Antrenamentul musculaturii
respiratorii reprezintă cea mai inovativă și de actualitate
componentă a programului de recuperare în reabilitarea pulmonară.
Tehnica oferă beneficii semnificative atunci când se aplică individual
sau când este integrată într-un program de reabilitare respiratorie,
îmbunătățind forța musculară și rezistența
mușchilor respiratori și crescând capacitatea de efort a pacientului
(1, 2).
Antrenamentul musculaturii
respiratorii este împărțit în două categorii: cel al
musculaturii inspiratorii și cel al musculaturii expiratorii. De obicei,
antrenamentul musculaturii inspiratorii este efectuat de pacienții care au
ca principal simptom dispneea, iar în cazul celor care au secreții bronșice
se folosește și antrenamentul musculaturii expiratorii.
Înainte de a se începe
programul de antrenament, se va evalua presiunea inspiratorie maximă, la
nivelul cavității bucale, care reprezintă capacitatea de efort a
musculaturii respiratorii.
Obiectivele antrenamentului
mușchilor respiratori au ca scop ameliorarea simptomatologiei, tuse,
expectorație, dar în special ameliorarea dispneei, tonifierea musculaturii
respiratorii, creșterea eficienței mușchilor respiratori,
creșterea volumelor de aer mobilizate, scăderea travaliului
ventilator, controlarea și coordonarea ritmului respirator, prevenirea
închiderii premature a căilor respiratorii în expir în cazul
pacienților astmatici.
Metodele
și echipamentul folosite pentru cele două tipuri de antrenament
diferă semnificativ.
Antrenamentul
de anduranță, realizat prin menținerea unei hiperventilații
forțate timp de câteva minute, antrenează atât musculatura
inspiratorie, cât și pe cea expiratorie. În acest tip de antrenament,
mușchii respiratori sunt forțați să lucreze la viteze
înalte, scurte, într-un interval de timp prelungit.
Pentru
antrenamentul bazat pe creșterea forței musculare se folosesc
dispozitive care impun o rezistență crescută la nivelul
cavității bucale, mușchii fiind supuși unei
încărcări externe crescute. Antrenamentul musculaturii respiratorii
folosește diferite dispozitive, printre care se numără
spirometrul de stimulare, respirația contra unei rezistențe Pflex,
valva flutter și respirația cu valvă inspiratorie la prag
Threshold.
Spirometrul
de stimulare este un dispozitiv care conține câteva bile ce se ridică
în funcție de puterea fluxului respirator. În timpul acestui antrenament,
pacientul trebuie să genereze un flux inspirator-expirator țintă
care propulsează bilele în partea superioară a dispozitivului. Pe
măsură ce capacitatea respiratorie crește, bilele se ridică
mai mult. Avantajul acestui dispozitiv este că oferă un feedback
vizual încurajator pentru pacient (3) (fig.1).
Respirația
contra unei rezistențe Pflex reprezintă un antrenament ce constă
într-o serie de expirații și inspirații repetate împotriva unei
rezistențe crescute dată de un orificiu cu diametru fix pe circuitul
inspirator, având șase niveluri de rezistență. Această
tehnică depinde de debitul respirator și se recomandă
ședințe de 10–15 minute pe zi, pe toată durata programului de
reabilitare respiratorie (fig. 2).
Antrenamentul
Threshold permite o încărcare la o intensitate variabilă,
cuantificabilă, presiunea reglându-se ușor, prin simpla rotație
a capătului distal al dispozitivului. Încărcarea Threshold aduce
beneficii forței musculaturii inspiratorii atât la pacienții cronici,
cât și la indivizii sănătoși. Dispozitivul (fig.
3) are un nivel de rezistență de la 7 la 41 cm H2O.
Pacienții se vor antrena cu acest dispozitiv timp de 30 de minute zilnic,
la o rezistență de 30%–60% din valoarea inițială a
presiunii inspiratorii maxime la nivelul cavității bucale (4).
Antrenamentul
prin ventilație isocapnică – numit și antrenament de
anduranță – este o tehnică ce constă în ventilație
forțată la debit crescut susținută timp de mai multe
minute. Pentru antrenarea musculaturii inspiratorii, pacienții vor efectua
un inspir printr-un dispozitiv, de obicei POWERBreathe (fig.
4a), care impune o rezistență echivalentă cu
30%–60% din valoarea inițială a presiunii inspiratorii maxime la
nivelul cavității bucale. Exercițiile vor fi efectuate timp de
30 de minute zilnic, șase ședințe de cinci minute, cu două
minute pauză între ședințe, acasă sau în centre speciale de
reabilitare pulmonară, crescând rezistența dispozitivului cu 5% pe
săptămână (4).
Hiperpneea
isocapnică este o metodă solicitantă din punct de vedere fizic
ce necesită un grad înalt de implicare și de motivare din partea
pacientului. Dispozitivul POWERBreathe conține o valvă care opune
rezistență la inhalare. Intensitatea și frecvența
exercițiilor depind de toleranța pacientului și de
insuficiența respiratorie. Antrenamentul musculaturii respiratorii va fi
continuat toată viața pentru a menține efectele benefice.
Dispozitivul
pentru antrenamentul musculaturii expiratorii Threshhold PEP (fig.
3) are același sistem de valvă
unidirecțională de flux care se deschide odată cu expirul
pacientului. Se creează astfel o presiune pozitivă care ține
deschise căile aeriene și permite exteriorizarea secrețiilor
bronșice în timpul tusei. Are un nivel de rezistență de la 4 la
20 cm H2O. Cel mai folosit dispozitiv pentru antrenarea musculaturii
expiratorii este Shaker Plus (fig. 4b).
Ventilația pulmonară și tipurile de respirație
Ventilația
pulmonară sau respirația este una dintre funcțiile vitale ale
organismului, desfășurându-se ciclic și continuu, având rolul de
a asigura schimbul bidirecțional de gaze dintre organism și aerul din
atmosferă. Prin inspir O2 din exterior este furnizat celulelor,
iar CO2 rezultat din metabolismul celular este eliminat în
atmosferă prin expir (5). Inspirul este declanșat de stimulii
generați de centrul inspirator din bulb, iar prin intermediul nervilor
spinali se comandă contracția mușchilor inspiratori. Cele două faze ale ventilației –
inspirul și expirul – se succed ritmic, cu o frecvență de 12–18
cicluri/minut (frecvența respiratorie).
Volumul
care intră sau iese din plămâni în condiții de respirație
relaxată sau de repaus se numește volum curent, aproximativ 500 cm3
aer. Pe lângă cei 500 cm3 aer printr-o respirație
forțată se mai pot introduce în plămâni cca 1.500 cm3
aer, numit volum inspirator de rezervă. Printr-un expir forțat, care
urmează imediat după unul normal se poate elimina din plămâni o
cantitate de 1.500 cm3 aer, numit volum expirator de rezervă.
Suma celor trei valori constituie capacitatea vitală: 3.500–4.500 cm3aer. După expirația forțată în plămâni mai
rămân aproximativ 1.500 cm3 aer, volum numit rezidual.
Capacitatea vitală și volumul rezidual formează capacitatea
pulmonară totală, care în mod normal ajunge la o valoare de
4.500–5.000 cm3 aer (6).
Difuziunea
pulmonară reprezintă procesul de trecere a gazelor pulmonare în
sensul gradientului de concentrație, care are loc între mediul gazos
alveolar și sângele capilar pulmonar. În cadrul acestui proces, oxigenul
trece din aerul alveolar în sângele venos, iar dioxidul de carbon aflat în
sângele venos trece în aerul alveolar. La plămâni ajunge sânge
încărcat cu dioxid de carbon care se oxigenează prin procesul de
hematoză, părăsind plămânii prin venele pulmonare (fig.
5).
Sângele
sosit prin artera pulmonară este încărcat cu dioxid de carbon care
are o presiune parțială de 47 mm Hg, în timp ce în aerul alveolar
dioxidul de carbon are o presiune parțială de numai 40 mm Hg.
Așadar, conform legilor fizicii, dioxidul de carbon va difuza de la
presiunea mai mare din capilare la presiunea mai mică din aerul alveolar.
(6) În aerul alveolar oxigenul se găsește sub o presiune
parțială de 100 mm Hg. În
sângele capilar are 40 mm Hg difuzând astfel din aerul alveolar în sângele capilar(fig. 6).
Reglarea
respirației constă în modularea activităților centrilor
respiratori – situați în regiunea bulbopontină – prin acțiunea
gazelor respiratorii și variații de pH ale sângelui, mai ales ale
lichidului cefalorahidian. Aceste substanțe influențează centrii
respiratori acționând direct asupra neuronilor, dar și indirect prin
chemoreceptorii din zonele reflexogene ale aparatului cardiovascular (7).
Există
patru tipuri respiratorii, care se clasifică în funcție de
mușchii care acționează în timpul respirației și de
zonele ventilate. Respiraţia abdominală (diafragmatică) este
respiraţia caracteristică bărbaţilor şi se
realizează prin intermediul muşchiului diafragm. Respiraţia de
tip abdominal este o respiraţie incompletă deoarece aerarea se
realizează numai în zonele inferioare ale plămânului. Cu toate
acestea, ea prezintă unele avantaje, printre care amintim: stimularea
activităţii cardiace, scăderea tensiunii arteriale mărite,
stimularea digestiei şi reglarea activităţii intestinale,
realizând un adevărat masaj al viscerelor şi echilibrând
excitabilitatea acestora. Respiraţia abdominală şi-o
însușesc mai uşor bărbații, o execută corect cei
sănătoși şi în special cei care practică alpinismul,
înotul, canotajul, cântăreții vocali şi suflătorii.
Respirația
costal inferioară (mijlocie) este denumită de unii autori şi
laterală. Se întâlnește în mod frecvent la bărbații între
45 și 50 de ani ce desfăşoară o activitate fizică mai intensă.
Acest tip de respiraţie include, în mică măsură, o parte
din respirația abdominală. Aerul este dirijat în special în zonele
mijlocii ale plămânilor, realizându-se în acest fel tot o aerare
superficială, ca și la respirația abdominală, unde localizarea
este bazală. În respiraţia de tip costal, acţiunea diafragmului
este mai mică şi în sens invers față de respiraţia
abdominală. Aceasta se explică prin presiunea exercitată de
peretele abdominal asupra diafragmului, pe care îl fixează sau chiar îl
ridică, ceea ce permite o creştere a volumului cutiei toracice,
datorată elasticităţii şi mobilităţii
articulaţiilor costo-vertebrale şi costo-sternale.
Respiraţia
costal superioară (claviculară) este specifică femeilor. În
acest tip de respiraţie, cutia toracică este ridicată de
coastele superioare, umeri şi clavicule. Se realizează în acest fel o
deblocare a zonelor superioare, permiţând aerului să
pătrundă spre vârfurile plămânilor. În acţiunea de dirijare
a aerului spre vârfuri, un rol important îl are diafragmul, care prin ridicare
în timpul inspirului împiedică extinderea plămânilor în jos. Acest
tip de respiraţie reprezintă, de fapt, adaptarea organismului la
diferiţi factori, cum ar fi: poziţia corpului şi a segmentelor
în acţiunile statice şi dinamice, intensitatea efortului,
particularitățile de sex, mediu (8).
Respirația
corectă este definită ca reunirea în cadrul unui singur act
respirator a celor trei tipuri respiratorii. Respiraţia completă
mobilizează întreg aparatul respirator prin dilatarea, în limite normale,
a cutiei toracice în cele trei planuri, cu participarea musculaturii implicate
în actul respiraţiei. Deşi este modul corect de a respira, acest tip
nu poate fi automatizat, el fiind realizat de om în timpul zilei ca o modalitate
conştientă de a aera întreaga suprafaţă pulmonară
şi, deci, de a asigura condiţii optime de funcţionalitate
întregului organism (9.)
Mușchii respiratori
au un rol esențial în menținerea unei ventilații normale și
a unor schimburi gazoase corespunzătoare. Afectarea acestora are o
multitudine de efecte asupra manifestărilor clinice ale bolilor
respiratorii: mușchii inspiratori sunt corelați cu apariția
dispneei, oboselii și dezvoltarea insuficienței respiratorii
hipercapnice, în timp ce mușchii expiratori sunt legați de eficiența
tusei.
Apare
astfel o diferență între consumul foarte mare de energie și
capacitatea de efort a musculaturii respiratorii – care la pacienții cu
boli respiratorii cronice este foarte redusă. De aceea, fundamentul
rațional al antrenamentului musculaturii respiratorii este ameliorarea
dezechilibrului dintre solicitarea și capacitatea de efort a musculaturii
respiratorii.
Mușchii respiratori
Mușchii
respiratori sunt împărțiți în patru categorii, în funcție
de momentul în care intră în acțiune. Astfel, aceștia sunt
împărțiți în: musculatura inspirului liniștit, profund sau
forțat și musculatura expirului forțat.
Musculatura inspirului
liniștit este formată din mușchiul diafragm, mușchii
intercostali și scalenii.
Diafragmul este
principalul mușchi respirator deoarece, în condițiile unei
respirații de repaus, acesta realizează aproximativ 70%–80% din
efortul respirator (10). Acesta este caracterizat ca fiind un dom
musculotendinos ce formează baza cavității toracice, separând-o
de cavitatea abdominală. Fibrele lui musculare se inseră într-o
largă circumferință sternocostovertebrală, iar de la acest
nivel converg spre o formațiune aponevrotică centrală
denumită centrul frenic. În stare de repaus respirator, acest centru
frenic se proiectează între coastele a cincea și a șaptea.
Diafragmul permite trecerea, prin niște orificii, a aortei, esofagului
și venei cave; inervația diafragmului este asigurată de nervul
frenic cu fibre din segmentele cervicale 3, 4, 5. Acesta este
împărțit în două hemidiafragme, amândouă fiind vizibile pe
radiografie, hemidiafragmul drept fiind mai puternic decât cel stâng, care este
mai predispus la rupturi și hernie (5, 7, 10, 11). Structura diafragmului
este exemplificată în fig. 7.
În
timpul respirației liniștite, diafragmul se contractă,
determinând coborârea tendonului central. Ca urmare, diafragmul se
aplatizează. Contracția acestui mușchi crește dimensiunile
toracelui, ceea ce determină scăderea presiunii în cavitatea toracică
cauzând simultan scăderea volumului și creșterea presiunii în
cavitatea abdominală (11).
Gradul
de amplitudine a diafragmului este influențat și de poziția
corpului. De exemplu, în respirația normală, decubitul dorsal
facilitează cea mai mare ampliație de mișcare, iar poziția
șezând determină cea mai redusă mobilizare a diafragmului (12).
Muşchii
intercostali sunt reprezentați de două straturi subțiri
musculare care ocupă fiecare spațiu intercostal. Mușchii
intercostali externi pornesc dorsal de la tuberculul coastei superioare, având
direcție oblică inferior și ventral, inserându-se pe cartilajul
coastei inferioare. Contracția acestor mușchi ridică coasta
inferioară spre cea superioară, producând astfel expansiunea
cavității toracice. Mușchii intercostali interni au origine pe
marginea superioară a coastei inferioare, la nivelul unghiului costal,
inserția fiind la joncțiunea sternocostală. Fibrele lor sunt
invers orientate față de cele ale mușchilor intercostali
externi, formând un unghi drept cu acestea (8, 10, 11) (fig.
8).
Mușchii
scaleni, anterior, median și posterior, au originea pe apofizele
transverse ale vertebrelor C2–C7, inserându-se pe prima coastă (scalenul
anterior și medial) şi pe coasta a doua (scalenul posterior).
Aceștia sunt în acțiune în orice inspir liniștit, inclusiv în cel
strict diafragmatic, când contracția lor izometrică „posturează”
toracele (3, 12).
Inspirul
profund este realizat de diafragm, intercostali și scaleni, cărora li
se adaugă o serie de mușchi accesori: mușchiul
sternocleidomastoidian, ridicătorii coastelor, micul dințat
postero-superior și sacrospinalii. Sternocleidomastoidianul este un
mușchi accesor specific omului care ridică sternul, mărind
diametrul antero-posterior al cutiei toracice, capacitatea sa de a genera
presiune fiind aproximativ aceeași cu cea a mușchilor scaleni.
Ridicătorii
coastelor ridică în inspir coastele și extind coloana
vertebrală, ceea ce mărește profunzimea respirației (9).
Micul dințat postero-superior ridică porțiunile posterioare ale
primelor coaste. Sacrospinalii contrabalansează prin tracțiunea
trunchiului, în cazul unui abdomen voluminos, sau când se poartă o
greutate anterior, și extind coloana, mărind diametrul toracic
antero-posterior (12).
Musculatura
inspirului forțat este formată din musculatura inspirului liniștit
și profund, dar și din următorii mușchi: ridicătorul
scapulei, trapezul, romboidul, pectoralul mic și mare și marele
dințat. Inspirul forțat este întâlnit la persoanele
sănătoase care efectuează efort de intensitate medie și la
bolnavii care nu-și pot asigura schimburile gazoase de repaus din cauza
afecțiunilor de care suferă, fiind obligați astfel să
compenseze deficitul respirator printr-o acțiune musculară suplimentară.
(12)
Musculatura
expirului forțat este reprezentată de transversul abdominal, oblicii
abdominali, drepții abdominali, pătratul lombar, dințatul
postero-inferior și intercostalii interni. Acești mușchi au
două acțiuni principale: trag peretele abdominal în interior, cresc
presiunea intraabdominală și împing diafragmul cranial în cavitatea
toracică, ceea ce duce la creșterea presiunii pleurale și la
scăderea volumului pulmonar și trag coastele inferior, comprimând
cutia toracică.
Concluzii
Antrenamentul musculaturii respiratorii este
o metodă specifică, care utilizată separat sau integrată
într-un program de reabilitare pulmonară aduce beneficii multiple
pacienților cu boli respiratorii cronice, printre care cele mai importante
sunt: creșterea forței și rezistenței musculaturii
respiratorii, ameliorarea simptomatologiei, creșterea capacității
de efort a mușchilor respiratori și a organismului.
Conform ghidurilor
internaționale, antrenamentul musculaturii respiratorii trebuie continuat
și după externare, fie la domiciliu, zilnic, sau, dacă
există posibilitatea, în centre speciale de reabilitare respiratorie, de
cel puțin două ori pe săptămână, pentru a menține
efectele antrenamentului.
1. Postolache P, Cojocaru DC. Pulmonary rehabilitation--from guidelines to practice. Rev Med Chir Soc Med Nat Iasi/The Medical Surgical Journal 2013, 117(2): 380–87
2. Jimborean G, Ianosi ES, Croitoru A, Szasz S, Postolache P. Respiratory muscle training in chronic obstructive pulmonary disease. Pneumologia 2017; 66(3): 128–30
3. Wesst CR, Taylor BJ, Campbell IG et al. Effects of inspiratory muscle training in Paralympic athletes with cervical spinal cord injury. Med. Sci. Sports Exerc 2009; 41: S31–S32
4. Alison McConnell. Respiratory Muscle Training, 2013
5. Hine R. A dictionary of biology (7th ed.), Oxford: Oxford University Press: 540, 2016
6. Terry Des Jardins MED, RRT. Cardiopulmonary Anatomy Physiology – Essentials for Respiratory Care, 2008
7. Ștefaneț M. Anatomia omului 2008, 2: 148–91
8. Ochină G. Kinetoterapia în afecțiuni respiratorii, 2002
9. Ries AL, Bauldoff GS, Carlin BW, Casaburi R et al. Pulmonary Rehabilitation: Joint ACCP/AACVPR Evidence-Based Clinical Practice Guidelines, Chest 2007 May; 113(5 Suppl): 4S–42S
10. Vasilescu MM. Kinetoterapia afecțiunilor respiratorii. Ed. Universitaria Craiova, 2007, 13–129
11. Hillegass E. Essentials of Cardiopulmonary Physical Therapy. Saunders Elsevier, 2011
12. Sbenghe T. Recuperarea medicală a bolnavilor respiratori. Ed. Medicală București, 1983, 120
Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața Medicală”, publicația profesională, socială și culturală a profesioniștilor în Sănătate din România!
Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:
Cookie-urile ne ajută să vă îmbunătățim experiența pe site-ul nostru. Prin continuarea navigării pe site-ul www.viata-medicala.ro, veți accepta implicit folosirea de cookie-uri pe parcursul vizitei dumneavoastră.
Da, sunt de acord Aflați mai multe