Esame degli effetti acuti dell'allenamento dei muscoli respiratori di diversa intensità sulle attivazioni dei muscoli respiratori

La broncopneumopatia cronica ostruttiva è una malattia comune, prevenibile e curabile, caratterizzata da sintomi respiratori persistenti e limitazione delle vie aeree dovute ad anomalie delle vie aeree e/o alveolari, che è influenzata da molti fattori che causano uno sviluppo polmonare anomalo derivante dall'esposizione a gas o particelle nocive. La broncopneumopatia cronica ostruttiva è nota come la quarta causa di morte più comune al mondo e si prevede che salirà al terzo posto entro la fine del 2020. Nella broncopneumopatia cronica ostruttiva si verificano alterazioni fisiopatologiche come limitazione del flusso aereo, fibrosi bronchiale, aumento della resistenza delle vie aeree, disfunzione ciliare, anomalie dello scambio gassoso e intrappolamento dell'aria. Mentre il fumo è il fattore di rischio più comune nella malattia polmonare ostruttiva cronica; Polveri e sostanze chimiche occupazionali, inquinamento atmosferico, crescita e sviluppo polmonare, predisposizione genetica come età e sesso ed esposizione agli effetti ambientali. Sintomi come mancanza di respiro (dispnea), tosse ed espettorato sono comuni nella broncopneumopatia cronica ostruttiva. Oltre ai cambiamenti polmonari come l'aumento del carico di lavoro respiratorio, ci sono anche cambiamenti extrapolmonari come la disfunzione dei muscoli respiratori in soggetti con malattia polmonare ostruttiva cronica.

Disfunzione dei muscoli respiratori; È una diminuzione della forza dei muscoli respiratori, della resistenza o di entrambi, causata da fattori quali l'allungamento delle fibre del diaframma, l'aumento del carico di lavoro respiratorio, i cambiamenti nella massa muscolare e nel peso addominale. La forza è definita come la capacità del muscolo di produrre potenza, mentre la resistenza è definita come la capacità del muscolo di sostenere una data forza nel tempo (la capacità di resistere alla fatica). La perdita di forza e/o resistenza contribuisce alla debolezza del diaframma e alla compromissione delle prestazioni.

L'impulso respiratorio neurale, misurato indirettamente dall'elettromiogramma dei muscoli respiratori, ha attirato l'attenzione come potenziale marker fisiologico del deterioramento clinico dovuto allo squilibrio tra carico di lavoro e capacità dei muscoli respiratori. Il drive respiratorio neurale è l'output dei centri respiratori del tronco encefalico. Il drive respiratorio neurale non è influenzato dalla volontà del paziente, è associato a sintomi come la dispnea e di solito è aumentato nei pazienti con malattia polmonare ostruttiva cronica.

Anomalie meccaniche come l'ostruzione del flusso aereo, l'iperinflazione statica e dinamica e la pressione intrinseca positiva di fine espirazione aumentano il carico sui muscoli respiratori negli individui con malattia polmonare ostruttiva cronica. La contrazione del muscolo inspiratorio è compromessa a causa di variazioni di pressione, accorciamento muscolare, aumento della velocità di contrazione, cambiamento della geometria e diminuzione della compliance del sistema respiratorio. Di conseguenza, si osserva un aumento dell'attivazione muscolare e del drive respiratorio neurale. Quelli con malattia polmonare ostruttiva cronica grave richiedono attivazioni muscolari significativamente più elevate, sia elettriche che meccaniche, per respirare e superare il carico di lavoro respiratorio rispetto a quelli con malattia polmonare ostruttiva cronica da lieve a moderata. Negli individui con malattia polmonare ostruttiva cronica, il drive respiratorio neurale aumenta quando il carico sui muscoli respiratori aumenta a seguito di un aumento del carico di lavoro respiratorio, una diminuzione della capacità o una combinazione di entrambi. Gli studi hanno dimostrato che oltre al carico di lavoro respiratorio, i carichi di lavoro forniti con i dispositivi di allenamento dei muscoli respiratori portano ad un aumento dell'attivazione dei muscoli respiratori.

Oltre ai cambiamenti polmonari, i cambiamenti extrapolmonari si verificano in soggetti con malattia polmonare ostruttiva cronica. Perdita di forza e resistenza dei muscoli respiratori; L'effetto della posizione inappropriata del diaframma sulla lunghezza-tensione dovuta all'iperinflazione sono tra le più comuni modificazioni extrapolmonari derivanti dall'uso di corticosteroidi, ipossiemia e ipercapnia. La debolezza dei muscoli respiratori nei pazienti con malattia polmonare ostruttiva cronica porta a ipossiemia, ipercapnia, dispnea e riduce la capacità di esercizio. L'allenamento dei muscoli inspiratori riduce le fibre di tipo 2, accorcia il tempo inspiratorio, prolunga il tempo espiratorio e riduce l'iperinflazione dinamica. L'allenamento dei muscoli inspiratori è stato proposto come una delle modalità di trattamento non farmacologico perché può ritardare il peggioramento della funzione polmonare aumentando la forza e la resistenza dei muscoli inspiratori. Nella broncopneumopatia cronica ostruttiva, l'allenamento dei muscoli inspiratori migliora la forza dei muscoli respiratori e la capacità di esercizio e riduce la dispnea ed è ampiamente utilizzato in terapia.