capacidade ventilatória DPOC

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Rev. bras. fisioter. Vol. 7, No. 1 (2003), 61-67 
©Associação Brasileira de Fisioterapia 
RELAÇÃO ENTRE CAPACIDADE VENTILATÓRIA E EXERCÍCIO EM 
PACIENTES COM DOENÇA PULMONAR OBSTRUTIVA CRÔNICA 
MODERADA-GRAVE 
Brunetto, A. F.,1•2 Pitta, F. 0.,1 Paulin, E.,3 Probst, V. S.,1 Yamaguti, W. P. S. 1 e Ferreira, L. F.1 
1Departamento de Fisioterapia, Laboratório de Pesquisa em Fisioterapia Pulmonar (LFIP), 
Universidade Estadual de Londrina (UEL) 
2Departamento de Fisioterapia, Universidade Norte do Paraná (lThyOPAR) 
3Departamento de Fisioterapia, Universidade Paranaense (UNIPAR) 
Correspondência para: Antonio Fernando Brunetto, Rua Vasco da Gama, 128, CEP 86036-010, 
Cervejaria, Londrina, PR, e-mail: brunetto@uel.br 
Recebido: 29/11/2001- Aceito: 9/10/2002 
RESUMO 
Este estudo teve por objetivo verificar a influência da capacidade ventilatória na capacidade de exercício do paciente com doença 
pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). Participaram do estudo 38 pacientes com DPOC moderada-grave (VEF1 < 60% do previsto e 
VEF/CVF < 90% do previsto), sendo 19 homens e 19 mulheres, com idade média de 65,00 ± 9,94 anos, peso 59,78 ± 15,74 kg, altura 
157,76 ± 8,65 em e VEF1 36,94 ± 11,74% do previsto (média± dpm). Os pacientes foram submetidos a espirometria, prova de pressões 
respiratórias máximas e teste da distância percorrida em seis minutos (DP6min). Foi realizada a prova de ventilação voluntária máxima 
(VVM) e calculados os valores da reserva ventilatória (RV) e o índice de reserva ventilatória (IRV) baseados na VVM e no volume 
minuto (VM). A força muscular respiratória foi medida pela pressão inspiratória máxima (Plmáx) e pressão expiratória máxima (PEmáx). 
A capacidade de exercício foi avaliada pela DP6min. Para análise estatística utilizou-se a correlação simples de Pearson (p < 0,0: 
Os pacientes apresentaram DP6min média de 410,29 ± 129,57 m, RV 23,64 ± 11,45litros, IRV 66,89 ± 13,84%, VVM 34,01 ± 12,4S ·t;, 
do previsto, Plmáx -55,26 ± 22,02 cmHp e PEmáx 100,74 ± 31,78 cmHp. A RV (r= 0,76), a IRV (r= 0,71), a VVM (r= 0,68) e 
a Plmáx (r= 0,43) apresentaram correlação significativa com a DP6min. Portanto, a VVM, a RV, o IRV e a Plmáx influenciam a 
capacidade de exercício submáximo de pacientes com DPOC moderada-grave. 
Palavras-chave: capacidade ventilatória, exercício físico, DPOC, teste de caminhada. 
ABSTRACT 
The objective of this study was to verify the influence of ventilatory capacity in exercise capaeity of patients with chronic obstruc-
tive pulmonary disease (COPD). Thirty-eight subjects with moderate-severe COPD (FEV1 < 60% predicted and FEV/FVC < 90% 
predicted) were included in the study. There were 19 men and 19 women with average age 65.00 ± 9.94 years, weight 59.78 ± 15.74 
kg, height 157.76 ± 8.65 em and FEV1 36.94 ± 11,74% predicted (mean ± sd). Patients perfonned spirometry, maximal respiratory 
pressure tests and 6-minute walk distance test (6MWD). The maximal voluntary ventilation (MVV) maneuver was performed and 
were calculated the breathing reserve (BR) and breathing reserve index (BRI) based on MVV and minute ventilation (VE). The respiratory 
muscle strength was measured by the maximal inspiratory pressure (MIP) and maximal expiratory pressure (MEP) tests. Exercise capacity 
was evaluated by the 6MWD. Relationship between variables were analyzed by Pearson's correlation (p < 0.05). The mean 6MWD 
was 410.29 ± 129.57 m, BR 23.64 ± 11.45 litres, BRI 66.89 ± 13.84%, MVV 34.01 ± 12.49% predicted, MIP -55.26 ± 22.02 cmHp 
and MEP 100.74 ± 31.78 cmH20. The BR (r= 0.76), BRI (r= 0.71), MVV (r= 0.68) and MIP (r= 0.43) showed significant corre-
lation with 6MWD. Thus, the MVV, BR, BRI and MIP influence the submaximal exercise capacity of moderate to severe COPD patients. 
Key words: ventilatory capacity, physical exercise, COPD, walking test. 
62 Brunetto, A. F. et al. Rev. bras. jisioter. 
INTRODUÇÃO 
A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) se 
caracteriza pela presença de obstrução ou limitação crônica 
do fluxo aéreo, apresentando progressão lenta e irreversíveL~ 
A obstrução ao fluxo expiratório leva a aumento do volume 
residual e da capacidade residual funcional com conseqüentes 
alterações da mecânica do complexo tóraco-pulmonar, 
limitando a ventilação.2·4 A limitação ventilatória pode levar 
à intolerância ao exercício, decorrente, principalmente, da 
diminuição da capacidade de fornecer oxigênio aos músculos 
em atividade e do aumento do consumo de oxigênio pelos 
músculos respiratórios. 5• 6 
Os testes de função pulmonar são úteis para o 
esclarecimento da limitação ventilatória e sua influência na 
capacidade de exercício. Entre as provas realizadas no teste 
de função pulmonar, o volume expiratório forçado (VEF1) 
tem sido utilizado como principal indicador da severidade 
da doença. No entanto, as provas de pressão inspiratória 
máxima (Pimáx) e ventilação voluntária máxima (VVM) 
têm sido utilizadas nos estudos que analisam as alterações 
na capacidade ventilatória e suas repercussões na 
performance do exercício dos pacientes com DPOC.7-10 
A força dos músculos respiratórios é facilmente avaliada 
pelas provas de pressão inspiratória máxima (Pimáx) e pressão 
expiratória máxima (PEmáx), apesar de representar a sornatória 
das forças que agem na inspiração e na expiração. A Pimáx 
pode ser utilizada para avaliar a influência da força respiratória 
na performance do exercício do paciente com DPOC. 8• 11 • 12 
Segundo Polkey et al., 12 uma pressão de suporte inspiratório 
prolonga o tempo de realização do exercício acima do limiar 
anaeróbico. Isso sugere que um déficit em gerar pressão 
inspiratória pode prejudicar a realização do exercício. Além 
disso, Lisboa et al. 8 e Pardy et a/. 13 mostraram que o 
treinamento de músculos inspiratórios aumenta a distância 
percorrida em teste de caminhada. Essas informações sugerem 
possível relação entre a força muscular respiratória e a 
capacidade de exercício do indivíduo com DPOC. 
A capacidade ventilatória pode ser avaliada pela prova 
de ventilação voluntária máxima (VVM). 14 Entretanto, outras 
variáveis de avaliação da capacidade ventilatória baseadas 
na VVM, entre elas o índice de reserva ventilatória (IRV) 
e a reserva ventilatória (RV), também podem ser utilizadas 
para o estudo da influência da ventilação na performance 
do exercício.7• 9• 15 Fink et al.,1 ao classificarem pacientes 
com DPOC de acordo com IRV e RV, mostraram que os 
pacientes com limitação ventilatória apresentavam menor 
capacidade de exercício que os indivíduos que não 
apresentavam a mesma limitação. Além disso, Royackers 
et al. 15 mostraram que uma modalidade de exercício que 
conduz a um menor volume minuto (VM) possibilita que 
o exercício seja realizado com maior carga de trabalho e 
por mais tempo. Isto indica possível relação entre a capaci-
dade de exercício e as variáveis de avaliação da capacidade 
ventilatória que envolvem a endurance dos músculos 
respiratórios e o volume minuto (IRV, RV e VVM). 
Os estudos sobre capacidade de exercício de pacientes 
com DPOC mostram, portanto, que a ventilação é um dos 
principais determinantes da intolerância ao exercício nesses 
pacientes. Entretanto, ainda não estão bem determinados 
os componentes da ventilação que interferem na intolerância 
ao exercício. Dessa forma, estabelecemos como objetivo 
deste estudo verificar a influência da capacidade ventilatória 
na capacidade de exercício do paciente com DPOC. 
MATERIAIS E MÉTODOS 
Foram avaliados 74 pacientes com diagnóstico médico 
de DPOC por meio do teste da distância percorrida em seis 
minutos (DP6min) no Ambulatório de Fisioterapia do Hospital 
Universitário Regional do Norte do Paraná (HURNPr) no 
ano de 2000. Os critérios de inclusão no estudo foram: 1. 
apresentar distúrbio obstrutivo moderado-grave (VEF1 < 60% 
do previsto com VEF/CVF < 90% do previsto); 16 e 2. não 
teroutras doenças pulmonares, cardiovasculares, neurológicas, 
endócrinas ou locomotoras associadas. Dos 7 4 pacientes 
avaliados, 38 preencheram os critérios de inclusão, sendo 19 
homens e 19 mulheres, com idade média de 65,00 ± 9,94 anos, 
peso de 59,78 ± 15,74 kg, altura de 157,76 ± 8,65 em, VEF1 
36,94 ± 11,74% do previsto, CVF 60,34 ± 16,21% do previsto 
e VEF/CVF 44,84 ± 13,15% (média± dpm). Além disso, 
21 pacientes apresentavam distúrbio obstrutivo grave e 17, 
distúrbio obstrutivo moderado. 
. Os pacientes foram informados da natureza e propósito 
do estudo e assinaram um termo de autorização para a realização 
dos testes. O trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética do 
HURNPr e pela Universidade Estadual de Londrina. 
O teste de função pulmonar foi realizado de acordo 
com as normas descritas pela American Thoracic Society, 17 
sendo os valores previstos obtidos de acordo com Knudson 
et a/. 18 Foram realizadas as manobras de capacidade vital 
forçada (CVF), ventilação voluntária máxima (VVM) e 
capacidade vital lenta (CV). O volume minuto e o volume 
corrente foram obtidos na prova de CV, realizada após 
aproximadamente 1 minuto de adaptação do paciente 
respirando com o bocal. O IRV e a RV foram calculados 
pelas seguintes fórmulas: IRV = VVM - VMNVM (% )19 
e RV = VVM- VM(L).7• 20 Para realização da espirometria 
foi utilizado o aparelho Pony Graphics- Cosmed®. 
A Plmáx e a PEmáx foram medidas como indicadores 
da força muscular inspiratória e expiratória seguindo a técnica 
descrita por Black & Hyatt.21 As medidas foram verificadas 
com os pacientes sentados, sendo utilizada no momento de 
cada prova uma pinça nasal. Os pacientes ajustavam o bucal 
firmemente contra seus lábios para evitar vazamento perioral. 
A Pimáx foi medida a partir do volume residual (VR) após 
Vol. 7 No. 1, 2003 Capacidade Ventilatória e Exercício no Portador de DPOC 63 
expiração máxima. A PEmáx foi medida a partir da 
capacidade pulmonar total (CPT) após inspiração máxima. 
As pressões medidas foram sustentadas por no mínimo um 
(1) segundo. Foi selecionado para estudo o melhor valor de 
no mínimo três (3) manobras reprodutíveis. As pressões 
respiratórias foram mensuradas utilizando-se um manovacuô-
metro analógico (Gerar, da Record®), com amplitude de -150 
a +150 cmHp. 
A capacidade de exercício foi avaliada pelo teste da 
distância percorrida em seis minutos (DP6min).22 O teste 
foi realizado em um corredor com 4 m de largura e 20 m 
de comprimento, no ambulatório de Fisioterapia do HURNPr. 
Os pacientes foram orientados a caminhar o mais rápido 
possível durante os seis minutos. Foi-lhes permitido 
interromper o teste caso apresentassem fadiga, dispnéia, 
síncope ou vertigem, permanecendo o cronômetro ligado 
durante a interrupção. Um investigador acompanhou o 
paciente dando frases de incentivo a cada minuto. 23 A 
saturação de oxigênio (Sat02) e a freqüência cardíaca (FC) 
foram monitoradas durante todo o teste por meio de um 
oxímetro de pulso (Ohmeda-Biox 3700®). A freqüência 
respiratória (FR) e a sensação de dispnéia foram obtidas antes 
e imediatamente após a DP6min. A sensação de dispnéia 
foi avaliada pela escala de Borg modificada (EBM).24 
Para análise dos dados foi realizada estatística descritiva 
(média e desvio-padrão). A análise da relação entre as 
variáveis ventilatórias e a capacidade de exercício foi realizada 
por meio da correlação simples de Pearson. O teste t de Student 
para dados pareados foi utilizado para comparar as variáveis 
pré e pós-teste da DP6min, sendo considerados como 
diferença significativa valores de p < 0,05.25 
RESULTADOS 
A média da distância percorrida no teste da DP6min 
foi de 410,29 ± 129,57 m (média± dpm). Os valores de FC, 
Tabela 1. Variáveis do teste da DP6min. 
FR(cpm) 
Sat02 (%) 
FC (bpm) 
Dispnéia (EBM) 
Inicial 
20,80 (3,91) 
92,82 ( 4,08) 
92,71 (13,04) 
2,38 (1,56) 
Dados apresentados pela média (desvpad). 
* Diferença significativa para p < 0,05. 
de FR, de Sat02 e de dispnéia obtidos pré e pós-teste da 
DP6rnin encontram-se na Tabela 1. A FC, a FR e a sensação 
de dispnéia (EBM) apresentaram aumento significativo após 
a realização do teste da DP6rnin, enquanto a Sat02 apresentou 
queda significativa. 
A DP6min apresentou correlação significativa com RV 
(r= 0,76; p = 3,2.1Q-l!) (Figura 1), IRV (r= 0,71; p = 4,8.10-7) 
(Figura 2) e VVM (r= 0,68; p = 3,1.10-6) (Figura 3), mas 
não apresentou correlação significativa (r= 0,12; p = 0,48) 
com o volume minuto. Em relação às pressões, a correlação 
da DP6rnin com a Plmáx, apesar de significativa (p = 0,007), 
foi fraca (r= 0,43) (Figura 4). A PEmáx não apresentou 
correlação significativa (r = 0,31; p = 0,06) com a capacidade 
de exercício. Os valores de Pimáx, PEmáx, VVM, VM, RV 
e IRV e seus coeficientes de correlação com a DP6min 
encontram-se na Tabela 2. 
O grau de obstrução medido pelo VEF 1% apresentou 
correlação significativa com a VVM (r= 0,60; p = 7,7.10-5) 
e com a RV (r= 0,42; p == 0,008). Os valores de Pimáx, de 
PEmáx, de IRV, de VM e de DP6min não apresentaram 
correlação significativa com o VEF1%. Seus coeficientes 
de correlação encontram-se na Tabela 2. 
DISCUSSÃO 
Pacientes com DPOC, tipicamente, apresentam limitada 
tolerância ao exercício em razão da incapacidade de sustentar 
a ventilação. O limiar de ventilação é atingido quando há 
aumento excessivo na ventilação, que corresponde à 
intensidade de trabalho ventilatório na qual o paciente pode 
realizar o exercício sem a sensação de dispnéia. 26 O paciente 
com DPOC apresenta hiperinsuflação em razão da presença 
de obstrução ao fluxo expiratório.4 A hiperinsuflação leva 
a um prejuízo da função diafragmática e o paciente passa 
a ter aumento na contribuição dos músculos acessórios da 
respiração mesmo em repouso.27 
Final p 
24,05 (4,47) p = 9.10-12* 
82,66 (8,57) p = 7.10-12* 
119,89 (13,78) p=4,5.10-ll* 
4,62 (2,36) p = 0,0004* 
64 Brunetto, A. F. et al. 
Tabela 2. Correlação das variáveis ventilatórias com VEF1% e DP6min. 
DP6 (m) 
410,29 (129,57) 
RV(L) 
23,64 (11,45) 
IRV (%) 
66,89 (13,84) 
VVM(%) 
34,01 (12,49) 
VM(Um) 
10,3 (4,04) 
PEmáx 
(cmH20) 
100,74 (31,78) 
Plrnáx 
(cmHzO) 
55,26 (22,02) 
Dados apresentados pela média (desvpad). 
750 
650 
550 
450 • :g • • 
\O 
c.. 
o 350 
250 
-
150 
--· 
• 
50 
o 10 
• 
• 
20 
• 
• 
• 
• 
VEFl% 
r 
(p) 
r= 0,24 
(p= 0,15) 
r= 0,42* 
(p = 0,008) 
r= 0,16 
(p = 0,32) 
r= 0,60* 
(7,7.10-5) 
r= 0,26 
(p = 0,11) 
r= 0,008 
(p = 0,95) 
r= 0,06 
(p = 0,67) 
• • 
30 
RV {L) 
• 
DP6 (m) 
r 
(p) 
r= 0,76* 
(p = 3,2.10-8) 
r= 0,71 * 
(p = 4,8.10-7) 
r= 0,68* 
(p = 3,1.10-6) 
r= 0,12 
(p = 0,48) 
r= 0,31 
(p = 0,06) 
r= 0,43* 
(p = 0,007) 
Correlação: r= 0,76 
DP6 = 206,95 + 8,6009 * RV 
40 50 
Figura 1. Correlação entre a reserva ventilatória (RV) e a distância percorrida em seis minutos. 
Rev. bras. fisioter. 
Vol. 7 No. 1, 2003 Capacidade Ventilatória e Exercício no Portador de DPOC 
750 
Correlação: r= 0,71 ' 
650 DP6 = -36,91 + 6,6852 * IRV 
• • 
• 
' 550 ' • 
l 450 
0.0 
c... 
o 350 
250 
• 
' 
' 150 • 
50 
10 20 30 40 50 60 70 80 90 
IRV(%} 
Figura 2. Correlação entre o índice de reserva ventilatória (IRV) e a distância percorrida em seis minutos. 
750 
650 
550 • 
l 450 • 
• 
0.0 
c... 
o 350 
• 
250 
150 • 
• 
50 
10 20 
• 
, ·---· . _ .. 
--· . ---~------· 
• 
30 
• 
40 
WM(%} 
---
• 
Correlação: r = 0,68 
DP6 = 171,68 + 7,0153 * WM 
50 60 
Figura 3. Correlação entre a ventilação voluntária máxima (VVM) e a distância percorrida em seis minutos. 
65 
' 
' 
100 
70 
66 Brunetto, A. F. et al. Rev. bras. fisioter. 
750 
Correlação:r = 0,43 
650 
• • 
• 550 
~ 450 
\0 
c.. 
o 350 
250 • 
• 
• 
150 • • 
• 
50 
o 20 40 60 80 100 120 
Plmáx {cmH20) 
Figura 4. Correlação entre a pressão inspiratória máxima (Pimáx) e a distância percorrida em seis minutos. 
Nesta situação, a reserva ventilatória é presumivelmente 
baixa e a capacidade de aumentar a ventilação pode estar 
reduzida. 27 Conseqüentemente, a ventilação inadequada pode 
comprometer o fornecimento de oxigênio aos músculos 
periféricos, prejudicando a realização do exercício. Nosso 
estudo mostrou correlação positiva entre a reserva ventilatória 
(RV), o índice de reserva ventilatória (IRV) e a ventilação 
voluntária máxima (VVM) com a capacidade de exercício 
(DP6min). Os pacientes com DPOC que mostraram menor 
RV, IRV e VVM ao repouso percorreram menor distância 
no teste da DP6min, provavelmente pela incapacidade de 
aumentar a ventilação e pelo maior consumo de oxigênio 
dos músculos respiratórios durante o exercício. 
Segundo Marin et al., 28 em um exercício máximo ocorre 
aumento do VM em pacientes com DPOC principalmente 
pelo aumento da freqüência respiratória. No entanto, os 
autores especulam que há um ponto crítico de freqüência 
respiratória acima do qual é necessário maior pico de pressão 
inspiratória para que ocorra o aumento do volume corrente, 
levando ao aumento do volume minuto. Isso exige maior 
força de contração dos músculos inspiratórios. Essa situação 
pôde ser observada durante um esforço máximo, porém no 
teste da DP6min, o qual não é um exercício máximo, esses 
fatores podem ter apresentado menor influência. Em nosso 
estudo, a Plmáx foi mensurada no repouso (condição estática) 
e correlacionada com o teste da DP6min (condição dinâmica). 
Segundo Matheson et al.,29 sob condições dinâmicas de 
ventilação, somente uma pequena e variável porção da força 
muscular permanece disponível para o real movimento de 
ar, sendo que a maior porção possivelmente é dissipada, 
vencendo a inércia, a elasticidade e a fricção interna do 
pulmão e do tórax. Yan et al. 27 mostraram que, durante o 
exercício físico realizado pelo paciente com DPOC, a pressão 
gerada pelo diafragma pouco contribui para o fluxo inspira-
tório, sendo essa pressão utilizada principalmente para vencer 
o PEEP intrínseco (PEEPi). Essas constatações indicam que 
a força muscular inspiratória medida em condições estáticas 
(Pimáx) contribui para vencer todas as resistências impostas 
à ventilação (resistência das vias aéreas, elasticidade 
pulmonar, PEEPi, entre outras). Entretanto, em condições 
dinâmicas (durante a DP6min), essas resistências sofrem 
alterações. Isso pode justificar a baixa correlação (r = 0,43) 
encontrada entre a Pimáx e a DP6min. 
Os mecanismos responsáveis pelas correlações entre a 
Pimáx e a VVM dos músculos respiratórios com a capacidade 
de exercício avaliada pelo teste da DP6min seriam melhor 
explicados pela realização de pletismografia para verificar 
hiperinsuflação após o teste da DP6min, prova de Pimáx antes 
e imediatamente após o teste, ou pela utilização das medidas 
de pressão transdiafragmática. Entretanto, essa limitação não 
comprometeu nosso objetivo, sendo possível esclarecer os 
componentes da ventilação que influenciam a capacidade de 
exercício avaliada pelo teste da DP6min. 
Os resultados deste estudo sugerem que a VVM, a RV, 
a IRV e a Pimáx influenciam a capacidade de exercício 
submáximo de pacientes com DPOC moderada-grave. 
Vol. 7 No. 1, 2003 Capacidade Ventilatória e Exercício no Portador de DPOC 67 
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