Papel do Oxigênio no Desenvolvimento da Fadiga em Pacientes com Insuficiência Respiratória Crônica (Oxyfatigue)

A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) avançada com Insuficiência Respiratória Crônica (IRC) e necessidade de oxigenoterapia de longa duração (OLD) é uma condição com prognóstico ruim que causa sintomas como dispneia e fadiga que reduzem drasticamente a qualidade de vida da pessoa com DPOC. Tipicamente, a fase avançada da DPOC é caracterizada por um padrão flutuante com hospitalizações recorrentes e um ciclo vicioso no qual a dispneia aumenta e a tolerância ao exercício e atividade física são reduzidas, o que por sua vez leva à depressão, isolamento social e baixa qualidade de vida e aumento do risco de morte.

A disfunção muscular nesses pacientes contribui, juntamente com a hiperinsuflação dinâmica, para o aumento da fadiga e da dispneia durante o exercício, levando à cessação precoce do esforço e à diminuição da capacidade aeróbia máxima. Em pacientes com IRC, o aumento da oxigenação arterial poderia ter um resultado benéfico pela inibição direta da estimulação dos receptores do corpo carotídeo pela redução da ventilação e da frequência respiratória.

O aumento da oxigenação arterial também poderia promover o aumento da oxigenação muscular por i) reduzir a produção de lactato durante os esforços de iso-trabalho e ii) aumentar a vasodilatação pulmonar e conseqüentemente o débito cardíaco e, portanto, a entrega de oxigênio ao músculo em exercício. Curiosamente, o aumento da oxigenação muscular provavelmente está retardando o início da fadiga do diafragma.

No cenário clínico, estudos mostraram que a administração aguda de oxigênio é útil na redução da demanda ventilatória do paciente com DPOC, reduzindo a ventilação por minuto e a frequência respiratória e melhorando a tolerância ao exercício. Em pacientes com DPOC com e sem insuficiência respiratória crônica, a administração aguda de oxigênio parece melhorar a capacidade de resistência, capacidade máxima de exercício, dispnéia e ventilação minuto. Em pacientes com DPOC não hipóxica moderada/grave em repouso e durante o exercício, o treinamento com suplementação de oxigênio proporciona maior benefício na tolerância ao exercício e no padrão respiratório. Em vez disso, em pacientes com normóxia em repouso e dessaturação induzida pelo exercício, a tolerância ao exercício avaliada com o teste de caminhada de seis minutos melhora progressivamente com a adição de oxigênio, embora haja uma enorme variabilidade dentro dos grupos individuais.

Nesta população, a adição de oxigênio durante o exercício leva a efeitos marginais ligados apenas a um leve benefício na dispnéia. Portanto, até o momento, esse esquema de tratamento visa apenas pacientes com dessaturação induzida por exercício com dispneia grave associada. Portanto, há pouco suporte na literatura para oferecer oxigenoterapia extensivamente durante o treinamento físico para pacientes com DPOC. Além disso, faltam estudos sólidos que levem a conclusões firmes sobre o uso da oxigenoterapia, com particular referência aos benefícios nos resultados funcionais, sintomas e qualidade de vida.

Embora a maioria dos estudos diga respeito a pacientes normóxicos com DPOC em repouso, há pouca ou nenhuma literatura dedicada à DPOC com IRC e OLD. Ao nosso conhecimento, há carência de estudos fisiológicos que investiguem a resposta (vasodilatação, fadiga neuromuscular e oxigenação muscular) da aplicação de diferentes dosagens de oxigenoterapia em pacientes com DPOC associada à IRC e OLD.

Essas informações permitiriam descrever melhor a origem da intolerância ao esforço e orientar o clínico sobre a dosagem de oxigenoterapia mais adequada para obter a melhor resposta fisiológica ao exercício.

PROTOCOLO Neste estudo será avaliada a fadiga neuromuscular em três diferentes concentrações de FiO2.

O estudo será realizado durante 5 dias Dia 1: familiarização Dia 2: teste de exaustão (Tlim) de contrações isométricas submáximas a 30% MVC com um ciclo repetido de 3" ON e 3" OFF será realizado Dia 3,4 e 5 pré e avaliações neuromusculares pós-fadiga serão realizadas em diferentes FiO2. O protocolo de fadiga envolverá a realização de contrações isométricas submáximas com duração igual a 80% do Tlim. Cada condição foi avaliada após estabilização de pelo menos 10 minutos.

Os dias serão realizados em um ensaio randomizado.

As três condições variam de acordo com a FiO2 da seguinte forma:

A) CONDIÇÃO AR DO AMBIENTE: o paciente respirará ar ambiente através da máscara Venturi (Vmask FiO2 21%) e será considerado uma "condição simulada" B) CONDIÇÃO FiO2 30%: o indivíduo respirará através de uma máscara Venturi com uma FiO2 de 30 %.

C) CONDIÇÃO FiO2 60%: o sujeito irá respirar através de uma máscara Venturi com FiO2 de 60%.

MEDIDAS No início do protocolo (T0), medidas antropométricas (IMC), comorbidades medidas com a escala CIRS, fadiga anamnésica avaliada pela Fatigue Severity Scale (FSS), dispneia anamnésica com escala de Barthel, qualidade de vida pelos escores CAT e MRF , valor da gasometria no ar, função pulmonar por espirometria global

1. Avaliação da fadiga neuromuscular central e periférica de acordo com o protocolo de contração muscular interpolada. Os indivíduos serão sentados eretos com apoio para as costas. O quadril e o joelho serão flexionados a 90° e a força será medida por um transdutor de força.

   Avaliação da força isométrica: Máxima Contração Voluntária (MVC). Avaliação eletromiográfica: ondas M serão registradas do vasto lateral. Avaliação da força de repouso eletricamente estimulada (Qtpot) e da ativação voluntária máxima (MVA). A estimulação elétrica utilizada consistirá em pulsos únicos de onda quadrada de 0,1 ms de duração, fornecidos por um estimulador de corrente constante (DS7AH, Digitimer). A intensidade do estímulo utilizado será definida da seguinte forma: a corrente será aumentada progressivamente de 0 mA até o valor além do qual não haverá mais aumento na amplitude da onda M. O estímulo usado para o estudo será ajustado em 125% da intensidade necessária para produzir uma resposta máxima de onda M. Qtpot será medido 5 segundos após as medições de MCV. O MVA será calculado durante o MVC eletricamente estimulado: uma única contração sobreposta ao MVC será comparada com a força produzida durante o Qtpot. O protocolo prevê a repetição de 2 medições de MVC e Qtpot antes e depois da tarefa fatigante.

2. Medição da saturação pulsada de oxigênio (SatO2), valor da paCO2 transcutânea (tcCO2), fadiga de BORG e dispnéia.
3. Avaliação da função mitocondrial in vivo através do método Near InfraRed Spectroscopy (NIRS) através da aplicação de uma sonda não invasiva no vasto lateral. O teste de capacidade oxidativa muscular medirá a concentração relativa de desoxi-hemoglobina e oxi-hemoglobina nos tecidos. A hemoglobina total (THb = HHb + HbO2) e a diferença de Hb (Hbdiff = HbO2 - HHb) serão obtidas como medidas derivadas.
4. Avaliação da fadiga da musculatura respiratória acessória esternocleidomastóidea por EMG
5. A avaliação da função vascular será realizada com ultrassonografia Doppler ao nível da artéria femoral comum, em condições basais e durante a aplicação da técnica Single Passive Leg Movement (sPLM). O teste de sPLM será realizado na artéria femoral comum direita, e as medições serão feitas usando um sistema de ultrassom Doppler (Logiq V4-GE, Milwaukee, WI, EUA). O protocolo sPLM consistirá em 60 segundos de coleta de dados de linha de base em repouso, seguido por 1 segundo de flexão-extensão passiva da perna. A perna será então mantida totalmente estendida pelos 60 s restantes após o movimento. Para cada sujeito, foram coletados o diâmetro arterial em repouso, o fluxo sanguíneo em repouso, as alterações relativas (Dpico) a partir do repouso, o pico de fluxo sanguíneo e a Área sob a curva (AUC) do fluxo sanguíneo femoral durante a avaliação . Os valores de pico de fluxo sanguíneo, alterações relativas do repouso e AUC após o movimento da perna serão calculados segundo a segundo