The use of volumetric capnography associated with the protocol of exercise in treadmill in children and adolescents with cystic fibrosis

Orientadores: José Dirceu Ribeiro, Camila Isabel Santos Schivinski e Fernando Augusto de Lima MarsonTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Introdução: A busca por biomarcadores cardiorrespiratórios, no repouso e no exercício, tem sido estimulada e aplicada em indivíduos com doenças respiratórias crônicas, especialmente a fibrose cística (FC). A capnografia volumétrica (VCap) pode avaliar danos estruturais e alterações pulmonares funcionais precoces em pacientes com doença pulmonar, porém é pouco explorada na FC. Objetivos: Apresentar e discutir quatro artigos relacionados a VCap na FC: (i) avaliar índices da VCap como slope da fase III do capnograma (Slp3), Slp3 normalizado pelo volume corrente (VT) e slope da fase II do capnograma (Slp2) antes, durante e após o protocolo de exercício submáximo de seis minutos em esteira; (ii) correlacionar os índices da VCap com os da espirometria na mesma situação anterior; (iii) discutir o uso do Slp3 em situações clínicas ambulatoriais; (iv) discutir o uso da VCap antes, durante e após protocolo de exercício submáximo em esteira. Método: Os artigos 1 e 2 tratamse de estudos clínicos, prospectivos, controlados de corte transversal. O artigo 3 trata-se de uma análise descritiva de literatura e o artigo 4 de uma revisão de literatura publicada como short comunication. A amostra para a realização do artigo 1 e 2 foi composta de 128 indivíduos, 64 com FC (GFC) e 64 indivíduos saudáveis (GC) de ambos os sexos com idades entre 6-25 anos. Para a realização do artigo 3, revisão de literatura, as buscas seguiram-se nas bases de dados: PEDro (Base de Dados de Evidência Fisioterapêutica), MEDLINEPubMed, LILACS (Centro Latino-Americano e do Caribe de Informação em Ciências da Saúde), e SciELO (Scientific Eletronic Library Online), sendo a busca dos estudos realizada pelo descritor "capnografia volumétrica". O artigo 4 teve como base a análise da literatura científica e a experiência clínica do presente grupo de pesquisa obtida com a utilização da VCap como instrumento de avaliação. Resultados: (Artigo 1) variáveis da VCap foram diferentes antes, durante e após o protocolo de exercício de seis minutos na esteira no GFC; o mesmo ocorreu nos controles, exceto para Slp2; (Artigo 2) Slp 3, em todos os momentos do protocolo de exercício, mostrou correlação inversa com o volume expiratório forçado no primeiro segundo da CVF (VEF1), em ambos os grupos. A capacidade vital forçada (CVF) e a relação VEF1/CVF mostraram correlação inversa com o Slp3 apenas no GFC; (Artigo 3) Em nossa pesquisa, identificamos um total de 130 títulos. Porém somente nove respeitaram os critérios de inclusão; (Artigo 4) não se aplicou metodologia, sendo o mesmo baseado nos artigos que achamos relevantes sobre o assunto. Conclusões: A VCap mostrou ser uma ferramenta não invasiva que fornece biomarcadores sensíveis na avaliação da função pulmonar em pacientes ambulatoriais com FC no repouso, e durante protocolo de exercício submáximo de seis minutos em esteira. Valores aumentados no índice Slp3 demonstram a heterogeneidade da ventilação na periferia pulmonar, sendo um biomarcador correlacionado aos índices da espirometriaAbstract: Introduction: The search for cardiorespiratory biomarkers, without rest and without exercise, has been stimulated and applied in respiratory protagonism, especially with cystic fibrosis (CF). Volumetric capnography (VCap) can accompany early pulmonary and sudden changes in patients with pulmonary disease, but is explored in CF. Objectives: to show and visualize the first three related in VCap in CF: (i) to evaluate the VCap indices as a phase III slope of the capnogram (Slp3), Slp 3 normalized by tidal volume (VT) and phase II slope of the capnogram (Slp2) before, during and after the protocol of submaximal exercise of six minutes in treadmill; (ii) to correlate the VCap indices with the results of the same previous methodology; (iii) discuss the use of Slp3 in outpatient clinical situations; (iv) discuss the use of VCap before, during and after the submaximal treadmill exercise protocol. Method: Articles 1 and 2 are clinical, prospective, controlled, and cross-sectional studies. Article 3 deals with a descriptive analysis of the literature and article 4 of a literature review published as a brief communication. A sample for the accomplishment of articles 1 and 2 was composed of 128 individuals, 64 with CF (CG) and 64 healthy individuals (GC) of both genders aged between 6 and 25 years. For the accomplishment of article 3, literature review, as database data: PEDro, MEDLINE-PubMed, LILACS, Latin American and Caribbean Center for Health Sciences Information) and SciELO (Scientific Electronic Library Online). The search for studies was performed by the descriptor "volumetric capnography". Article 4 was based on the references studied and our clinical experience with the use of VCap as an evaluation tool. Results: (Article 1) VCap variables were different before, during and after the six-minute treadmill exercise protocol in the GFC; the same error in the controls, except for Slp2; (Article 2) Slp 3, at all times of the exercise protocol, was reversed with forced expiratory volume in the first second of the FVC (FEV1) in both groups. A forced vital capacity (FVC) and a reversed FEV1/FVC relationship with Slp3 in GFC only; (Article 3) In our research, we identified a total of 130 titles. Only nine nine met the inclusion criteria; (Article 4) It is not applicable to the use of the same in the articles that it finds relevant on the subject. Conclusions: VCap was a noninvasive tool that provides biomarkers for assessment of pulmonary function in outpatients if CF without rest, and during the submaximal exercise protocol of six minutes on treadmill. Increased values in the Slp3 index demonstrate a ventilation heterogeneity in the pulmonary periphery, being a biomarker correlated to the spirometry indicesDoutoradoSaude da Criança e do AdolescenteDoutora em Ciências140968/2015-6CNP

Ventilatory Abnormalities In Patients With Cystic Fibrosis Undergoing The Submaximal Treadmill Exercise Test

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Background: Exercise has been studied as a prognostic marker for patients with cystic fibrosis (CF), as well as a tool for improving their quality of life and analyzing lung disease. In this context, the aim of the present study was to evaluate and compare variables of lung functioning. Our data included: (i) volumetric capnography (VCAP) parameters: expiratory minute volume (VE), volume of exhaled carbon dioxide (VCO2), VE/VCO2, ratio of dead space to tidal volume (VD/VT), and end-tidal carbon dioxide (PetCO(2)); (ii) spirometry parameters: forced vital capacity (FVC), percent forced expiratory volume in the first second of the FVC (FEV1%), and FEV1/FVC%; and (iii) cardiorespiratory parameters: heart rate (HR), respiratory rate, oxygen saturation (SpO(2)), and Borg scale rating at rest and during exercise. The subjects comprised children, adolescents, and young adults aged 6-25 years with CF (CF group [CFG]) and without CF (control group [CG]). Methods: This was a clinical, prospective, controlled study involving 128 male and female patients (64 with CF) of a university hospital. All patients underwent treadmill exercise tests and provided informed consent after study approval by the institutional ethics committee. Linear regression, Kruskal-Wallis test, and Mann-Whitney test were performed to compare the CFG and CG. The a value was set at 0.05. Results: Patients in the CFG showed significantly different VCAP values and spirometry variables throughout the exercise test. Before, during, and after exercise, several variables were different between the two groups; statistically significant differences were seen in the spirometry parameters, SpO(2), HR, VCO2, VE/VCO2, PetCO2, and Borg scale rating. VCAP variables changed at each time point analyzed during the exercise test in both groups. Conclusion: VCAP can be used to analyze ventilatory parameters during exercise. All cardiorespiratory, spirometry, and VCAP variables differed between patients in the CFG and CG before, during, and after exercise.15Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP [2011/12939-4

Safety, Tolerability, and Effects of Sodium Bicarbonate Inhalation in Cystic Fibrosis.

BACKGROUND:Among the many consequences of loss of CFTR protein function, a significant reduction of the secretion of bicarbonate (HCO3-) in cystic fibrosis (CF) is a major pathogenic feature. Loss of HCO3- leads to abnormally low pH and impaired mucus clearance in airways and other exocrine organs, which suggests that NaHCO3 inhalation may be a low-cost, easily accessible therapy for CF. OBJECTIVE:To evaluate the safety, tolerability, and effects of inhaled aerosols of NaHCO3 solutions (4.2% and 8.4%). METHODS:An experimental, prospective, open-label, pilot, clinical study was conducted with 12 CF volunteer participants over 18 years of age with bronchiectasis and pulmonary functions classified as mildly to severely depressed. Sputum rheology, pH, and microbiology were examined as well as spirometry, exercise performance, quality-of-life assessments, dyspnea, blood count, and venous blood gas levels. RESULTS:Sputum pH increased immediately after inhalation of NaHCO3 at each clinical visit and was inversely correlated with rheology when all parameters were evaluated: [G' (elasticity of the mucus) = - 0.241; G″ (viscosity of the mucus) = - 0.287; G* (viscoelasticity of the mucus) = - 0.275]. G* and G' were slightly correlated with peak flow, forced expiratory volume in 1 s (FEV1), and quality of life; G″ was correlated with quality of life; sputum pH was correlated with oxygen consumption (VO2) and vitality score in quality of life. No changes were observed in blood count, venous blood gas, respiratory rate, heart rate, peripheral oxygen saturation of hemoglobin (SpO2), body temperature, or incidence of dyspnea. No adverse events associated with the study were observed. CONCLUSION:Nebulized NaHCO3 inhalation appears to be a safe and well tolerated potential therapeutic agent in the management of CF. Nebulized NaHCO3 inhalation temporarily elevates airway liquid pH and reduces sputum viscosity and viscoelasticity

Teste de caminhada de seis minutos em pediatria: discutindo evidências em situações específicas

The six-minute walk test (6MWT) is regarded as a well-tolerated, reliable and cost-effective tool to monitor the functional capacity of healthy children and adolescents and in different clinical situations. Objective: To verify and discuss the scientific evidence of the 6MWT in four specific situations of children with: 1) asthma; 2) cystic fibrosis 3) obesity and 4) healthy controls. Method: A search was conducted in Pubmed (Medline), Lilacs and PEDro databases with the key words: sixminute walk test, children, adolescents, obesity, cystic fibrosis and asthma. The selected articles were those that reported clinical trials in Portuguese, English or Spanish, published between 2005- 2016 that included studies that assessed the 6MWT as a method of evaluation for monitoring and prognosis of healthy or diseased children and adolescents. Results: We identified 97 articles, 48 of them were duplicate. A pre-selection of 43 remaining studies based on title or summary excluded 6 articles for not meeting the inclusion criteria. Finally, 39 manuscripts were included in this review. Conclusion: 6MWT is reproducible and validated for the pediatric population and is considered an important instrument to assess the implications of chronic diseases on functional status. 1) 6MWT has proven useful to identify function losses to the activities of daily living during or in-between asthma attacks, as well as the functional jeopardy of sedentary habit; 2) It is suitable for assessing nutritional education programs in obesity; 3) In cystic fibrosis, it is a good tool for evaluating pulmonary rehabilitation programs and monitoring of the disease progression; and 4) Among healthy subjects, however, there is still lack of consensus of a reference as well as the most suitable applicability of this test.Teste de caminhada de seis minutos (TC6) tem se mostrado uma ferramenta bem tolerada, confiável e de baixo custo para monitorar a capacidade funcional de crianças e adolescentes saudáveis e em diferentes situações clínicas. Objetivo: Verificar e discutir as evidências científicas do TC6 utilizado em 4 situações específicas da criança com: 1) asma; 2) fibrose cística 3) obesidade e 4) higidez. Método: A busca nas bases de dados foi conduzida utilizando-se as palavras-chaves: teste de caminhada de seis minutos, crianças, adolescentes, obesos, fibrose cística e asma. Consultou-se as bases Pubmed (Medline), Lilacs e PEDro. Foram considerados os ensaios clínicos em português, inglês e espanhol, publicados no período de 2005 a 2016 e incluídos os estudos que abordam o TC6como método de avaliação, monitorização e prognóstico de crianças e adolescentes saudáveis, com diagnósticos de asma, fibrose cística e obesidade. Resultados: Identificou-se 97 artigos, sendo 48 duplicados. Conduziu-se a pré-seleção de 43 estudos dos quais 6foram excluídos, pelo título ou resumo, por não atenderem aos critérios de inclusão. A seleção final totalizou 39 manuscritos para a apreciação na íntegra e discussão na presente revisão. Conclusão: TC6 é reprodutível e validado para a população pediátrica, sendo considerado um instrumento importante para avaliar as implicações das doenças crônicas na capacidade funcional. 1) TC6 tem se mostrado útil pra identificação do prejuízo das atividades de vida diária durante a crise de asma e fora dela, assim como do comprometimento da capacidade funcional diante do hábito de vida sedentário. 2) É adequado para avaliação de programas de reeducação alimentar na obesidade. 3) Na fibrose cística é uma boa ferramenta para avaliação de programas de reabilitação pulmonar e acompanhamento da progressão da doença. 4) Entre os saudáveis observa-se a busca por valores de referência e falta de um consenso sobre a forma de aplicabilidade do teste

ANÁLISE DOS EFEITOS HEMODINÂMICOS DURANTE NEFRECTOMIAS: EFEITOS DA ANESTESIA GERAL E INTERVENÇÕES INTRAOPERATÓRIAS

Nephrectomy, the surgical removal of one or both kidneys, is a complex procedure that requires strict control of hemodynamic parameters to ensure the safety and success of the surgery. Therefore, adequate management of anesthesia is crucial to maintain bodily stability, minimizing the risk of intraoperative complications and improving postoperative results. Therefore, anesthetic strategies and intraoperative interventions to optimize hemodynamic control during nephrectomies are extremely important for the best and safest personalized approach for each patient. Objective: To investigate the hemodynamic effects during nephrectomies, with an emphasis on anesthetic management and intraoperative interventions necessary to maintain cardiovascular stability. Methodology: The Cochrane, Scielo and Pubmed databases were used, searching for articles published between 2021 and 2024, in Portuguese or English. Final Considerations: Success in maintaining hemodynamic homeostasis is closely linked to the experience of the surgical and anesthetic team, as well as the implementation of personalized strategies that consider individual clinical conditions. Therefore, effective interventions can significantly reduce the risk of complications and improve postoperative outcomes, emphasizing the importance of an integrated, patient-centered approach to complex procedures such as nephrectomy.A nefrectomia, a remoção cirúrgica de um ou ambos os rins, é um procedimento complexo que exige um controle rigoroso dos parâmetros hemodinâmicos para garantir a segurança e o sucesso da cirurgia. Dessa forma, o manejo adequado da anestesia é crucial para manter a estabilidade corpórea, minimizando o risco de complicações intraoperatórias e melhorando os resultados pós-operatórios. Assim, estratégias anestésicas e intervenções intraoperatórias para otimizar o controle hemodinâmico durante as nefrectomias, são de extrema importância para a melhor e mais segura abordagem personalizada para cada paciente. Objetivo: Investigar os efeitos hemodinâmicos durante nefrectomias, com ênfase no manejo anestésico e nas intervenções intraoperatórias necessárias para manter a estabilidade cardiovascular. Metodologia:  Foram utilizadas as bases de dados Cochrane, Scielo e Pubmed, buscando artigos publicados entre os anos de 2021 e 2024, nos idiomas Português ou Inglês. Considerações Finais: O sucesso na manutenção da homeostase hemodinâmica está intimamente ligado à experiência da equipe cirúrgica e anestésica, bem como à implementação de estratégias personalizadas que considerem as condições clínicas individuais. Portanto, intervenções eficazes podem reduzir significativamente o risco de complicações e melhorar os resultados pós-operatórios, enfatizando a importância de uma abordagem integrada e centrada no paciente para procedimentos complexos como a nefrectomia

Ventilatory changes in patients with cystic fibrosis in test submaximal to six minutes

Orientadores: José Dirceu Ribeiro, Camila Isabel Santos SchivinskiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Introdução: Na fibrose cística (FC) os testes que avaliam a aptidão física tem sido estudado como marcador de prognóstico ou como ferramenta de avaliação da condição cardiorrespiratória. Objetivo: avaliar e comparar variáveis da ventilação pulmonar utilizando a capnografia volumétrica (capV): VE, VCO2, VE/VCO2, VD/VT, PetCO2; variáveis de espirometria: VEF1%, CVF% e VEF1/CVF; e parâmetros cardiorrespiratórios: FCar, FR, SpO2 no repouso e durante teste de esforço em crianças, adolescentes e adultos jovens entre 6 a 25 anos de idade, com (GFC) e sem fibrose cística (GC). Método: estudo clínico, prospectivo, controlado, com 128 indivíduos, 64 com FC, de ambos os gêneros, de Hospital Universitário. Todos realizaram exercício em esteira e os exames propostos após aprovação do Comitê de Ética da Instituição e assinatura do termo de Consentimento Livre e Esclarecido. Resultados: os pacientes com FC apresentaram valores estatisticamente diferentes para as variáveis de CapV e espirometria ao longo do teste de exercício. Antes do exercício as variáveis também foram diferentes, porém com significância estatística para: espirometria, SpO2, FR, VCO2, VE/VCO2, PetCO2 e escala de Borg. A comparação entre os grupos de pacientes com FC e GC foi realizada pelos testes Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Conclusão: a CapV é um instrumento que pode ser utilizado para análise de parâmetros ventilatórios durante o exercício físico. Todas as variáveis cardiorrespiratórias, da espirometria e da capnografia foram diferentes nos pacientes com FC quando comparados aos indivíduos saudáveis antes, durante e após exercício físicoAbstract: Introduction: In cystic fibrosis (CF) tests that assess physical fitness has been studied as a prognostic marker or as a tool for assessing the cardiorespiratory fitness Objective: To evaluate and compare variables of pulmonary ventilation using volumetric capnography (CAPV): VE, VCO2, VE/VCO2, VD/VT, PetCO2; spirometric variables: % FEV1 , FVC and FEV1/FVC % ; and cardiorespiratory parameters: FCar , RR, SpO2 at rest and during exercise testing in children, adolescents and young adults aged 6-25 years of age with (GFC) and without cystic fibrosis (GC). Method: Clinical, prospective, controlled study with 128 subjects, 64 with CF, of both genders, of University Hospital. All patients underwent treadmill exercise tests and proposed after approval by the Institutional Review Board and signing the consent form. Results: CF patients had statistically different values for the variables CAPV and spirometry throughout the exercise test. Before exercise variables were also different, but with statistical significance for spirometry, SpO2, RR, VCO2, VE/VCO2, PetCO2 Borg scale. The comparison between groups of patients with CF and control groups was performed by Kruskal - Wallis and Mann - Whitney tests. Conclusion: CAPV is a tool that can be used for analysis of ventilatory parameters during exercise. All cardiorespiratory variables, spirometry and capnography were different in CF patients compared to healthy subjects before and after exerciseMestradoSaude da Criança e do AdolescenteMestra em Ciência

Ventilatory Efficiency in Children and Adolescents: A Systematic Review

Introduction. The index of ventilatory efficiency (VE/VCO2) obtained by the progressive exercise test has been considered the gold standard in the prognosis of adults with heart failure, but few studies have evaluated this approach in children. Objective. To verify the scientific evidence about the VE/VCO2 in pediatric and adolescents patients. Methods. A systematic literature review was carried out using the key words VE/VCO2, children, and adolescents using the PEDro and PubMed/MedLine databases. Clinical trials published from 1987 to 2014, including children, adolescents, and young adults up to 25 years, addressing the VE/VCO2 index as a method of evaluation, monitoring, and prognosis were considered. Results. Initially, 95 articles were found; 12 were excluded as the title/abstract did not contain the VE/VCO2 index or because they included patients greater than 25 years of age. From the remaining 83, 58 were repeated between the databases. The final sample consisted of 32 studies including healthy children and children with respiratory and other diseases. Conclusion. There are few studies involving cardiorespiratory assessment by ventilatory efficiency. The studies highlight the fact that high VE/VCO2 values are associated with a worse prognosis of patients due to the relationship with the decrease in pulmonary perfusion and cardiac output

OSCILOMETRIA DE IMPULSO E ESPIROMETRIA EM ESCOLARES SUBMETIDOS AO TESTE DE CAMINHADA DE SEIS MINUTOS

RESUMO Objetivo: Verificar as repercussões do teste de esforço submáximo na mecânica respiratória e na função pulmonar de escolares. Métodos: Estudo transversal com escolares de 7 a 14 anos submetidos à avaliação da mecânica respiratória por sistema de oscilometria de impulso (IOS) e da função pulmonar pela espirometria. Realizou-se também o teste de caminhada de seis minutos (TC6), todos segundo os padrões da Sociedade Torácica Americana. O TC6 foi executado duas vezes com intervalo de 30 minutos entre cada teste. O IOS e a espirometria foram feitos antes do primeiro TC6 (pré-TC6) e repetidos imediatamente após o primeiro TC6 (pós-TC61) e após o segundo TC6 (pós-TC62). A comparação dos resultados nos três tempos do estudo se deu por análise de variância para medidas repetidas (teste post-hoc de Bonferroni) ou teste de Friedman, sendo significante p≤0,05. Resultados: Participaram 21 sujeitos; 53% masculinos e idade média de 10,9±2,3 anos. Encontraram-se diferenças entre resistência total (R5) e resistência central das vias aéreas (R20) nos 3 tempos do estudo (p=0,025 e p=0,041, respectivamente). A análise post-hoc indicou aumento de resistência R5 entre pré-TC6 e pós-TC61 (R5=0,540±0,100 versus 0,590±0,150 kPa/L/s, p=0,013; e R20=0,440±0,800 versus 0,470±0,100 kPa/L/s, p=0,038). A única variável espirométrica com alteração no decorrer do tempo foi o fluxo expiratório forçado 25-75% (FEF25-75%) (p=0,003). Conclusões: As repercussões encontradas foram: aumento da resistência total e da resistência central das vias aéreas e redução do FEF25-75% após o TC6 em escolares, sugerindo a necessidade de mais atenção na realização de testes submáximos em crianças com alguma predisposição a alterações das vias aéreas

Cirurgia cardíaca pediátrica: o que esperar da intervenção fisioterapêutica? Pediatric cardiac surgery: what to expect from physiotherapeutic intervention?

O objetivo deste estudo é reunir e apresentar evidências científicas sobre a atuação do fisioterapeuta nos períodos pré, peri e pós-operatório da cirurgia cardíaca pediátrica. Esse profissional está habilitado a prevenir, minimizar e reverter possíveis disfunções respiratórias e sequelas motoras decorrentes dessas intervenções. Estudos discutem o comprometimento do sistema respiratório, especificamente do clearance de secreção brônquica e da adequação ventilatória, resultantes do procedimento cirúrgico, havendo evidências científicas quanto à eficácia da fisioterapia na redução: dos índices de pneumonias, atelectasias, período de internação, sequelas deletérias, tempo de restrição ao leito, além da melhora clínica. Esses dados atestam a contribuição positiva da intervenção fisioterapêutica nessas cirurgias.<br>This study aims to gather and present scientific evidence on the role of a physiotherapist in the pre, peri and postoperative of pediatric cardiac surgery. This professional is able to prevent, minimize or reverse possible respiratory dysfunction and motor sequelae resulting from these interventions. Studies discuss the involvement of respiratory system, specifically the clearance of bronchial secretions and ventilatory adequacy, as a result of surgical procedure. Scientific evidences suggest the effectiveness of physiotherapy in reducing indices of: pneumonia, atelectasis, hospitalization, sequelae deleterious and length of bed restriction, beyond clinical improvement. These data confirm positive contribution of physiotherapeutic intervention in these surgeries