentos de fisioterapia respiratória em pacientes críticos ^{16), (26), (27} . No entanto, são escassos os estudos que avaliaram os efeitos desses sobre os parâmetros cardiorrespiratórios. No presente estudo, embora a FC detenha mostrado diferença entre o GI e GII no M2, ressalta-se que apresentou os parâmetros de normalidade e, assim, não se evidenciou relevância clínica no achado, indicando que os protocolos adotados mostraram-se hemodinamicamente seguros nesses pacientes.

Apesar da escassez de evidências dos efeitos da HV associada à VC sobre os parâmetros cardiorrespiratórios em pacientes críticos, é importante mencionar o estudo de Castro et al. ²² que avaliaram as repercussões hemodinâmicas da VC em pacientes traqueostomizados, constatando que a VC promoveu redução na PAM. No estudo de Cerqueira Neto et al. ⁽¹⁶ foi observado que a VC associada à aceleração do fluxo expiratório (AFE) não alterou a PAM em pacientes com TCE sob VM. As variáveis hemodinâmicas foram mantidas durante a VC e AFE; no entanto, houve aumento da PAM, pressão intracraniana, FC e da pressão da artéria pulmonar durante a AT. Todos os valores retornaram ao nível basal 10 minutos após o procedimento.

Em nosso estudo, as variáveis de mecânica respiratória não se alteraram em nenhum dos momentos avaliados, o que sugere que os protocolos, conforme aplicados, não foram efetivos para evidenciar, até o momento, a recuperação das complacências e redução da resistência. É importante destacar que os valores de Cdyn, Cst,rs e Raw se apresentavam fora dos parâmetros de normalidade desde o M1 e se mantiveram assim nos demais momentos avaliados. Ressalta-se também que tais achados foram evidenciados nas comparações intra e entre grupos.

A maioria dos estudos sobre os efeitos dos recursos de higiene brônquica na mecânica respiratória de pacientes em VM analisou a HV de forma isolada ou comparada à HM, sendo escassos os que analisaram os efeitos da HV associada com manobras de VC, conforme realizado neste estudo. Ao comparar a HV com a HM, Dennis et al. ⁽²⁸⁾ verificaram que não houve diferença em relação à complacência e ao volume corrente. Entretanto, estudo semelhante conduzido por Berney et al. ⁽¹⁹ demonstrou aumento da complacência pulmonar após a aplicação de ambas as técnicas de hiperinsuflação. Entre os poucos estudos que associaram a HV com técnicas manuais de higiene brônquica, destaca-se o de Guimarães et al. ⁽²⁹ , que utilizaram uma técnica semelhante à VC associada à hiperinsuflação por meio de pressão suporte, não observando melhora na mecânica respiratória.

Consideramos como limitações do presente estudo a heterogeneidade da amostra em relação aos motivos clínicos de internação e a impossibilidade do uso de métodos para quantificação do volume de secreção traqueobrônquica eliminado.

Sendo assim, nossos achados devem ser interpretados com cautela. A continuidade do estudo, com o propósito de atingir o tamanho amostral previsto, bem como a realização de ensaios clínicos randomizados, poderão esclarecer melhor os potenciais benefícios das intervenções aqui analisadas e frequentemente utilizadas na prática clínica da fisioterapia respiratória em UTI. Neste ponto, a aplicabilidade prática da pesquisa se remete à ausência de implicações negativas em relação aos procedimentos fisioterapêuticos investigados, tanto do ponto de vista hemodinâmico quanto do cardiorrespiratório, havendo necessidade de comprovação se são benéficos na recuperação das complacências e redução da resistência das vias aéreas em pacientes sob VM.

CONCLUSÃO

Os protocolos de fisioterapia respiratória não tiveram benefícios em relação à mecânica respiratória; entretanto, mostraram-se seguros quanto aos parâmetros cardiorrespiratórios e, sob este ponto de vista, podem ser utilizados com segurança.

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• 1
  Estudo desenvolvido na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) Adulto do Hospital Universitário de Santa Maria (HUSM) - Santa Maria (RS), Brasil.
• 2
  Fonte de financiamento: nenhuma
• 4
  Aprovado no Comitê de Ética em Pesquisa nº 220.812

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Jul-Sep 2015

Histórico

• Recebido
  Maio 2014
• Aceito
  Set 2015