AVALIAÇÃO DA FUNÇÃO MUSCULAR VENTILATÓRIA

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AVALIAÇÃO DA FUNÇÃO MUSCULAR VENTILATÓRIA
Chapter · April 2016
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 ■ INTRODUÇÃO
Durante a última década, tornou-se claro que a função da bomba muscular respiratória é um 
potencial fator limitador do exercício, tanto em indivíduos saudáveis quanto em doentes crônicos.1 
A função muscular ventilatória desempenha um papel fundamental na capacidade funcional, e o 
desempenho ventilatório é determinado pelas propriedades mecânicas dos pulmões e da parede 
torácica, bem como pela capacidade dos músculos ventilatórios gerarem tensão.2
Enquanto a avaliação dos músculos esqueléticos periféricos pode ser feita diretamente através 
da força que eles desenvolvem ao vencer uma resistência, a avaliação dos músculos ventilatórios 
pode ser determinada indiretamente pela medida das pressões exercidas contra uma via aérea 
ocluída.3 A força dos músculos ventilatórios pode ser avaliada por meio de medidas estáticas 
(pressões respiratórias máximas), ou inferida a partir de manobras dinâmicas, como a ventilação 
voluntária máxima (VVM).2 Atualmente, a medida das pressões respiratórias máximas é um dos 
métodos mais utilizados para medir a força muscular ventilatória e quantificar sua gravidade. 
Os principais testes utilizados para medir a função muscular ventilatória estão pautados na 
avaliação da força e endurance dos músculos inspiratórios e expiratórios. Para tanto, são utilizadas 
diversas ferramentas e técnicas que serão abordadas neste artigo, como avaliação das pressões 
inspiratórias e expiratórias máximas, S-Index, avaliação do índice tensão tempo do diafragma, 
testes incrementais para avaliação da endurance inspiratória, ventilação voluntária máxima, pico 
de fluxo expiratório dentre outros. 
PAULO EUGÊNIO SILVA
GASPAR R. CHIAPPA
PAULO JOSÉ CARDOSO VIEIRA
CRISTIAN RONCADA
AVALIAÇÃO DA FUNÇÃO 
MUSCULAR VENTILATÓRIA
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 ■ OBJETIVOS
Ao final da leitura deste artigo, o leitor será capaz de:
 ■ conhecer a anatomia e a biomecânica da caixa torácica e dos músculos inspiratórios e 
expiratórios;
 ■ interpretar a VVM;
 ■ mensurar as pressões estáticas máximas inspiratórias e expiratórias;
 ■ avaliar o índice tensão-tempo diafragmático (ITTdi);
 ■ avaliar a dinâmica da força muscular inspiratória (S-Index);
 ■ mensurar a pressão transdiafragmática (Pdi) por estimulação magnética do nervo frênico;
 ■ identificar o tratamento adequado para as disfunções ventilatórias.
 ■ ESQUEMA CONCEITUAL
Caso clínico
Conclusão
Escalenos
Diafragma
Relação da capacidade 
ventilatória e desempenho físico
Anatomia e biomecânica da 
caixa torácica
Músculos inspiratórios
Músculos expiratórios: músculos 
abdominais
Ventilação voluntária máxima e 
reservaventilatória
Avaliação da pressão 
inspiratória estática máxima
Avaliação da pressão expiratória 
estática máxima
Índice tensão-tempo do 
diafragma e dos músculos 
inspiratórios
Avaliação dinâmica da força 
muscular inspiratória
Teste de endurance dos
músculos inspiratórios
Testes de hiperpneia
Testes de respiração inspiratória 
sob carga
Pressão transdiafragmática por 
estimulação magnética do nervo 
frênico
Músculos intercostais
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 ■ RELAÇÃO ENTRE CAPACIDADE VENTILATÓRIA E 
DESEMPENHO FÍSICO
O sistema de engrenagens proposto por Karlman Wasserman e colaboradores4 (Figura 1) 
demonstra a importante interligação entre diversos órgãos e sistemas, com impacto direto sobre a 
capacidade de realizar exercícios.
Circulação 
periférica
Circulação 
pulmonar 
QCO2 VCO2
QO2 VO2
Mitocôndria Músculo
Prod. 
CO
2 Flux
o de O
2 Ex
pirado
Creat ~PO4
Pir → LacConsumo O 2
Fluxo de CO 2 Inspirado
Sangue no 
coração Pulmões
Figura 1 – Representação gráfica da interligação do sistema respiratório, cardiovascular e musculoesquelético 
no consumo de oxigênio (O2).
Fonte: Wasserman e colaboradores (2011).4 
Em uma das extremidades, encontra-se o sistema respiratório, o qual extrai o O2 do ambiente e 
elimina o dióxido de carbono (CO2) produzido no metabolismo energético. Para um desempenho 
adequado do sistema respiratório, dentre outras variáveis, a capacidade de bomba ventilatória tem 
papel fundamental. 
Durante o exercício, com o aumento da demanda metabólica (maior consumo de O2 e, 
principalmente, maior produção de CO2), um maior volume minuto precisa ser gerado, e isso 
depende de maior trabalho da musculatura respiratória. Durante exercícios intensos e sustentados, 
a capacidade muscular inspiratória pode ser reduzida pelo aparecimento da fadiga.
Técnicas de estimulação neural têm gerado evidências objetivas de que tanto o diafragma 
quanto os músculos expiratórios são susceptíveis à fadiga durante exercícios extenuantes.5 
A fadiga surge em consequência do elevado nível de trabalho muscular respiratório 
combinado com o aumento da competição pelo fluxo sanguíneo com os músculos 
dos membros do aparelho locomotor em atividade.
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Quando os músculos respiratórios estão em uma situação pré-fadiga, o tempo de exaustão de uma 
prova subsequente poderá ser reduzido.1 Reduzindo a carga dos músculos respiratórios durante 
exercícios extenuantes, quer pela utilização de gases de baixa densidade6 ou por suporte ventilatório 
não invasivo,7 pode-se prevenir a fadiga e aumentar o tempo de exaustão durante o exercício.
Em repouso, os músculos respiratórios consomem em média 6% do consumo 
máximo de oxigênio (VO2máx), e em atividades extenuantes esse consumo pode 
alcançar 15%8 em indivíduos saudáveis, podendo aumentar, por exemplo, em 
pacientes com insuficiência cardíaca (IC),9 o que demonstra haver uma competição 
pelo fluxo sanguíneo durante o esforço.
LEMBRAR
Diferentemente do que se pensava, o sistema respiratório pode ser um fator limitante da capacidade 
de exercício não só em indivíduos com doença pulmonar, mas também em cardiopatas,9 em 
indivíduos saudáveis e até em atletas.1 Isso porque, além dos fatores respiratórios limitantes, 
conhecidos como obstrução, restrição e alterações na circulação pulmonar, outras competências 
desse sistema influenciam diretamente a capacidade de exercício.9
Estudos têm demonstrado o impacto da fadiga muscular respiratória não só influenciando 
negativamente a geração do volume minuto, mas principalmente na circulação periférica.10,11 Esta 
última, a principal consequência da fadiga muscular inspiratória, provocará:1
 ■ aumento da descarga vasoconstrictora simpática para os músculos esqueléticos dos membros 
em atividade;
 ■ redução do fluxo de sangue; 
 ■ surgimento da fadiga muscular no sistema locomotor. 
Diante deste contexto, fica claro que a adequada avaliação da função muscular ventilatória pode 
trazer informações valiosas para estabelecer a necessidade de tratamento específico relativo 
ao ganho de força e/ou endurance muscular respiratória, como, por exemplo, a realização de 
treinamento muscular inspiratório, acelerando os ganhos funcionais globais.9
 ■ ANATOMIA E BIOMECÂNICA DA CAIXA TORÁCICA
O tórax é um arcabouço hermético, expansível, não colapsável e em forma de cone, que armazena 
e protege os órgãos intratorácicos e oferece apoio às extremidades superiores. Em decorrência 
de processos mecânicos especializados, permite expansão limitada, proporcionando a ventilação 
(VE) e a fonação.12 
A caixa torácica é composta por 12 pares de costelas arranjados por múltiplas cartilagens sobre 
o esterno e as vértebras torácicas, juntamente com as clavículas. As sete costelas superiores são 
chamadas de costelas verdadeiras, pois são articuladas diretamente com o esterno por meio de 
cartilagens. As cinco costelas inferiores são chamadas costelas falsas, pois não são articuladas 
anteriormente com o esterno, e sim com a cartilagem costal em torno dele. A décima primeira e a 
décima segunda costela são flutuantes, pois se articulam somente com a coluna torácica.12
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Os ossos torácicos são cobertos por três grupos musculares, os primários e os secundários para 
a respiração e aqueles que se anexam aos membros superiores do corpo, classificados como 
terceiro grupo:
 ■ primários – diafragma, intercostais internos e externos;
 ■ secundários – esternocleidomastoideo, serrátil posterior e elevadores costais;
 ■ terceiro grupo muscular – peitorais maior e menor, trapézio e grande dorsal.
Os músculos respiratórios são constituídos por fibras estriadas, as quais apresentam diferentes 
distribuições em cada músculo. Por exemplo, o diafragma apresenta aproximadamente:
 ■ 55% de fibras do tipo I vermelhas (resistentes à fadiga); 
 ■ 45% de fibras estriadas tipo II brancas (fatigáveis).
Já os músculos intercostais externos são compostos por aproximadamente 60% de fibras 
do tipo I, sendo que essa composição pode variar de acordo com a localização de onde foram 
extraídas as fibras em regiões mais anteriores ou posteriores do tórax.13
Esses músculos trabalham vencendo cargas elásticas, que são as forças de retração dos pulmões 
e da caixa torácica, bem como as cargas resistivas das vias aéreas.13 A partir daí, a VE pulmonar 
ocorre pela geração de pressão negativa com o tórax em expansão simultânea da caixa torácica, 
com uma excursão diafragmática em sentido caudal.14
MÚSCULOS INSPIRATÓRIOS
A seguir, serão abordados os seguintes músculos inspiratórios:
 ■ diafragma;
 ■ músculos intercostais;
 ■ escalenos;
 ■ músculos expiratórios.
Diafragma
O diafragma é o principal músculo inspiratório, com forma de cúpula voltada 
cranialmente, que separa a cavidade abdominal da cavidade torácica. É constituído 
de uma camada muscular que se origina nas costelas inferiores e na coluna lombar, 
inserindo-se no tendão central, sendo inervado pelo nervo frênico formado a partir 
das raízes de C3 a C5.14
Na inspiração de repouso, o diafragma é responsável por 70% do volume inspirado (Vt). Quando 
o diafragma se contrai, o conteúdo abdominal é deslocado para baixo e para frente, aumentando 
o diâmetro cefalocaudal do tórax, e a parte distal das costelas é elevada e gira para fora. Em 
repouso, o deslocamento do diafragma é de aproximadamente 1cm, ao passo que na inspiração 
forçada pode chegar até 10cm.14
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As fibras musculares do diafragma são divididasem:
 ■ porção vertebral – também chamadas de fibras posteriores, originam-se nas três primeiras 
vértebras lombares e nos ligamentos arqueados medial e lateral; 
 ■ porção costal – as fibras costais originam-se anteriormente no processo xifoide do esterno e 
nas margens superiores das seis últimas costelas.
Em estudos isolados dessas porções, observou-se que as fibras costais, ao se contraírem, fazem 
a cúpula diafragmática descer, aumentando a pressão abdominal e movendo a caixa torácica 
como uma “alça de balde”.12 Quando a porção vertebral se contrai, a cúpula diafragmática desce e 
aumenta a pressão abdominal, porém não age sobre o gradil costal. As fibras costais do diafragma 
justapõem-se ao gradil costal. A essa área, dá-se o nome de “zona de aposição”.15
A configuração geométrica do diafragma é a convexidade voltada para cima. A forma de cúpula do 
diafragma produz um raio de curvatura na convexidade, que obedece a lei de Laplace:
pressão = tensão/raio da curvatura.
Assim, quando o diafragma está alongado, o raio de curvatura está menor e, portanto, desenvolve 
mais tensão do que se estivesse aplainado, e com o raio de curvatura aumentado.15
Músculos intercostais
Os músculos intercostais localizam-se entre as costelas. Os intercostais internos vão desde 
o esterno até o ângulo da costela e subdividem-se em porção intercondral (paraesternal) e 
interóssea. Os intercostais externos vão desde a articulação costovertebral até a origem da 
cartilagem costal. São inervados pelos nervos intercostais, que são derivados do primeiro ao 
décimo segundo segmento torácico.15
Há muitas controvérsias sobre as ações da musculatura intercostal na respiração. 
Basicamente, os músculos intercostais externos e a porção intercondral dos 
intercostais internos são inspiratórios, e a porção interóssea dos intercostais internos 
é expiratória.14
LEMBRAR
Escalenos
Os músculos escalenos originam-se das cinco últimas vértebras cervicais e se inserem na borda 
superior da primeira costela, porção medial e anterior.14 Quando se contraem, elevam as costelas 
e o esterno, no movimento denominado de “braço de bomba”.15
Observa-se que, em indivíduos saudáveis, na posição sentada, sempre há contração dos 
escalenos e dos paraesternais (porção intercondral dos intercostais internos) durante a inspiração 
em repouso. Assim, não há razão para classificá-los como músculos acessórios, mas sim como 
músculos principais da inspiração.16
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Os escalenos atuam para expandir a caixa torácica superior, e os paraesternais agem no esterno 
e no diafragma, atuando no tórax inferior e no abdome.16 
Os músculos acessórios da inspiração são:
 ■ peitoral maior;
 ■ peitoral menor;
 ■ trapézio;
 ■ serrátil anterior; 
 ■ esternocleidomastoideo.
MÚSCULOS EXPIRATÓRIOS: MÚSCULOS ABDOMINAIS
Os músculos abdominais são compostos por reto abdominal, oblíquo interno, oblíquo externo e 
transverso, cujas origens15 estão descritas no Quadro 1.
Quadro 1
MÚSCULOS ABDOMINAIS
Músculo Origem
Reto abdominal Quinta, sexta e sétima cartilagens costais e esterno, inserindo-se no púbis.
Oblíquo interno Parte lateral do ligamento inguinal e fáscia toracolombar, e se insere no púbis, na linha alba e na cartilagem das três últimas costelas.
Oblíquo externo Últimas costelas, e insere-se na crista ilíaca, no tubérculo púbico e na linha alba.
Transverso abdominal
Face interna das seis últimas costelas, onde se interdigitaliza com as fibras 
costais do diafragma, da fáscia lombar, da crista ilíaca e do ligamento inguinal, 
inserindo-se na aponeurose ventral.
A função desses quatro músculos é empurrar a parede abdominal para dentro, aumentando a 
pressão intra-abdominal. Com isso, o diafragma se desloca para cima, aumentando a pressão 
pleural e a saída de ar.
Como a expiração é, em geral, passiva, os músculos abdominais tornam-se importantes para a 
tosse e a expiração forçada.16 Suas inserções no gradeado costal sugerem que, ao se contraírem, 
tracionam as costelas para baixo.12 
A musculatura abdominal apresenta importante papel sinérgico à ação do diafragma 
durante a fase inspiratória, embora sua função principal seja expiratória.16
LEMBRAR
A contração persistente dos músculos abdominais facilita a ação do diafragma, pois permite que este 
se encontre mais alongado no início da inspiração e, durante a contração, possa apoiar seu centro 
tendíneo nas vísceras abdominais fixadas pelos abdominais, facilitando a elevação das costelas.14
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ATIVIDADE
1. O sistema respiratório é formado por diversas estruturas, como a caixa torácica, 
as vias aéreas, o parênquima pulmonar, os músculos respiratórios, entre outros. 
A íntima relação dessas estruturas trabalhando em sincronia permite o adequado 
funcionamento de todo o sistema respiratório. Dessa forma, assinale a alternativa 
que indica o comportamento normal da caixa torácica, dos músculos intercostais e 
do diafragma durante a expiração.
A) A caixa torácica aumenta de volume, os músculos intercostais externos se contraem 
e o diafragma se retifica.
B) A caixa torácica aumenta de volume, os músculos intercostais externos se contraem 
e o diafragma se eleva.
C) A caixa torácica diminui de volume, os músculos intercostais externos se contraem 
e o diafragma se eleva.
D) A caixa torácica diminui de volume, os músculos intercostais externos relaxam e o 
diafragma se eleva.
Resposta no final do artigo
2. Nos seres humanos, os músculos são formados principalmente pelas fibras tipo I e tipo 
II. As características metabólicas e neurofisiológicas dessas fibras são determinantes 
para a especificidade do trabalho realizado por elas. Com base nisso, marque a 
alternativa que completa corretamente a sentença.
“O diafragma é constituído por fibras estriadas e apresenta ___ de fibras estriadas do tipo 
I vermelhas (resistentes a fadiga) e ___ de fibras estriadas tipo II brancas (fatigáveis)”.
A) 45 e 55%
B) 55 e 45%
C) 50 e 50%
D) 40 e 60%
Resposta no final do artigo
3. A expansão da caixa torácica durante a inspiração ocorre de forma tridimensional, e 
os músculos contribuem de maneira diferente para essa expansão. A contração de 
qual músculo respiratório desloca o conteúdo abdominal para baixo e para frente, 
aumentando o diâmetro cefalocaudal do tórax e elevando e girando as partes distais 
das costelas para fora?
A) Escalenos.
B) Serrátil anterior.
C) Diafragma.
D) Intercostais.
Resposta no final do artigo
16
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4. Em qual aspecto estão pautados os principais testes utilizados para medir a função 
muscular ventilatória?
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5. De que forma pode-se prevenir a fadiga e aumentar o tempo de exaustão durante o 
exercício?
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6. Qual é a principal consequência da fadiga muscular inspiratória?
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7. Por qual razão as cinco costelas inferiores são denominadas costelas falsas?
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8. Onde se originam as porções vertebral e costal das fibras do diafragma?
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9. O que é a zona de aposição?
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10. Qual é a relação entre a tensão e o raio de curvatura no diafragma?
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11. Por qual razão os escalenos não são classificados como músculos acessórios, e sim 
como músculos principais da expiração?
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12. Por que a contração persistente dos músculos abdominais facilita a ação do 
diafragma?
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 ...........................................................................................................................................
13. Em relação aos músculos abdominais e suas origens, correlacione as colunas.
(1) Reto abdominal
(2) Oblíquo interno
(3) Oblíquo externo
(4) Transverso 
abdominal
( ) Origina-se nas últimas costelas e insere-se na crista ilíaca, 
no tubérculo púbico e na linha alba.
( ) Origina-se na quinta, sexta e sétima cartilagens costais 
e esterno, inserindo-se no púbis.
( ) Origina-se na face interna das seis últimas costelas, onde se 
interdigitaliza com as fibras costais do diafragma, da fáscia 
lombar, da crista ilíaca e do ligamento inguinal, inserindo-se 
na aponeurose ventral.
( ) Origina-se na parte lateral do ligamento inguinal e na 
fáscia toracolombar e se insere no púbis, na linha alba 
e na cartilagem das três últimas costelas.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
A) 2 – 3 – 1 – 4.
B) 4 – 2 – 3 – 1.
C) 3 – 1 – 4 – 2.
D) 1 – 4 – 2 – 3.
Resposta no final do artigo
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 ■ VENTILAÇÃO VOLUNTÁRIA MÁXIMA E RESERVA VENTILATÓRIA
A VVM promove uma visão global inespecífica da capacidade ventilatória. Apesar disso, os 
seus valores podem trazer inferências importantes sobre a relação do sistema respiratório 
com a capacidade de exercício.
A VVM é o maior volume de ar que o indivíduo pode mobilizar em 1 minuto com esforço voluntário 
máximo. É uma prova máxima realizada com o espirômetro, e a manobra de VVM é geralmente 
executada em um período de 10 a 15 segundos. O volume medido nesse período de tempo é 
então extrapolado para o valor de 1 minuto, e a unidade de medida é em L/min.17
Valores de referência de VVM foram publicados por Neder e colaboradores para a população 
brasileira, e não houve diferença entre os sexos quando estes foram corrigidos pelo volume 
expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1).2 A seguir, a fórmula do valor estimado de VVM 
com base no VEF1, extraída de Neder e colaboradores.16 
VVM = 37,5 × VEF1 + 15,8
Limite inferior = previsto – 26
Para um sistema respiratório sem alterações (distúrbios obstrutivos, restritivos ou mistos), a 
VVM expressa a capacidade de os músculos respiratórios gerarem volume ao longo do esforço. 
Quanto maior a capacidade ventilatória, maior poderá ser o clearence de lactato, dessa forma, 
melhorando a capacidade de exercício. Valores abaixo de 80% dos valores previstos são 
considerados anormais.17
Mais importante do que a medida isolada da VVM, é fundamental avaliar o quanto dela o indivíduo 
consome durante um teste cardiopulmonar de exercício (TCPE) máximo. Esse parâmetro é 
conhecido como reserva ventilatória (RVent) e é obtida pela razão entre a ventilação minuto 
máxima (VEmáx), mensurada durante o teste cardiopulmonar de exercício (TCPE), pela VVM. 
Para mensurar o VEmáx, é necessária a utilização de um pneumotacógrafo acoplado ao paciente 
por máscara ou bocal durante todo o esforço. Com isso, é possível mensurar todo o volume de ar 
gerado pelos músculos respiratórios.18 
Um importante consenso estabeleceu que valores normais de VEmáx encontram-se na 
seguinte faixa: 15% < RVent < 43%.19 A compreensão inadequada dessa variável vem 
sendofonte de muitas interpretações errôneas, inclusive para se afirmar que a função 
muscular ventilatória não limita a capacidade máxima de exercício.
A VVM é um teste inespecífico que oferece informações sobre o trabalho dos músculos inspiratórios 
e expiratórios.19 Esse teste sofre influência de algumas variáveis, como:
 ■ perviabilidade da via aérea;
 ■ integridade do parênquima pulmonar; 
 ■ desempenho muscular respiratório.
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Outro ponto importante para a interpretação da RVent é que a VVM é medida normalmente em 12s 
e, a partir daí, os dados são extrapolados para 1 minuto. Em um período de 12s, é improvável que 
ocorra fadiga muscular respiratória, mesmo em indivíduos doentes.20
Indivíduos saudáveis apresentam em média uma RVent de 30%. Isso ocorre pela fadiga dos 
músculos respiratórios, não sendo possível reproduzir o desempenho alcançado durante o teste 
de VVM de 12s.21 Assim, um atleta de alto desempenho, sem alterações clínicas e funcionais 
pulmonares (por exemplo: obstrução causada por asma), apresentando uma RVent 0%, não pode 
ser visto como tendo um exame alterado. Contrariamente, pode-se inferir que esse indivíduo 
apresenta um bom desempenho ventilatório (parênquima e vias aéreas hígidas com trabalho 
adequado dos músculos respiratórios).
 ■ AVALIAÇÃO DA PRESSÃO INSPIRATÓRIA ESTÁTICA MÁXIMA
A pressão inspiratória máxima (PImáx) é o índice de função muscular inspiratório mais utilizado 
na prática clínica, e é medida contra uma válvula ocluída (manobra de Mueller), incorporando 
um vazamento de ar por orifício de 2mm de diâmetro para manter a glote aberta) em volumes 
pulmonares preestabelecidos. 
A medição da PImáx está sujeita à influência:
 ■ do volume pulmonar;22 
 ■ da motivação;
 ■ da habilidade adquirida;23
 ■ do efeito da medição repetida após a excitabilidade da via motora.24
Portanto, é importante controlar esses fatores confundidores, sempre que possível, com treinamento 
cuidadoso para habituar os pacientes à medição. Isso é possível mediante medições repetidas 
até que a consistência da PImáx seja alcançada, assegurando a coerência do volume pulmonar 
entre as medições. Além disso, foi demonstrado que a realização de aquecimento prévio dos 
músculos inspiratórios diminui a variabilidade e o número de medições necessárias para atingir 
a reprodutibilidade da medida, pois remove os efeitos das alterações na excitabilidade da via 
motora.25
Por ser a PImáx um índice de força máxima, ela é altamente dependente do esforço 
e necessita de participantes bem motivados. Os esforços devem ser mantidos por 
pelo menos 1,5s, a fim de que a pressão média sobre 1s possa ser calculada pelo 
instrumento de aferição. Essa média aumenta a confiabilidade da medição. Por causa 
da relação comprimento-tensão dos músculos inspiratórios, a PImáx deve ser medida a 
partir do volume residual (VR).3
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Para a realização da medida de PImáx, devem-se utilizar, preferencialmente, manovacuômetros 
digitais capazes de registrar os valores nos tempos descritos anteriormente (Figuras 2 e 3).
Figura 2 – Manovacuômetro digital: 
MV 300 (Global Med Porto Alegre 
Brasil). 
Figura 3 – Manovacuômetro digital: KH1 
(HaB International Londres, Reino Unido).
Fonte: Power Breathe (2015).26
A medida de PImáx deve ser realizada em sedestação, e os pacientes devem ser 
estimulados a exalar todo o ar, e, a partir do VR, devem realizar uma inspiração máxima. 
Deve-se utilizar clipe nasal, com o bocal bem acoplado à boca do paciente. As tentativas 
devem ser conduzidas com intervalos de 1 minuto de repouso e, segundo o consenso 
da American Thoracic Society/European Respiratory Society (ATS/ERS),3 devem ser 
obtidas, pelo menos, três manobras com variabilidade menor do que 20%, selecionando 
o maior valor encontrado.
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Além de ser altamente dependente do esforço, a PImáx também é susceptível aos efeitos da 
aprendizagem motora e de outros efeitos fisiológicos que influenciam os valores medidos. Um 
estudo mostrou que há um efeito considerável da medição repetida sobre a PImáx, mesmo em 
participantes experientes, pois, após 18 tentativas repetidas, a PImáx foi 11,4% maior do que a 
melhor das três primeiras medições obtidas.25
Esse efeito é suficientemente grande para mascarar alterações na PImáx, devido aos efeitos 
da fadiga muscular inspiratória, tornando difícil detectar estatisticamente ganhos induzidos pelo 
treinamento. No entanto, esse efeito de aprendizagem pode ser superado, em grande parte, 
ofertando um treinamento com carga inspiratória submáxima antes da avaliação da PImáx 
(duas séries de 30 incursões, com resistência inspiratória linear equivalente a 40% da melhor 
PImáx medida durante os três primeiros esforços).
Seguindo esse protocolo, a diferença entre o melhor dos três primeiros esforços e a medição do 
18º foi de apenas 3%. Assim, o tempo necessário para se obter aferições confiáveis de PImáx 
pode ser reduzido consideravelmente por meio da implementação de sobrecarga prévia. Contudo, 
ocasionalmente, a mensuração da PImáx pode ser difícil de ser realizada, especialmente em 
pacientes com baixo nível de motivação e algum grau de déficit cognitivo. 
A interpretação e os valores de referência para a PImáx são controversos. O 
diagnóstico de fraqueza dos músculos inspiratórios não pode ser feito apenas com 
base na PImáx. Isso porque esse índice não leva em consideração a elastância e 
a resistência inerente do sistema respiratório que os músculos devem superar, ou 
seja, a demanda de trabalho muscular inspiratório. 
LEMBRAR
A PImáx é uma medida estática (isométrica) da força dos músculos inspiratórios. Após a exalação 
máxima, o indivíduo deve inspirar sob um sistema com válvula quase fechada, e essa força é 
transmitida para o manômetro. Isso pode trazer uma série de limitações para a compreensão da 
força dinâmica desses músculos e para prescrição do treinamento muscular inspiratório. Partindo 
do VR até a capacidade pulmonar total, há uma tendência natural de o tórax se expandir e de os 
pulmões se retraírem. Tal diferença de comportamento está associada à geração das pressões 
intrapleurais.
Ao nível da capacidade residual funcional (CRF), ocorre um equilíbrio entre a tendência de 
o tórax se expandir e de os pulmões se colabarem. Ao nível do VR, esse equilíbrio é alterado, 
ocorrendo maior tendência para a expansão, o que pode contribuir em até -30cmH2O, quando a 
PImáx for medida a partir do VR.
Embora a medida a partir do VR subestime a força dinâmica dos músculos respiratórios 
em cerca de 20%, é recomendado que esta seja medida a partir desse volume, pois é 
mais fácil visualizar o final da expiração do que o momento exato no qual se atinge a CRF.3
As Figuras 4 e 5 apresentam a relação entre Plmáx, volumes e capacidades pulmonares e a 
impedância do sistema. A Figura 3, especificamente, apresenta a relação entre a capacidade de 
gerar força muscular inspiratória em diferentes níveis de capacidade vital e a influência das foças 
de recolhimento elástico do tórax e dos pulmões.
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0
-150 -50 0-100
% vc
Pmus + Pressão
Inspiração 
máxima
Pmus
Figura 4 – Relação entre a pressão dos músculos inspiratórios e as 
forças de recolhimento elástico do sistema respiratório em diferentes 
volumes pulmonares. No eixo Y, o volume pulmonar em porcentagem 
da capacidade vital (% VC). No eixo X, a pressão alveolar em cmH2O. 
A linha pontilhadademonstra a pressão gerada pelos músculos. 
Pmus: pressão desenvolvida pelos músculos inspiratórios; Prs: 
pressão do sistema respiratório.
Fonte: Adaptada de American Thoracic Society e European Respiratory 
Society (2002).3
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Ca
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cid
ad
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l (%
 P
re
dit
o)
Saudáveis
Fraqueza
r = 0.88
p<0.001
Pressão inspiratória máxima (% predito)
Figura 5 – Relação entre a taxa de trabalho muscular inspiratória e a capacidade 
vital.
Fonte: Adaptada de American Thoracic Society e European Respiratory Society (2002).3
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Além disso, as pressões respiratórias são meros substitutos da verdadeira capacidade geradora 
de força e estão sujeitas à influência da geometria da parede torácica, que pode estar alterada 
na presença de doença. Talvez o mais importante seja a correlação das pressões respiratórias 
com índices antropométricos, o que é extremamente escasso na literatura.27 No entanto, existe 
uma condição para definir objetivamente a fraqueza muscular inspiratória na prática clínica e, para 
tanto, se faz necessário estabelecer valores de referência.
O maior estudo realizado com esse intuito analisou 4.443 homens e mulheres saudáveis com 
mais de 65 anos.27 Porém, os resultados das equações de referência são muito pobres. Além 
disso, os limites inferiores do normal para a amostra foram definidos estatisticamente como o 
quinto percentil do grupo. Os valores previstos de PImáx para a população brasileira vêm sendo 
publicados por diversos autores.2,28-30. A Tabela 1, a seguir, apresenta as principais equações.
Tabela 1
EQUAÇÕES DE REGRESSÃO PARA CÁLCULO DE VALORES PREVISTOS DE 
PRESSÃO INSPIRATÓRIA MÁXIMA PARA A POPULAÇÃO BRASILEIRA
Homens Mulheres
Neder e colaboradores2 PImáx (cmH2O) = 155,3 - 0,80 (idade) PImáx (cmH2O) = 110,4 - 0,49 (idade)
Costa e colaboradores28 PImáx (cmH2O) = 232,37 - 1,24 (idade) PImáx (cmH2O) = 74,25 - 0,46 (idade)
Pessoa e colaboradores29 PImáx (cmH2O) = 63,27 - 0,55 (idade) 
+ 17,96 + 0,58 (peso)
PImáx (cmH2O) = 63.27 - 0,55 (idade) 
+ 0,58 (peso)
Simões e colaboradores30 PImáx (cmH2O) = 125 - 0,76 (idade) PImáx (cmH2O) = 80,7 - 0,85 (idade) 
- 0,3 (peso)
Idade: anos; peso: kg.
Entretanto, os valores previstos gerados pelas equações de regressão propostas por esses autores 
apresentam grande discrepância, que pode ser observada na Tabela 2, a seguir. Esses estudos 
apresentam amostras reduzidas com sujeitos que representam uma pequena região do País.
Tabela 2
VALORES PREVISTOS DE PRESSÃO INSPIRATÓRIA MÁXIMA ESTABELECIDOS 
POR DIFERENTES EQUAÇÕES PARA POPULAÇÃO BRASILEIRA
Neder e 
colaboradores, 
1999
Costa e 
colaboradores, 
2010
Pessoa e 
colaboradores, 
2014
Simões e 
colaboradores, 
2010
Indivíduo A - 128,9cmH2O - 191,4cmH2O - 112,9cmH2O - 99,9cmH2O
Indivíduo B - 90,8cmH2O - 55,8cmH2O - 73,7cmH2O - 29,9cmH2O
Valores foram calculados com base em um indivíduo do sexo masculino (indivíduo A), com 33 anos de idade e 86kg; e um 
indivíduo do sexo feminino (indivíduo B), com 40 anos de idade e 56kg.
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 O Brasil é um País com dimensões continentais, com forte miscigenação e grande 
diversidade cultural. Todos esses fatores podem interferir na determinação de um 
valor previsto de normalidade. O ideal seria estabelecer equações para cada região 
ou conduzir um estudo multicêntrico abrangendo os 26 estados brasileiros e o Distrito 
Federal, o que, possivelmente, proporcionaria representatividade nacional para os 
valores de força muscular respiratória. É fundamental que, uma vez selecionada uma 
dessas equações de previsão de força muscular respiratória na avaliação, a mesma 
equação deve ser utilizada na reavaliação.
Pacientes com PImáx < 70% do previsto são diagnosticados com fraqueza muscular inspiratória 
significativa, com indicação clássica de treinamento muscular inspiratório.31 Meyer e colaboradores 
demonstram que a Pimáx é um preditor de sobrevida em pacientes com IC. Valores absolutos 
abaixo > – 76 cmH2O estão associados com maior mortalidade (Figura 6).32
So
br
ev
ida
 (%
)
Pimáx Quartiles
Q1: >9.8 kPa
Q2: >7.5 to <9.8 kPa
Q3: >5.3 to <7.5 kPa
Q4: >5.3 kPa
Período de acompanhamento (meses)
100
75
25
50
0
0 12 24 36
P = 0,014
Figura 6 – Força dos músculos inspiratórios e prognóstico de paciente com insuficiência cardíaca congestiva (ICC).1 
kPa corresponde a aproximadamente 10,2 cmH2O.
Fonte: Meyer e colaboradores (2001).32 
 ■ AVALIAÇÃO DA PRESSÃO EXPIRATÓRIA ESTÁTICA MÁXIMA
A pressão expiratória máxima (PEmáx) reflete a força dos músculos expiratórios, e o seu valor é 
habitualmente expresso em cmH2O. Quase todas as recomendações sugeridas para a medida da 
PImáx se aplicam à da PEmáx. Uma diferença está no fato de que a mensuração desta última 
é realizada ao nível da capacidade pulmonar total. Nesse nível, o indivíduo realiza a exalação 
com força máxima por meio de um sistema com pequeno vazamento, 2mm, para reduzir o uso dos 
músculos da boca durante a medida.
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A pressão expiratória deve ser mantida idealmente por, pelo menos, 1,5s para que a maior medida, 
sustentada em 1s possa ser registrada. Períodos mais longos devem ser evitados, pois a elevada 
pressão intratorácica pode reduzir o débito cardíaco e causar síncope.
As medidas da PEmáx devem ser realizadas com os indivíduos sentados, utilizando 
clipe nasal e mantendo um bocal firmemente entre os lábios. Devem ser realizadas, 
pelo menos, três manobras aceitáveis e reprodutíveis, com intervalo de, pelo menos, 1 
minuto entre elas. As medidas são consideradas reprodutíveis quando a variação entre 
estas for igual ou inferior a 10% do maior valor.2 
Na avaliação da PImáx, os valores previstos para PEmáx apresentam grande diferença entre as 
equações propostas (Tabela 3), e isso está demonstrado na Tabela 4.
Tabela 3
EQUAÇÕES DE REGRESSÃO PARA CÁLCULO DE VALORES PREVISTOS DE 
PRESSÃO EXPIRATÓRIA MÁXIMA PARA A POPULAÇÃO BRASILEIRA
Homens Mulheres
Neder e colaboradores2 PEmáx (cmH2O) = 165,3 - 0,81 
(idade)
PEmáx (cmH2O) = 115,6 - 0,61 
(idade)
Costa e colaboradores28 PEmáx (cmH2O) = 183,31 - 1,26 
(idade)
PEmáx (cmH2O) = 119,35 - 
0,68 (idade)
Pessoa e colaboradores29 PEmáx (cmH2O) = - 61,41 + 2,29 
(idade) - 0,03 (idade 2) + 33,72 + 1,40 
(circunferência da cintura)
PEmáx (cmH2O) = - 61,41 + 
2,29 (idade) – 0,03 (idade 2) + 
1,40 (circunferência da cintura)
Simões e colaboradores30 PEmáx (cmH2O) = 87,69 - 0,83 
(idade)
PEmáx (cmH2O) = 125,1 - 0,89 
(idade) - 0,18 (peso)
Idade: anos; circunferência da cintura: cm; peso: kg.
Tabela 4
VALORES PREVISTOS DE PRESSÃO EXPIRATÓRIA MÁXIMA ESTABELECIDOS 
POR DIFERENTES EQUAÇÕES PARA POPULAÇÃO BRASILEIRA
Neder e 
colaboradores, 
1999
Costa e 
colaboradores, 
2010
Pessoa e 
colaboradores, 
2014
Simões e 
colaboradores, 
2010
Indivíduo A 138,3cmH2O 141,7cmH2O 148,2cmH2O 60,3cmH2O
Indivíduo B 91,2cmH2O 92,1cmH2O 80,6cmH2O 79,4cmH2O
Valores calculados com base em um indivíduo do sexo masculino (indivíduo A), com 33 anos de idade, 174cm de altura, 
86kg e 95cm de circunferência da cintura; e um indivíduo do sexo feminino (indivíduo B), com 40 anos de idade, 56kg, 
160cm de altura e 70cm de circunferência de cintura.
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ATIVIDADE
14. A capacidade ventilatória durante o exercício é fundamental para um bom 
desempenho. A relação da VVM e da VEmáx pode trazer informações significativas 
para o entendimento dos fatores que limitam a capacidade de exercício.Com base 
nessa afirmativa, assinale V (verdadeiro) ou F (falso).
( ) A VVM é medida durante 1 minuto de manobra.
( ) Em indivíduos sem doenças pulmonares, quanto mais próximo a VEmáx chegar 
da VVM, melhor é a capacidade muscular respiratória.
( ) Em cardiopatas, a capacidade muscular ventilatória não limita a atividade física.
( ) Em exercícios máximos, o VC alcança em torno de 50 a 60% da capacidade vital.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
A) F – F – V – V.
B) V – F – V – F.
C) F – V – F – V.
D) V – V – F – F.
Resposta no final do artigo
15. Há, na literatura, inúmeras fórmulas para se calcular os valores previstos de PImáx e 
PEmáx. Dessa forma, com base nas informações dos pacientes abaixo, calcule o valor 
de PImáx previsto pela equação proposta por Pessoal e colaboradores e o valor de 
PEmáx com a equação proposta por Costa e colaboradores dos pacientes a seguir.
Paciente M. S. C.: 23 anos, sexo feminino, 160cm de altura, 64kg, 75cm de circunferência 
de cintura.
Paciente J. R. S.: 40 anos, sexo masculino, 180cm de altura, 90kg, 92cm de circunferência 
de cintura.
Assinale a alternativa correta.
A) Paciente M. S. C.: PImáx = |100|cmH2O, PEmáx = 80cmH2O; paciente J. R. S.: PImáx 
= |133|cmH2O; PEmáx = 145cmH2O.
B) Paciente M. S. C.: PImáx = |88|cmH2O, PEmáx = 104cmH2O; paciente J. R. S.: PImáx 
= |111|cmH2O; PEmáx = 133cmH2O.
C) Paciente M. S. C.: PImáx = |115|cmH2O, PEmáx = 140cmH2O; paciente J. R. S.: 
PImáx = |145|cmH2O; PEmáx = 180cmH2O.
D) Paciente M. S. C.: PImáx = |64|cmH2O, PEmáx = 104cmH2O; paciente J. R. S.: PImáx 
= |183|cmH2O; PEmáx = 133cmH2O.
Resposta no final do artigo
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16. De que forma a VEmáx é mensurada?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
17. O teste de VVM pode sofrer influência de quais variáveis?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
18. De que forma é possível controlar os fatores que influenciam a medição da PImáx?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
19. Qual é a importância do aquecimento prévio dos músculos inspiratórios na medição 
da PImáx?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
20. A medição da PImáx é susceptível ao efeito da aprendizagem motora. De que forma 
esse efeito pode ser superado?
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21. Em qual perfil de paciente a mensuração da PImáx pode ser difícil de ser realizada?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
22. Quase todas as recomendações sugeridas para a medida da PImáx se aplicam à da 
PEmáx. Cite uma diferença entre as duas medidas.
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 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
23. A pressão expiratória deve ser mantida idealmente por, pelo menos, 1,5s para que a 
maior medida, sustentada em 1s, possa ser registrada. Por que períodos mais longos 
devem ser evitados?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
24. Na mensuração da PEmáx, quando as medidas são consideradas reprodutíveis?
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 ...........................................................................................................................................
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 ...........................................................................................................................................
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 ■ ÍNDICE TENSÃO-TEMPO DO DIAFRAGMA E DOS MÚSCULOS 
INSPIRATÓRIOS
Diferentemente da PImáx, o ITTdi é uma relação dinâmica que se associa à endurance do 
diafragma. Estudos clássicos demonstraram que o diafragma humano é altamente fatigável 
quando atinge uma relação de trabalho a 40% da pressão transdiafragmática máxima (Pdimáx). 
A Pdi é definida como a diferença de pressão entre a pressão pleural e a pressão 
abdominal e, na prática, pode ser obtida pela diferença entre a pressão esofágica 
(Pes) e a pressão gástrica (Pga).3 
Valores médios de Pdimáx estão descritos na Tabela 5.
Tabela 5
MÉDIA DE PRESSÃO TRANSDIAFRAGMÁTICA EM INDIVÍDUOS SAUDÁVEIS
n Média Desvio padrão Variação
Homens 37 108 30 52-164
Mulheres 27 65 31 16-40
Todos 64 90 37 16-164
Fonte: American Thoracic Society e European Respiratory Society (2002). 3
Além da relação carga de trabalho/capacidade máxima, foi demonstrado que o padrão ventilatório, 
ou seja, relação tempo inspiratório (Tinsp)/tempo total do ciclo respiratório (Ttot): inspiração 
e expiração, também é um fator determinante para a fadiga.33,34
Dessa forma, o ITTdi é calculado levando-se em conta o produto de duas relações: a relação entre 
a pressão transdiafragmática média em cada incursão (Pdisw), gerada pelo diafragma em 
cada incursão para promover o volume corrente (VC), e a Pdimáx, multiplicada pela relação Tinsp/
Ttot.34 Isso é descrito pela seguinte fórmula:
ITTdi = Pdisw / Pdimáx × Tinsp/Ttot
Pdsiw: pressão transdiafragmática média gerada pelo diafragma em cada incursão para 
promover o volume corrente; Pdimáx: pressão transdiafragmática máxima; Tinsp: tempo 
inspiratório; Ttot: tempo respiratório total (inspiração e expiração). 
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Em indivíduos saudáveis, o valor médio do ITTdi é de 0,02 e os valores críticos que predizem 
fadiga diafragmática estão entre 0,15 e 0,20.33,34 Em indivíduos respirando nesse nível de ITTdi, a 
fadiga ocorre em um período que varia entre 60 e 90 minutos.33,34
O grande obstáculo de tornar o ITTdi um teste de rotina é a dificuldade na obtenção desses 
valores. Para a mensuração da Pdisw e da Pdimáx, é necessária a introdução de cateteres 
esofágicos e gástricos, bem como a utilização de transdutores de pressão, tornando a medida 
invasiva e inviável na prática clínica (Figura 7).
100
0
0
1,0
0,5Vt
V(l)
5 sec
Pdi
(% Pdi máx.)
Osciloscópio APRC
EMG
Pga
Pdi
Pes
APAB
Pga
(50% of Pdi)
Pdi: pressão transdiafragmática; VT: volume corrente inspirado; Pes: pressão esofágica; Pga: pressão gástrica; APRC: 
dimensão anteroposterior das costelas; APAB: dimensão anteroposterior do Abdome.
Figura 7 – Disposição dos cateteres e dispositivos na mensuração da Pdimáx. Representação esquemática da 
mensuração da Pdi, a partir da Pga, mensurada por meio do cateter gástrico e da Pes, mensurada por intermédio 
do cateter esofágico, bem como do Vt. APRC apresenta a dimensão da caixa torácica, ao passo que APAB apresenta a 
dimensão abdominal. Os dados são analisados a partir de um osciloscópio.V: fluxo inspiratório.
Fonte: Bellemare e Grassino (1982).34
Uma alternativa para o ITTdi é a mensuração do índice tensão-tempo dos músculos 
respiratórios (ITTmr), um teste não invasivo análogo ao ITTdi.35 O ITTmr é baseado nas pressões 
medidas na boca, e em pacientes adultos se correlaciona bem com o tradicional ITTdi.20 O ITTmr 
é definido pela seguinte equação:
ITTmr = (PImed/PImáx) × Tinsp/Ttot
PImed: pressão inspiratória média por respiração.
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Fica claro que a capacidade de os músculos respiratórios sustentarem um aumento na impedância 
respiratória depende de duas relações:
 ■ Tinsp divido pelo Ttot; 
 ■ PImed dividida pela PImáx.
Valores elevados de ITTmr podem resultar da diminuição na PImáx ou de um aumento na 
impedância do sistema respiratório, levando à elevação na PImed. O ITTmr vem sendo mensurado 
por um dispositivo eletrônico com controle microprocessado.
Pacientes com ITTmr elevado apresentam maiores riscos para desenvolvimento de fadiga, e valores 
críticos variam entre 0,2 e 0,42,20,35 valores próximos aos encontrados como críticos para ITTdi 
(0,15 a 0,20).34 A PImed gerada pela musculatura inspiratória, para manter a VE durante o repouso, 
pode variar entre 11,5 e 16,3cmH20. Em pacientes com mecânica pulmonar alterada, esse valor pode 
chegar a 38cmH2O. Valores médios de normalidade para o ITTmr são em torno de 0,04.20
Embora o ITTmr possa ser um bom preditor de fadiga muscular inspiratória, ainda é pobremente 
utilizado na prática clínica. Acredita-se que a miniaturização das tecnologias já disponíveis pode 
tornar a avaliação do ITTmr mais popular em médio prazo (Figura 8).
Figura 8 – RT2 Device para mensuração do ITTmr.
Fonte: Chatham e colaboradores (1999).36
 ■ AVALIAÇÃO DINÂMICA DA FORÇA MUSCULAR INSPIRATÓRIA
Ao compreender as limitações que envolvem a medida da PImáx, um grupo de pesquisadores 
ingleses iniciou, na década de 1990, o desenvolvimento de novos dispositivos para treinamento 
e avaliação da função muscular inspiratória. Esses esforços culminaram, em 2010, com a criação 
do POWERBreathe K Series® (HaB International London UK).37 Com esse dispositivo, é possível 
mensurar a força dinâmica dos músculos inspiratórios (Figuras 9 e 10).
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Figura 9 – Manovacuômetro para avaliação 
S-Index. POWERBreathe K5®.
Fonte: Power Breathe (2016).38
RELATO DE SESSÃO BREATHLINK
Carga
100
140
120
100
80
60
80
40
60
20
0
0
1
0,2
2
0,4
30,5
0,1
1,5
0,3
2,5
0,5
3,5
0,6
Máx Y = 102,93
Máx Y = 142,21
Ca
rg
a (
cm
 H
2O
)
Índ
ice
 S
 (c
m 
H 2
O)
Volume (litros)
Índice S
Tempo (s)
Figura 10 – Avaliação S-Index.
Fonte: Arquivo de imagens dos autores.
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Diferente da medida isométrica (PImáx), na avaliação dinâmica o indivíduo realiza a manobra 
inspiratória por uma válvula com passagem de ar livre. Os sensores registram a variação de 
fluxo inspiratório em cada incursão e, por meio de um algoritmo patenteado, a força muscular 
inspiratória é calculada em toda variação do volume pulmonar inspirado.
Esse algoritmo calcula a pressão em cmH2O, com base na lei da dinâmica dos fluidos. Assim, 
a força muscular inspiratória é calculada e plotada no software (Breathelink®), que registra e 
processa os dados em uma taxa de amostragem de 500Hz37 (Figura 11).
Índice S
Fluxo inspiratório
Volume
Max Y = 142,21
Max Y = 7,67
Tempo (s)
Tempo (s)
Tempo (s)
Índ
ice
 S
 (c
m 
H 2
O)
Flu
xo
 (L
/s)
Vo
lum
e (
litr
os
)
140
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6
3
3
7
4
4
5
2
2
1
1
120
80
100
60
0
0
0
0,2
0,2
0,2
0,4
0,4
0,4
0,1
0,1
0,1
0,3
0,3
0,3
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
Figura 11 – Avaliação do pico de fluxo inspiratório, S-Index e volume mobilizado na manobra.
Fonte: Arquivo de imagens dos autores.
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A PImáx mede a força muscular inspiratória em apenas um ponto da amplitude torácica (ao nível 
do VR), ao passo que a medida dinâmica mensura a força em toda amplitude de movimento 
do tórax. Uma vez que os pacientes são solicitados a iniciar a manobra inspiratória a partir do 
VR, é possível analisar a força muscular inspiratória em toda expansão torácica até alcançar 
a capacidade pulmonar total. Portanto, é possível compreender em qual nível de insuflaçãopulmonar os músculos estão menos eficientes e, desta forma, treiná-los de maneira mais precisa.
Na medida dinâmica, o valor de pico é chamado de S-Index. Minahan e colaboradores 
demonstraram que os valores de S-index não se equivalem aos valores de PImáx.39 Até o presente 
momento, não há publicações com valores de referência para o S-Index, bem como para os 
valores ao longo de toda expansão torácica.
A técnica de mensuração da medida dinâmica é similar à da medida da PImáx, na qual 
o paciente deve estar sentado com clipe nasal e a boca bem acoplada ao bocal. Como a 
medida dinâmica é realizada em circuito aberto, o exame se torna mais confortável e menos 
desgastante. As medidas são conduzidas em sequência (sem descanso entre as tentativas) 
e, em média, são necessárias, pelo menos, 10 incursões até se alcançar o valor máximo.39
A avaliação muscular inspiratória com a utilização POWERBreathe K Series® com Breathelink® 
possibilitou o desdobramento para a mensuração de outros parâmetros não menos importantes. 
Assim, com a aquisição dos valores de pressão e do fluxo inspiratório, o software calcula o trabalho 
inspiratório externo pela integração do produto pressão × volume em todos os ciclos inspiratórios. 
A potência dos músculos inspiratórios também é calculada pela integração do produto pressão × 
fluxo em todos os ciclos e plotada nos gráficos do software (Figura12).
Energia
Força inspiratória
Máx Y = 7,69
Máx Y = 36,37
Volume (litros)
Volume (litros)
8
40
20
30
10
4
6
2En
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gia
 (jo
ule
s)
Fo
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ts)
0
0
1
1
2
2
3
3
0,5
0,5
1,5
1,5
2,5
2,5
3,5
3,5
Figura 12 – Mensuração da potência e do trabalho respiratório.
Fonte: Arquivo de imagens dos autores.
Essa ferramenta possibilita a realização de testes de endurance dos músculos inspiratórios, assim 
como os testes ergométricos convencionais para todo o corpo, uma vez que a potência (watts) dos 
músculos pode ser registrada. Como todas as informações são vistas em tempo real, a condução 
de testes para avaliação da endurance vem se tornando mais precisa e viável.
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 ■ TESTE DE ENDURANCE DOS MÚSCULOS INSPIRATÓRIOS
Endurance é definida como a capacidade de sustentar um trabalho específico ao 
longo do tempo.3 
Não existe consenso sobre as normas de avaliação da endurance muscular inspiratória. Os testes 
descritos na literatura podem ser divididos em duas classes principais:
 ■ testes de hiperpneia; 
 ■ testes de respiração inspiratória sob carga. 
TESTES DE HIPERPNEIA
Um teste de endurance por hiperpneia é tipicamente concebido para identificar a ventilação 
máxima sustentável (VMS) que, em indivíduos saudáveis, é expressa como uma porcentagem 
da VVM alcançada. Nessa população, a VMS é de 60 a 80% da VVM. Em indivíduos enfermos, a 
VMS é expressa como uma percentagem da VVM predita (% VVM).
O procedimento requer de 10 a 25 minutos e, em pacientes com obstrução, deve ser precedido 
da utilização de broncodilatador.3 Não há nenhum equipamento padronizado, mas o circuito de 
respiração deve:
 ■ ter baixa resistência inerente ao fluxo;
 ■ manter isocapnia; 
 ■ fornecer feedback visual de volume minuto (VE).
O teste começa com 12s de VVM e, após isso, dois métodos podem ser utilizados: a técnica de 
esforço máximo e a técnica incremental máxima.
Na técnica de esforço máximo, os participantes são solicitados a manter de 70 a 90% de sua 
VVM usando biofeedback de VE. Devem tentar manter este volume durante 8 minutos, e a média 
do volume ao final do teste é tomada como a VMS. A técnica incremental máxima é análoga 
a um TCPE com protocolo do tipo degrau, sendo mantido até o limite de tolerância (Tlim). Os 
participantes são solicitados a aumentar o VE em 10% a cada 3 minutos, iniciando com 20% da 
VVM. A VMS é calculada a partir das últimas 10 respirações no minuto final do maior VE alcançado.
As duas abordagens fornecem valores muito semelhantes de VMS.40 Não existem valores de 
referência para VMS, a qual varia amplamente. A sua utilidade é limitada em fornecer uma medida 
de alteração devido a fatores como treinamento, fadiga e exacerbação da doença.
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TESTES DE RESPIRAÇÃO INSPIRATÓRIA SOB CARGA
Os testes de respiração inspiratória sob carga estão subdivididos em teste de carga constante e 
teste de carga incremental.
Os testes de respiração inspiratória sob carga foram concebidos para identificar o tempo despendido 
até o Tlim para uma dada porcentagem da PImáx (carga constante) ou para uma carga máxima 
de pressão, que pode ser atingida durante um teste de carga incremental. Tipicamente, durante 
um teste de carga constante, a carga deve resultar na incapacidade de realizar a tarefa dentro de 
5 a 10 minutos.41
A carga correta pode ser identificada por um processo de tentativa e erro, usando uma carga 
correspondente a cerca de 80% da carga obtida por um teste incremental ou utilizando uma carga 
equivalente a 70% da PImáx.42,43 
Uma desvantagem do teste de endurance de carga constante é que o Tlim pode ser 
estendido consideravelmente após uma intervenção (por exemplo: treinamento), e 
tipicamente o teste deve ser terminado pelo examinador no máximo aos 15 minutos.43 
LEMBRAR
O teste de sobrecarga incremental geralmente começa em 10% da PImáx, com aumento de 10% 
da carga por minuto, até a incapacidade de executar a tarefa.43 O desempenho no teste é expresso 
como a carga mais elevada tolerada por um período mínimo de 30s.
O problema com ambos os testes é a influência confundidora do padrão respiratório. Participantes 
com o ciclo de trabalho mais baixo (relação entre tempo de inspiração e tempo total da respiração) 
tendem a ter a maior Tlim.42 Uma consequência inevitável de um ciclo de trabalho baixo é o menor 
VC e a menor quantidade de trabalho muscular inspiratório.44
Assim, como visto na sessão sobre ITTDi e ITTmu, o padrão ventilatório exerce um grande papel 
na determinação do desempenho em ambos os testes de endurance muscular inspiratória, e os 
resultados são um reflexo de estratégias comportamentais ligadas ao padrão ventilatório e função 
fisiológica.
Assim, é necessário um método que isole a endurance fisiológica dos músculos inspiratórios, 
que só pode ser obtida por meio do controle do volume de trabalho muscular inspiratório alcançado 
durante os testes de endurance inspiratória. Além disso, a relação entre o trabalho muscular 
inspiratório fatigante e a limitação da atividade física por meio da ativação metaborreflexa 
dos músculos inspiratórios,44 exige que as alterações fisiológicas que ocorrem durante testes 
ergoespirométricos sejam avaliadas.1,44
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 ■ PRESSÃO TRANSDIAFRAGMÁTICA POR ESTIMULAÇÃO 
MAGNÉTICA DO NERVO FRÊNICO
Uma alternativa para a mensuração da força muscular inspiratória é a pressão transdiafragmática 
twitch (PdiTw) gerada a partir da estimulação magnética do nervo frênico (Figura 13). Essa 
mensuração traz algumas vantagens sob as técnicas volitivas, pois, uma vez que não depende do 
paciente, as medidas são mais acuradas e reprodutíveis.3
Figura 13 – Estimulador Magnético Magstim® 2002 (Magstim Company, Reino 
Unido).
Fonte: Magstim (2016).45
A estimulação do nervo frênico gera importantes informações sobre a função mecânica do 
diafragma e, desde da década de 1980, vem sendo investigada com essa finalidade.3 A PdiTw é 
um método não volitivo, que utiliza dois eletrodos posicionados na região cervical, para estimular 
o nervo frênico (Figura 14).
Figura 14 – Estimulação do nervo frênico em paciente respirando espontaneamente.
Fonte: Martínez-LIorense colaboradores (2006).46
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Após uma descarga magnética, dosada em tesla, o nervo frênico é estimulado e provoca contração 
máxima ou submáxima do diafragma, independentemente da colaboração do paciente.47 A grande 
limitação dessa técnica, além dos custos, está no fato de a medida da PdiTw necessitar da 
introdução de cateteres esofágico e gástrico para medir a Pdi, o que inviabiliza sua utilização na 
prática clínica.48 Dessa forma, alguns pesquisadores vêm tentando validar essa mensuração de 
maneira não invasiva com a medida da pressão por oclusão na boca.48
Cattapan e colaboradores48 realizaram um estudo comparativo entre a medida clássica e a não 
invasiva. Apesar de não terem encontrado valores compatíveis à medida invasiva, a mensuração 
sem a inserção de cateteres mostrou-se reprodutível. Os autores sugerem que essa técnica não 
invasiva pode ser útil e utilizada como rotina na monitorização da força do diafragma.
ATIVIDADE
25. O ITTmr é apontado como um importante preditor de fadiga muscular. Assinale a 
alternativa que descreve corretamente a equação do ITTmr.
A) ITTmr = PImáx/Pdi × Tins/Texp.
B) ITTmr = PImáx/Pdi × Ti/Tot.
C) ITTmr = Pdi/Pdimáx × Tins/Texp.
D) ITTmr = PImed/PImáx × Ti/Tot.
Resposta no final do artigo
26. Quais são as dificuldades em tornar o ITTdi um teste uma rotina?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
27. Quais são os valores médios de normalidade para o ITTmr?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
28. O ITTmr ainda é pobremente utilizado na prática clínica. O que pode tornar a avaliação 
do ITTmr mais popular em médio prazo?
 ...........................................................................................................................................
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29. Quais são as diferenças entre as mensurações da PImáx e da medida dinâmica?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
30. Não há um equipamento padronizado para os testes de hiperpneia, mas o circuito 
de respiração deve obedecer a certos requisitos. Quais são eles?
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
 ...........................................................................................................................................
31. Com que fim foram concebidos os testes de respiração inspiratória sob carga?
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32. Nos testes de respiração inspiratória sob carga, de que forma a carga correta pode 
ser identificada?
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33. Qual é a desvantagem do teste de endurance de carga constante?
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34. A medida da PdiTw requer a introdução de cateteres esofágico e gástrico para 
medir a Pdi, o que inviabiliza sua utilização na prática clínica. De que forma alguns 
pesquisadores vêm tentando validar essa mensuração de maneira não invasiva?
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Avaliação da função.indd 40 22/04/2016 15:48:52
 ■ CASO CLÍNICO
F. L. S., 45 anos, sexo masculino, 174cm de altura, 73kg, portador de ICC. Paciente 
apresenta os marcadores fisiológicos manovacuometria: 
 ■ PImáx: - 52cmH2O; 
 ■ PEmáx = 70cmH2O; 
 ■ espirometria: CVF 2.537mL (52% do previsto); 
 ■ VEF1: 2.440mL