Treinamento Muscular Inspiratório Pré-operatório

Músculos altamente ativos, como o diafragma, são particularmente sensíveis tanto ao desuso quanto ao treinamento. Por exemplo, as fibras do diafragma de adultos jovens ventilados mecanicamente controlados atrofiam em mais de 50% dentro de 36 horas após a inatividade completa, e a ventilação mecânica (VM) inicia vias de sinalização nas primeiras horas de inatividade que promovem a disfunção progressiva das fibras diafragmáticas. Os investigadores demonstraram que a sinalização de atrofia generalizada começa na sala de cirurgia durante a cirurgia cardíaca, após apenas algumas horas de VM. Além dessa atrofia das fibras, a VM leva a quedas significativas na força do diafragma, o que pode prolongar o tempo de desmame da VM. A ocorrência clínica de disfunção contrátil progressiva de início precoce é definida como disfunção diafragmática induzida por ventilador (VIDD). O VIDD é considerado o principal contribuinte para as dificuldades no desmame da VM.

Por outro lado, os pesquisadores mostraram que o IMT aumenta a capacidade de geração de pressão do diafragma e dos músculos sinérgicos inspiratórios e facilita o desmame em pacientes com VIDD. O TMI pré-operatório por apenas 1-2 semanas aumenta a força muscular inspiratória. Foi demonstrado que o TMI antes da cirurgia cardiotorácica reduz as complicações pulmonares pós-operatórias, como atelectasia, pneumonia ou atraso no desmame do ventilador. Além disso, os ganhos de força associados ao IMT pré-operatório estão associados a menores tempos de internação na UTI e no hospital, o que pode potencialmente oferecer um custo-benefício.

Infelizmente, muito pouco se sabe sobre as adaptações neuromusculares e os mecanismos de sinalização que contribuem para essas vantagens clínicas do IMT. Um aspecto particularmente inovador deste projeto é que será o primeiro estudo dos mecanismos que contribuem para o fortalecimento do diafragma. Uma maior compreensão desses mecanismos pode ajudar futuros investigadores a desenvolver prescrições de exercícios mais eficientes para compensar o uso de VM em casos como cirurgia, e pode ajudar a identificar moléculas e exercícios que possam proteger o diafragma de indivíduos que não podem se exercitar antecipadamente, como no caso de infecções agudas que comprometam a respiração.

O objetivo geral deste estudo é investigar a remodelação neuromuscular do diafragma associada ao IMT pré-operatório por telessaúde, em comparação com o treinamento respiratório de relaxamento (RLX). Os exercícios guiados de RLX demonstraram melhorar a percepção da dor pós-operatória e reduzir modestamente a pressão arterial sistólica em hipertensos, mas não se acredita que alterem significativamente a força do diafragma.

Quarenta voluntários adultos receberão treinamento IMT (n=20) ou RLX (n=20) por 2-4 semanas antes da cirurgia cardiotorácica eletiva e serão submetidos a testes de desempenho respiratório antes e após o período de treinamento. Uma biópsia de espessura total (aproximadamente 6 mm x 20 mm) do diafragma costal ventral direito será adquirida assim que o diafragma for exposto durante a cirurgia. Além disso, uma biópsia do peitoral maior será obtida e usada como um músculo de controle não exercitado. Análises histológicas e de sequenciamento de RNA serão realizadas para examinar os mecanismos que contribuem para as adaptações neuromusculares ao treinamento.