Entrenamiento Preoperatorio de los Músculos Inspiratorios

Los músculos muy activos, como el diafragma, son particularmente sensibles tanto al desuso como al entrenamiento. Por ejemplo, las fibras del diafragma de adultos jóvenes ventilados mecánicamente controlados se atrofian en más del 50% dentro de las 36 horas de inactividad completa, y la ventilación mecánica (MV) inicia vías de señalización dentro de las primeras horas de inactividad que promueven la disfunción progresiva de las fibras diafragmáticas. Los investigadores han demostrado que la señalización de atrofia generalizada comienza en el quirófano durante la cirugía cardíaca, después de solo unas pocas horas de VM. Además de esta atrofia de fibras, la VM conduce a una disminución significativa de la fuerza del diafragma, lo que puede prolongar el tiempo que se tarda en desconectarse de la VM. La aparición clínica de disfunción contráctil progresiva de aparición temprana se define como disfunción diafragmática inducida por el ventilador (VIDD). VIDD se considera como un contribuyente principal a las dificultades con el destete de VM.

Por el contrario, los investigadores han demostrado que IMT aumenta la capacidad de generación de presión del diafragma y los músculos sinérgicos inspiratorios, y facilita el destete en pacientes con VIDD. Según los informes, el IMT preoperatorio durante tan solo 1-2 semanas aumenta la fuerza de los músculos inspiratorios. Se ha demostrado que el IMT antes de la cirugía cardiotorácica reduce las complicaciones pulmonares posoperatorias, como la atelectasia, la neumonía o el retraso en el destete del ventilador. Además, las ganancias de fuerza asociadas con el IMT preoperatorio se asocian con estadías más cortas en la UCI y en el hospital, lo que potencialmente puede ofrecer un costo-beneficio.

Desafortunadamente, se sabe muy poco acerca de las adaptaciones neuromusculares y los mecanismos de señalización que contribuyen a estas ventajas clínicas de IMT. Un aspecto particularmente novedoso de este proyecto es que será el primer estudio de los mecanismos que contribuyen al fortalecimiento del diafragma. Una mayor comprensión de estos mecanismos puede ayudar a los futuros investigadores a desarrollar prescripciones de ejercicio más eficientes para compensar el uso de VM en casos como la cirugía, y puede ayudar a identificar moléculas y ejercicios que podrían proteger los diafragmas de personas que no pueden hacer ejercicio por adelantado, como en el caso de infecciones agudas que comprometan la respiración.

El objetivo general de este estudio es investigar la remodelación neuromuscular del diafragma asociada con el IMT preoperatorio proporcionado por telesalud, en comparación con el entrenamiento respiratorio de relajación (RLX). Se ha demostrado que los ejercicios RLX guiados mejoran la percepción del dolor posoperatorio y reducen ligeramente la presión arterial sistólica en los hipertensos, pero no se cree que alteren significativamente la fuerza del diafragma.

Cuarenta voluntarios adultos recibirán entrenamiento IMT (n=20) o RLX (n=20) durante 2 a 4 semanas antes de la cirugía cardiotorácica electiva y se someterán a pruebas de rendimiento respiratorio antes y después del período de entrenamiento. Se obtendrá una biopsia de espesor completo (aproximadamente 6 mm x 20 mm) del diafragma costal ventral derecho tan pronto como el diafragma quede expuesto durante la cirugía. Además, se obtendrá una biopsia del pectoral mayor y se utilizará como músculo de control no ejercitado. Se realizarán análisis histológicos y de secuenciación de ARN para examinar los mecanismos que contribuyen a las adaptaciones neuromusculares al entrenamiento.