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VIVIANI BARNABÉ Efeitos da atividade física intensa e moderada sobre o enfisema pulmonar Tese apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Doutor em Ciências Programa de: Ciências Médicas Área de concentração: Educação e Saúde Orientador: Prof. Dr. Milton de Arruda Martins São Paulo 2010

Efeitos da atividade física intensa e moderada sobre o ... · Que Deus não permita que eu perca o ROMANTISMO, mesmo eu sabendo que as rosas não falam. Que eu não perca o OTIMISMO,

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  • VIVIANI BARNAB

    Efeitos da atividade fsica intensa e moderada sobre o enfisema pulmonar

    Tese apresentada Faculdade de Medicina da Universidade de So Paulo para obteno do ttulo de Doutor em Cincias Programa de: Cincias Mdicas rea de concentrao: Educao e Sade Orientador: Prof. Dr. Milton de Arruda Martins

    So Paulo

    2010

  • VIVIANI BARNAB

    Efeitos da atividade fsica intensa e moderada sobre o enfisema pulmonar

    Tese apresentada Faculdade de Medicina da Universidade de So Paulo para obteno do ttulo de Doutor em Cincias.

    rea de concentrao: Educao e Sade Orientador: Prof. Dr. Milton de Arruda Martins

    So Paulo 2010

  • Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP)

    Preparada pela Biblioteca da Faculdade de Medicina da Universidade de So Paulo

    reproduo autorizada pelo autor

    Barnab, Viviani Efeitos da atividade fsica intensa e moderada sobre o enfisema pulmonar / Viviani Barnab. -- So Paulo, 2010.

    Tese(doutorado)--Faculdade de Medicina da Universidade de So Paulo. Programa de Cincias Mdicas. rea de concentrao: Educao e Sade.

    Orientador: Milton de Arruda Martins.

    Descritores: 1.Enfisema pulmonar 2.Doena pulmonar obstrutiva crnica 3.Atividade fsica 4.Reabilitao 5.Ratos Wistar

    USP/FM/DBD-342/10

  • DEDICATRIA

  • A minha famlia, pelo amor e dedicao

  • em todos os momentos.

    AGRADECIMENTOS

  • AGRADECIMENTOS

    Deus, por me possibilitar esta caminhada e me prover de condies fsicas,

    emocionais e intelectuais para chegar at este momento.

    Aos meus pais, pela dedicao, ensinamentos e lies de vida. Por terem me ensinado

    a pescar o peixe. Sou muito grata.

    minha irm, pelo companheirismo de sempre, pelo bom humor e apoio

    incondicional. E ao meu cunhado Espanhol, pela pessoa humana e amiga que .

    Aos meus filhos, Guilherme e Henrique, pelo amor e pelas lies que aprendi com

    eles as quais me fizeram uma pessoa melhor, mais tolerante, mais compreensiva e

    mais feliz; amo vocs.

    Ao Prof. Milton de Arruda Martins, meu orientador, minha admirao e gratido

    pelos ensinamentos profissionais e pelos exemplos de carter e retido.

    Fernanda Deggobi Tenrio Quirino dos Santos Lopes, co-autora deste trabalho,

    me acompanhou nesta longa jornada e me auxiliou a slucionar minhas dificuldades.

    Beatriz Saraiva-Romanholo, amiga inestimvel, fundamental na concluso deste

    trabalho. Sempre com bons conselhos e uma bondade divina, sou eternamente grata.

  • Maria do Patrocnio Tenrio Nunes, minha amiga, banca da minha qualificao,

    pessoa inteligente, perspicaz, sempre com boas sugestes.

    Amigos e companheiros de pesquisa, Clarisse, Carla, Alessandra Choqueta, Rogrio

    entre outros, que alm do carinho, estiveram sempre dispostos a auxiliar e colaborar

    para o bom andamento do trabalho.

    Aos alunos da UNICID que participaram em momentos diferentes do

    desenvolvimento do trabalho, meu muito obrigada.

    Tatiana Pecego Grillo, que bom poder contar com sua amizade, sempre! Sua

    colaborao no trabalho foi fundamental, em vrios momentos.

    Ao Corpo Administrativo do LIM-20, sempre solcitos, meus sinceros

    agradecimentos.

  • EPGRAFE

  • Que Deus no permita que eu perca o ROMANTISMO,

    mesmo eu sabendo que as rosas no falam.

    Que eu no perca o OTIMISMO,

    mesmo sabendo que o futuro que nos espera no assim to alegre

    Que eu no perca a VONTADE DE VIVER,

    mesmo sabendo que a vida , em muitos momentos, dolorosa...

    Que eu no perca a vontade de TER GRANDES AMIGOS,

    mesmo sabendo que, com as voltas do mundo,

    eles acabam indo embora de nossas vidas...

    Que eu no perca a vontade de AJUDAR AS PESSOAS,

    mesmo sabendo que muitas delas so incapazes de ver,

    reconhecer e retribuir esta ajuda.

    Que eu no perca o EQUILBRIO,

    mesmo sabendo que inmeras foras querem que eu caia

    Que eu no perca a VONTADE DE AMAR,

    mesmo sabendo que a pessoa que eu mais amo,

    pode no sentir o mesmo sentimento por mim...

    Que eu no perca a LUZ e o BRILHO NO OLHAR,

    mesmo sabendo que muitas coisas que verei no mundo,

    escurecero meus olhos...

    Que eu no perca a GARRA,

    mesmo sabendo que a derrota e a perda

    so dois adversrios extremamente perigosos.

    Que eu no perca a RAZO,

    mesmo sabendo que as tentaes da vida so inmeras e deliciosas.

    Que eu no perca o SENTIMENTO DE JUSTIA,

    mesmo sabendo que o prejudicado possa ser eu.

    Que eu no perca o meu FORTE ABRAO,

  • mesmo sabendo que um dia meus braos estaro fracos...

    Que eu no perca a BELEZA E A ALEGRIA DE VER,

    mesmo sabendo que muitas lgrimas brotaro dos meus olhos

    e escorrero por minha alma...

    Que eu no perca o AMOR POR MINHA FAMLIA,

    mesmo sabendo que ela muitas vezes me exigiria

    esforos incrveis para manter a sua harmonia.

    Que eu no perca a vontade de DOAR ESTE ENORME AMOR

    que existe em meu corao,

    mesmo sabendo que muitas vezes ele ser submetido e at rejeitado.

    Que eu no perca a vontade de SER GRANDE,

    mesmo sabendo que o mundo pequeno...

    E acima de tudo...

    Que eu jamais me esquea que Deus me ama infinitamente,

    que um pequeno gro de alegria e esperana dentro de cada um

    capaz de mudar e transformar qualquer coisa, pois....

    A VIDA CONSTRUDA NOS SONHOS

    E CONCRETIZADA NO AMOR!

    Amorosamente,

    Francisco Cndido Xavier

  • Esta dissertao est de acordo com:

    Referncias: adaptado de International Committee of Medical Journals

    Editors (Vancouver)

    Universidade de So Paulo. Faculdade de Medicina. Servio de Biblioteca e

    Documentao. Guia de apresentao de dissertaes, teses e monografias.

    Elaborado por Anneliese Carneiro da Cunha, Maria Julia de A. L. Freddi,

    Maria F. Crestana, Marinalva de Souza Arago, Suely Campos Cardoso,

    Valria Vilhena. So Paulo: Servio de Biblioteca e Documentao; 2005.

    Abreviaturas dos ttulos dos peridicos de acordo com List of Journals

    Indexed in Index Medicus.

  • SUMRIO

    LISTA DE FIGURAS

    RESUMO

    SUMMARY

    1.INTRODUO.............................................................................................1

    1.1DPOC.........................................................................................................1

    1.1.1 Definio, Prevalncia e Mortalidade.....................................................1

    1.1.2 Etiologia, Quadro Clnico e Classificao...............................................5

    1.1.3 Fisiopatologia........................................................................................10

    1. 2 Reabilitao Pulmonar............................................................................14

    1.2.2 Atividade Fisica Aerbica.....................................................................17

    1.2.3 Modelos Experimentais de DPOC........................................................20

    2. OBJETIVOS...............................................................................................27

    3. MTODOS.................................................................................................29

    3.1 Protocolo Experimental............................................................................29

    3.1 Induo do Enfisema...............................................................................30

    3.2 Grupos Experimentais.............................................................................31

    3.3 Treinamento Fsico..................................................................................32

    3.4 Protocolo de Treinamento Fsico............................................................34

    3.5 Avaliao da Mecnica Pulmonar...........................................................35

    3.6 Avaliao Morfomtrica..........................................................................37

    3.7 Intercepto Linear Mdio..........................................................................38

    3.8 Mensurao de Fibras Colgenas e Elsticas no Parnquima

    Pulmonar.......................................................................................................39

  • 3.8 Imuno-Histoqumica..................................................................................40

    3.9 Anlise Estatstica....................................................................................40

    4. RESULTADOS...........................................................................................43

    4.1 Peso Corpreo dos Animais....................................................................43

    4.2. Mecnica Respiratria............................................................................44

    4.3. Intercepto Alveolar Mdio.......................................................................48

    4.4. Proporo de Fibras Colgenas no Parnquima Pulmonar...................51

    4.4 Anlise da Expresso de Isoprostano-8..................................................53

    5.DISCUSSO...............................................................................................56

    6.CONCLUSES...........................................................................................69

    7.REFERNCIAS..........................................................................................71

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1 (A) e (B) Fotos da esteira ergomtrica adaptada para ratos, com os

    animais em treinamento.................................................................33

    Figura 2 Sistema para medida de mecnica pulmonar em pequenos animais

    (Flexivent-Scireq)...........................................................................36

    Figura 3 Fotos A e B do retculo utilizado para quantificao do dimetro

    alveolar mdio e de uma fatia de tecido pulmonar sem

    sobreposio do retculo................................................................38

    Figura 4 Grfico do peso corpreo dos cinco grupos de animais.................44

    Figura 5 Grfico da Resistncia do sistema respiratrio (Rrs) inicial e final

    dos cinco grupos estudados...........................................................46

    Figura 6 Grfico dos valores da elastncia do sistema respiratrio (Ers)

    inicial e final nos cinco grupos experimentais.................................47

    Figura 7 Valores de Lm (mdia e desvio padro) nos cinco grupos

    Experimentais.................................................................................49

    Figura 8 Fotomicrografias do parnquima pulmonar dos animais dos 5

    grupos experimentais......................................................................50

    Figura 9 Valores da proporo de fibras de colgeno (mdia e

    desvio padro) no parnquima alveolar nos cinco grupos

    experimentais.................................................................................52

    Figura 10 Valores referentes intensidade da expresso do Isoprostano-8

    no parnquima alveolar dos cinco grupos experimentais............54

  • RESUMO

  • Barnab, V. Efeitos da atividade fsica intensa e moderada sobre o

    enfisema pulmonar [Tese]. So Paulo: Faculdade de Medicina,

    Universidade de So Paulo; 2010.

    INTRODUO: Em pacientes com doena pulmonar obstrutiva crnica a reabilitao pulmonar tem demonstrado ser efetiva sobre diversos aspectos, incluindo a melhora fsica e emocional nas atividades dirias com conseqente melhora da qualidade de vida e diminuio da dispnia. Embora os resultados benficos da atividade fsica estejam bem documentados, no se sabe, ao certo, os efeitos do exerccio fsico sobre a leso pulmonar em pacientes enfisematosos. OBJETIVO: Verificar o efeito pulmonar de dois protocolos de atividade fsica (intensidade leve-moderada e alta), em ratos Wistar com enfisema pulmonar induzido pela administrao intratraqueal de papana. MTODOS: Os animais foram divididos em 5 grupos. Destes, 3 grupos receberam administrao intratraqueal de soluo de papana, sendo que um deles permaneceu sedentrio (PS) e os outros dois realizaram atividade fsica intensa (PHE) ou moderada (PME) por 10 semanas aps a instalao do enfisema (40 dias aps a instilao). O mesmo aconteceu com o grupo que recebeu soluo salina (NaCl 0,9%), sendo que um deles permaneceu sedentrio (SS) e o outro realizou atividade fsica intensa (SHE). Foram realizadas medidas de funo pulmonar, medidas morfomtricas, de densidade de fibras colgenas e elsticas e avaliao imuno-histoqumica da expresso de isoprostano-8 no tecido pulmonar. RESULTADOS: Houve aumento significativo nos valores de intercepto linear mdio (Lm) nos trs grupos que receberam papana, evidenciando a presena de enfisema pulmonar. O grupo PHE mostrou um aumento maior dos valores de Lm quando comparado os grupos PS e PME (p < 0,001). Tambm foram observados valores da elastncia do sistema respiratrio significativamente menores nos grupos que receberam instilao de soluo de papana (PS, PME e PHE), comparados aos grupos que receberam instilao de soluo salina (SS e SHE) (p < 0,001). Os grupos que receberam soluo de papana mostraram um discreto aumento na proporo do volume de fibras colgenas quando comparados com os animais que receberam soluo salina (SS e SHE) (p = 0.049). CONCLUSO: A atividade fsica intensa piorou a destruio alveolar em nosso modelo de enfisema pulmonar em ratos, sem efeito no remodelamento e na funo pulmonar.

    Descritores: enfisema pulmonar, Doena pulmonar obstrutiva crnica,

    atividade fsica, reabilitao, ratos Wistar.

  • SUMMARY

  • Barnab, V. Effects of high and mild exercise training on

    pulmonary emphysema. [thesis]. So Paulo: School of Medicine, University

    of So Paulo; 2010.

    INTRODUTION: In patients with pulmonary obstructive chronic disease the pulmonary rehabilitation has shown to be effective in several aspects, including the physical and emotional improvement in the daily activities with consequent improvement in quality of life and the decrease of dyspnea. Although the favorable results of the physical activity are well established, it is uncertain the effects of the physical activities on the pulmonary injury in patients with enphysema. OBJECTIVE: The purpose of the present study was to evaluate if physical exercise of different intensity (moderate and high-intensity) have different effects on the development of protease-induced emphysema in rats. METHODS: The animals were divided in five groups. From this, three groups received intratracheal instillation of papain, being that one of them remained sedentary (PS) and the other two performed intense physical activity (PHE) or moderate (PME) for ten weeks after the installation of emphysema (40 days after the instalation). The same happened to the group that received saline solution (NaCl 0.9%), one of that remained sedentary (SS) and the other one performed intense physical activity (SHE). We performed measurements of pulmonary function, lung morphometry, density of collagen and elastic fibers and the expression of 8-isoprostane in the pulmonary issue. RESULTS: There was significant increase in the values of the mean linear intercept. There was significant increase in the values of the mean linear intercept (Lm) in the three groups that received papaina, making evident the presence of pulmonary emphysema. The group PHE shows a major increase in the values of Lm when compared with the groups PS and PME (p < 0.001). We also observed significant minor elastance values of the respiratory system in the groups that received solution of papain-instilation (PS, PME e PHE), compared with the groups that received saline solution (SS e SHE) (p < 0.001). The groups that received papain-solution showed a discreet increase in the proportion of the value of collagen fibers when compared to the animals that received saline solution (SS e SHE) (p = 0.049). CONCLUSION: The intense physical activity worsens the alveolar destruction in our model of pulmonary enphysema in rats, without effect in the pulmonary remodeling and in the pulmonary function.

    Keywords: pulmonary emphysema, cronic obstructive pulmonary disease,

    physical activity, rehabilitation, Wistar rats.

  • INTRODUO

  • INTRODUO 2

    1.Introduo

    1.1DPOC

    1.1.1 DEFINIO, PREVALNCIA E MORTALIDADE

    A Doena Pulmonar obstrutiva Crnica (DPOC) definida com uma

    doena capaz de ser evitada e tratada, apresentando alguns efeitos extra

    pulmonares significativos que podem contribuir para a sua gravidade em

    alguns pacientes. O componente pulmonar caracterizado por limitao ao

    fluxo areo no totalmente reversvel, geralmente progressiva e associada a

    uma resposta inflamatria anormal do pulmo a partculas ou gases nocivos

    (Rabe et al., 2009).

    A limitao ao fluxo areo da DPOC causada por uma mistura entre

    doena de pequenas vias areas (bronquiolite obstrutiva) e destruio do

    parnquima alveolar (enfisema pulmonar) e a contribuio relativa de cada

    uma delas varia de indivduo para indivduo (Rabe et al., 2008).

    A DPOC uma das principais causas mundiais de morbidade e

    mortalidade e resulta em um impacto social e econmico crescente. A

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 3

    prevalncia, a morbidade e a mortalidade variam entre pases e entre grupos

    diferentes de um mesmo pas, em geral relacionadas diretamente

    prevalncia do tabagismo. Em muitos pases, a poluio do ar devido

    queima de biomassa (carvo, lenha entre outros combustveis) tem sido

    identificada tambm como importante fator de risco (Rabe et al.,2007).

    A prevalncia da DPOC pode variar muito em razo de diferenas nos

    mtodos de levantamento, nos critrios de diagnstico e nas abordagens

    analticas (Halbert et al., 2006). A maioria dos dados mundiais mostra que

    menos de 6% da populao afirma ter a doena, o que reflete o

    subreconhecimento e subdiagnstico da DPOC (van de Boom et al., 1998).

    Por outro lado, estudos realizados em diversos pases com mtodos

    padronizados, incluindo parmetros espiromtricos, mostram evidncias de

    que, em indivduos com mais de 40 anos, a prevalncia de DPOC pode

    chegar a cerca de 25% (Rabe at al., 2007). No Brasil, os dados de

    prevalncia, obtidos por meio de questionrios de sintomas, estimam a

    DPOC em adultos com mais de 40 anos em 12% da populao segundo o II

    Consenso Brasileiro sobre DPOC de 2004. Na cidade de So Paulo a

    prevalncia da DPOC varia de 6 a 15,8% em indivduos maiores de 40 anos.

    A prevalncia da doena aumenta progressivamente com a idade,

    acompanhando a perda funcional pulmonar que ocorre em todos os

    indivduos (Menezes et al. 2005).

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 4

    Dados do DATASUS* mostram que bronquite crnica e enfisema

    pulmonar foram responsveis por cerca de 170.000 internaes em 2007 no

    sistema pblico de sade em todo o Brasil, representando um total de 1,5%

    do total de internaes em hospitais pblicos (Menezes et al. 2005).

    Em 1990, a DPOC ocupava o sexto lugar como causa de morte no

    mundo e dever ficar em terceiro lugar em 2020 (Lopez et al., 2006). Essa

    mortalidade elevada est associada ao aumento do tabagismo e ao aumento

    na expectativa de vida da populao. Em 2000, o nmero de mortes por

    DPOC nos Estados Unidos foi maior nas mulheres (59.938) com relao aos

    homens (59.118), porm o ndice de mortalidade entre os homens

    ligeiramente mais alto do que o observado nas mulheres. (Rabe et al., 2007).

    No Brasil, nos ltimos 20 anos, vem crescendo o nmero de bitos por

    DPOC em ambos os sexos. A DPOC apresentou taxa de mortalidade que

    variou de 7,88 para 19,04 em cada 100.000 habitantes nas dcadas de 1980

    e 1990, passando a ocupar da 4a para a 7a posio entre as principais

    causas de morte (Jardim et al., 2004).

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 5

    1.1.2 ETIOLOGIA, QUADRO CLNICO E CLASSIFICAO

    A principal causa da DPOC o tabagismo. Entretanto, estudos

    epidemiolgicos mostram evidncias consistentes de que no fumantes

    tambm podem desenvolver obstruo crnica ao fluxo areo (Behrendt et

    al., 2005).

    O fator de risco gentico mais evidente a deficincia de alfa-1

    antitripsina, uma protena responsvel por mais de 90% da capacidade

    antiproteoltica do trato respiratrio. Sua ausncia provoca um

    desenvolvimento prematuro e acelerado de enfisema panlobular associado

    diminuio da funo pulmonar e que ocorre tanto em fumantes quanto em

    no fumantes (Rabe et al., 2009; Jardim et al., 2006).

    As exposies ocupacionais incluem poeiras orgnicas e inorgnicas

    e agentes qumicos. Estas exposies contribuem de 10 a 20% para os

    sintomas e comprometimento funcional da DPOC (Balmes et al., 2003).

    O ar resultante da queima de biomassa em habitaes pouco

    ventiladas representa um fator de risco importante para o desenvolvimento a

    DPOC, principalmente entre mulheres em pases em desenvolvimento.

    Existem evidncias crescentes de que a poluio atmosfrica tambm um

    fator de risco importante para o desenvolvimento da DPOC, embora no

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 6

    esteja totalmente estabelecida sua real contribuio para o desenvolvimento

    da DPOC. Outros fatores relevantes para a predisposio da DPOC so

    sexo, as infeces respiratrias, o crescimento e o desenvolvimento

    pulmonar, o nvel socioeconmico, o estado nutricional e as comorbidades

    (Salvi e Barnes, 2009; Rabe et al., 2007).

    Os sintomas mais freqentes encontrados nos pacientes com DPOC

    so: dispnia, tosse, expectorao e fadiga. Os sintomas, alm de

    constiturem um desfecho clnico, contribuem em outros desfechos, como

    tolerncia ao exerccio e qualidade de vida (Jardim et al., 2006).

    O componente pulmonar manifesta-se inicialmente com a tosse que

    o sintoma mais encontrado, pode ser diria ou intermitente e pode preceder

    a dispnia ou aparecer simultaneamente a ela. O aparecimento da tosse no

    fumante to freqente que muitos pacientes no a percebem como

    sintomas de doena, considerando-a como o pigarro do fumante. A tosse

    produtiva ocorre em aproximadamente 50% dos fumantes. A presena de

    sintomas respiratrios crnicos no paciente com hbito tabgico (cigarro,

    cigarrilha, cachimbo, charuto) deve levar suspeita clnica de DPOC (Jardim

    et al.,2004).

    A dispnia o principal sintoma associado incapacidade, reduo

    da qualidade de vida e pior prognstico. geralmente progressiva com a

    evoluo da doena, provocando reduo progressiva das atividades do

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 7

    portador de DPOC at a incapacidade. Muitos pacientes s referem a

    dispnia numa fase mais avanada da doena, pois atribuem parte da

    incapacidade fsica ao envelhecimento e falta de condicionamento fsico

    (ODonnell,et al.1992; Eltayara et al. 1996; Ambrosino e Scano, 2001;

    Calverley e Kouloris, 2005; Jardim et al. 2004; Jardim et al.,2004).

    A dispnia da DPOC , classicamente, associada sensao

    resultante do esforo gerado para contrapor o aumento da resistncia das

    vias areas. Um segundo mecanismo est ligado ao aprisionamento de ar e

    hiperinsuflao, com conseqente rebaixamento do diafragma e menor

    eficincia da musculatura respiratria, gerando maior gasto energtico e

    sensao de desconforto. Respostas hipoxemia, hipercapnia e acidose

    so um terceiro mecanismo relatado como potencial gerador de dispnia.

    Nos ltimos anos, a descrio da limitao ao fluxo expiratrio (LFE) e da

    hiperinsuflao dinmica, como fatores fundamentais associados dispnia,

    trouxeram uma nova compreenso da fisiopatologia da DPOC (ODonnell,et

    al.1999; Hadcroft e Calverley, 2001; ODonnell, et al. 2001; Calverley e

    Kouloris, 2005).

    Em uma curva fluxo-volume normal, observamos que o fluxo

    expiratrio gerado no mximo; aumentos da demanda ventilatria so

    obtidos por aumento do fluxo. A maioria dos indivduos saudveis no

    apresenta LFE mesmo durante atividades fsicas intensas. Pacientes com

    LFE atingem seu fluxo mximo durante o volume corrente e, em

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 8

    conseqncia, para adequarem a demanda ventilatria, so obrigados a

    aumentar o volume pulmonar, tornando-se hiperinsuflados em repouso ou

    tendendo a desenvolver hiperinsuflao dinmica aos esforos, o que reduz

    a tolerncia ao exerccio (Kouloris et al.,2007; ODonnell,et al.2001; Calverley

    e Kouloris, 2005; Lecture, 2000)

    Embora esta resposta no seja universal, pacientes que adotam esta

    estratgia comprometem sua mecnica respiratria devido ao encurtamento

    do diafragma, que o torna menos eficiente, e pela presso positiva

    expiratria final (que impe uma carga inspiratria), gerando maior gasto

    energtico para manter a ventilao adequada. Esse mecanismo tem sido

    descrito como dissociao neuromecnica, na qual o paciente necessita de

    um esforo inspiratrio muito grande para gerar pequenas variaes de

    volume (Ayers et al., 2001; Aliverty et al.,2004; Calverley, 2004).

    A realizao de atividade fsica est significativamente prejudicada em

    muitos pacientes com DPOC, alterando de maneira significativa sua

    qualidade de vida, visto que h comprometimento na realizao das

    atividades de vida diria. A patognese da limitao ao exerccio complexa

    e envolve perda da fora dos msculos respiratrios, alteraes das trocas

    gasosas e anormalidades na mecnica pulmonar, alm de fraqueza

    muscular nos membros superiores e inferiores. O principal sintoma

    responsvel por esta limitao o desconforto respiratrio (dispnia),

    desencadeado quando os pacientes realizam tarefas da vida diria. Esta

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 9

    diminuio da capacidade fsica leva o paciente inatividade, o que resulta

    em menor tolerncia ao exerccio, criando assim, um ciclo vicioso que evolui

    at que o paciente fique dependente. Como difcil realizar medies

    confiveis das atividades de vida diria dos pacientes, as medidas

    fisiolgicas de capacidade de exerccio, realizadas em laboratrios so,

    geralmente, utilizadas como marcadores deste desfecho (Jardim et al., 2006;

    Rabe et al., 2009).

    O diagnstico de DPOC realizado com base na apresentao clnica

    dos sintomas e nos exames de espirometria, radiolgicos e pH, sendo a

    espirometria obrigatria, devendo ser realizada antes e aps broncodilatador

    e de preferncia em uma fase estvel da doena. Os valores espiromtricos

    permitem a avaliao de uma multiplicidade de parmetros, porm os mais

    importantes do ponto de vista de aplicao clnica so a CVF (capacidade

    vital forada), o VEF1 (volume expiratrio forado no primeiro segundo), e a

    relao VEF1/CVF, pois mostram menor variabilidade inter e intra-individual

    (Jardim et al., 2004).

    A DPOC pode ser classificada, de modo simples, em quatro estgios;

    segundo ndices espiromtricos (Tabela 1), sendo as medidas de VEF1 e da

    relao VEF1/CVF recomendadas para o diagnstico e avaliao da

    gravidade da DPOC, mas o grau de reversibilidade da obstruo pulmonar

    no mais recomendado para diagnstico ou prognstico de resposta ao

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 10

    tratamento a longo prazo com broncodilatadores ou corticides (Rabe et al.,

    2007).

    TABELA 1 Classificao espiromtrica da gravidade da DPOC

    Estdio I - Doena leve

    VEF1/CVF < 0,70

    VEF1 > 80% do previsto

    Estdio II Moderada

    VEF1/CVF < 0,70

    50 < VEF1 < 80% do previsto

    Estdio III Grave

    VEF1/CVF < 0,70

    30 < VEF1 < 50% do previsto

    Estdio IV Muito grave

    VEF1/CVF < 0,70

    VEF1 < 30% do previsto

    VEF1 < 50% do previsto mais

    insuficincia respiratria

    - baseada no VEF1 ps brocodilatador.

    1.1.3 FISIOPATOLOGIA

    As alteraes caractersticas da DPOC so encontradas no

    parnquima pulmonar, nas vias areas proximais, nas vias areas

    perifricas e na vasculatura pulmonar (Hogg, 2004). O processo inflamatrio

    crnico causa alteraes dos bronquolos (bronquiolite obstrutiva), nos

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 11

    brnquios (bronquite crnica) e destruio do parnquima pulmonar

    (enfisema pulmonar) (Jardim et al., 2004).

    A inflamao cursa com o aumento de clulas inflamatrias

    especficas em diferentes regies do pulmo e alteraes estruturais

    resultantes do processo repetido de leso e reparo. Em geral, essas

    alteraes inflamatrias e estruturais das vias areas aumentam com a

    gravidade da doena (Rabe et al., 2009). A inflamao nos pacientes com

    DPOC parece ser uma amplificao da resposta inflamatria normal do

    sistema respiratrio a irritantes crnicos. Os mecanismos responsveis por

    esta amplificao no so totalmente conhecidos podendo ser

    geneticamente determinados. O excesso de proteinases no pulmo e o

    estresse oxidativo tambm esto envolvidos no mecanismo de leso

    inflamatria. A inflamao na DPOC envolve diferentes tipos celulares,

    principalmente linfcitos, neutrfilos e macrfagos (Barnes et al.,2003; Rabe

    et al. 2007).

    O estresse oxidativo, um desequilbrio entre oxidantes e

    antioxidantes, est aumentado em pacientes com DPOC, principalmente em

    exacerbaes (Biermacki et al., 2003). A presena do estresse oxidativo tem

    conseqncias importantes em diversos eventos da patognese da DPOC,

    como a leso do epitlio alveolar, a hipersecreo de muco, o

    remodelamento da matriz extracelular (MEC) entre outros (Rahman, 2005).

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  • INTRODUO 12

    Um aspecto importante da patognese da DPOC o processo de

    remodelamento pulmonar, que afeta principalmente as pequenas vias

    areas levando as mesmas ao espessamento, fibrose e perda do

    acoplamento bronquolo-alveolar e a perda do parnquima pulmonar

    (enfisema). O enfisema contribui para a limitao ao fluxo areo por meio da

    diminuio do recolhimento elstico e as alteraes das pequenas vias

    areas aumentam a resistncia ao fluxo areo. Estes dois componentes

    geralmente se apresentam em propores variadas interagindo e

    contribuindo para a limitao final ao fluxo areo (Jeffery, 2004; Sturton et

    al.,2008).

    Vrios componentes da MEC (colgeno, fibras elsticas e

    proteoglicanos) podem estar envolvidos no processo de remodelamento

    pulmonar da DPOC. O espessamento da parede das pequenas vias areas

    causado principalmente por fibrose envolvendo a lmina prpria, o

    msculo liso e a adventcia (Jeffery, 2001; Hogg et al., 2007). Estudos com

    animais expostos fumaa de cigarro comearam a elucidar os mecanismos

    de sinalizao para o processo fibrtico nas grandes e pequenas vias areas

    (Wang et al. 2003; Wang et al., 2005; Kenyon et al., 2003). Outros estudos

    em seres humanos demonstraram que a sinalizao para o processo

    fibrtico est aumentada nas clulas epiteliais das pequenas vias areas de

    fumantes; associada a oxidantes derivados dessas clulas que

    provavelmente amplificariam a resposta para o processo fibrtico (De Ber

    et al., 1998; Takizawa et al., 2001; Wang et al., 2005).

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  • INTRODUO 13

    O processo de remodelamento do enfisema pulmonar causado

    principalmente pelo desequilbrio entre as proteinases e antiproteinases,

    podendo ser descrito pelos seguintes eventos: 1. recrutamento de clulas

    inflamatrias para o interior dos espaos areos; 2. liberao pelas clulas

    inflamatrias de proteinases elastolticas em quantidade maior do que os

    inibidores, causando leses em locais especficos da MEC; 3. destruio das

    clulas estruturais do pulmo tanto em resposta a perda da MEC quanto por

    um evento primrio e 4. reparo ineficaz de alvolos e de fibras elsticas e,

    provavelmente, de outros componentes da MEC resultando em alargamento

    do espaos alveolares ( Shapiro, 2005).

    Finlay et al. (1996) demonstraram que as fibras elsticas do septo

    alveolar esto alteradas, apresentando fragmentao, em indivduos com

    enfisema. Estudos que avaliaram o contedo de colgeno no tecido

    pulmonar de indivduos com DPOC demonstraram um aumento histolgico e

    bioqumico de colgeno no parnquima alveolar de enfisematosos com

    alterao centrilobular (Cardoso et al., 1993; Vlahovic et al. 1999).

    Entretanto, os estudos que quantificaram essas fibras mostraram resultados

    conflitantes. Black e colaboradores (2008) demonstraram em seu estudo

    preservao da espessura do septo alveolar e diminuio no contedo de

    fibras elsticas no tecido pulmonar de indivduos com DPOC quando

    comparados com indivduos fumantes sem obstruo. Outro estudo

    demonstrou um aumento de volume nos septos alveolares com um aumento

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  • INTRODUO 14

    paralelo de fibras elsticas no tecido pulmonar de pacientes enfisematosos

    (Vlahovic et al. 1999).

    1. 2 REABILITAO PULMONAR

    Gradativamente os pacientes com DPOC diminuem sua habilidade

    fsica e consequentemente sua qualidade de vida. A reabilitao pulmonar

    tem demonstrado ser efetiva na melhora da tolerncia ao exerccio e na

    melhora da qualidade de vida dos pacientes com DPOC. Tem-se visto que

    essas alteraes afetam principalmente os DPOC em estgio moderado a

    grave (Guell et al., 2000; Rabe et al., 2009).

    Entre os objetivos da reabilitao pulmonar destaca-se o aumento da

    tolerncia ao exerccio, aumento do metabolismo, reduo do nvel de

    dependncia do paciente em relao aos cuidados mdicos, melhora fsica e

    emocional nas atividades dirias com conseqente melhora da qualidade de

    vida, diminuio da dispnia, reduo na ventilao, aumento no tempo de

    realizao do teste de endurance entre outros (Rabe et al., 2009; Corso,

    2000; Goldstein et al.,1994; Ribeiro et al., 1994; Neder et al., 1997). A

    intolerncia ao exerccio nos pacientes com DPOC aparece no somente

    pela obstruo pulmonar, mas tambm pela combinao de alguns fatores,

    entre eles mais recentemente a disfuno dos msculos esquelticos

    (Serres et al., 1998; Rabe et al., 2009; Guell et al., 2000).

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  • INTRODUO 15

    Pacientes com DPOC apresentam alteraes pulmonares e extra-

    pulmonares. Dentre as alteraes pulmonares observa-se o

    desenvolvimento ou agravamento da hiperinsuflao pulmonar dinmica,

    com aprisionamento areo, como uma importante alterao fisiopatolgica

    na exacerbao da DPOC. Os principais mecanismos envolvidos so:

    aumento da obstruo ao fluxo areo (causada por inflamao,

    hipersecreo brnquica e broncoespasmo), acompanhado de reduo da

    retrao elstica pulmonar. Todos esses fatores resultam em prolongamento

    da constante de tempo expiratria, ao mesmo tempo em que se eleva a

    freqncia respiratria como resposta ao aumento da demanda ventilatria,

    encurtando-se o tempo para expirao. A hiperinsuflao dinmica gera

    aumento substancial da auto-PEEP ou PEEP intrnseca (PEEPi), impondo

    uma sobrecarga de trabalho musculatura inspiratria para deflagrao de

    fluxo de ar na inspirao. Por sua vez, a hiperinsuflao tambm

    compromete o desempenho muscular respiratrio, modificando a

    conformao geomtrica das fibras musculares, reduzindo a curvatura

    diafragmtica. Alm disso, nos pacientes com doena mais avanada, pode

    haver diminuio direta da fora muscular por uso crnico de

    corticosterides e desnutrio. Nas exacerbaes muito graves, pode haver

    diminuio da resposta do comando neural (drive) no centro respiratrio

    hipxia e hipercapnia, estas decorrentes do desequilbrio

    ventilao/perfuso e de hipoventilao alveolar, agravando a acidose

    respiratria e a hipoxemia arterial (Peigang, 2002; Riera, 2001; Orozco-Levi,

    2003).

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  • INTRODUO 16

    Ainda, a destruio da arquitetura pulmonar pode alterar a disposio

    normal das vias areas, contribuindo para o aumento da resistncia destas

    (Barnes, Shapiro, Pauwels, 2003).

    Dentre as alteraes extra-pulmonares, existem vrios estudos

    demonstrando a diminuio da endurance do sistema muscular esqueltico

    em pacientes DPOC associado s alteraes da funo pulmonar (Serres et

    al., 1998). Atrofia e fraqueza dos msculos perifricos so comuns, levando

    a reduo da capacidade fsica. Alguns estudos tm verificado o efeito do

    treinamento em pacientes com DPOC, observando um aumento da fora e

    do tamanho dos msculos perifricos associado melhora do desempenho

    na realizao da atividade fsica (Simpson et al., 1992; Clark et al., 2000;

    Bernard et al., 1999).

    A reabilitao pulmonar visa primariamente o treino aerbico,

    melhorando clinica e significativamente a capacidade do exerccio

    submximo e secundariamente a melhora psicolgica (Laasse, 2002;

    Casaburi,1993). A melhora da capacidade das enzimas oxidativas, a

    bioenergtica celular e a reduo da fadiga tm sido demonstradas no

    msculo quadrceps em pacientes DPOC, aps a reabilitao pulmonar

    (Mador et al., 2004).

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  • INTRODUO 17

    Alm da melhora da capacidade fsica, a reabilitao pulmonar

    precoce diminui o tempo e o nmero de vezes em que o paciente

    hospitalizado. Uma meta-anlise de Puhan, 2005 demonstrou que pacientes

    com DPOC se beneficiam da reabilitao pulmonar aps uma exacerbao;

    com melhora da capacidade fsica, da qualidade de vida e reduo da

    mortalidade (Osthoff and Leuppi, 2010).

    Desde 1990 realizado grande esforo para desenvolver um

    protocolo tolervel, porm efetivo aos pacientes DPOC. Ainda assim, no se

    chegou a um consenso sobre o tipo de atividade fsica mais eficiente para os

    pacientes DPOC e sobre o tipo de exerccio. Ainda no sabemos o quanto o

    exerccio contnuo mais efetivo do que os protocolos de exerccio com

    intervalos, sobre a qualidade de vida e a capacidade fsica (Puhan et al.,

    2008).

    1.2.2 ATIVIDADE FISICA AERBICA

    A atividade fsica aerbica realizada regular e sistematicamente

    desencadeia uma srie de adaptaes crnicas, tais como: aumento do

    consumo mximo de oxignio (McArdle et al., 1998; Denadai, 1999),

    aumento da densidade ssea e da massa muscular (McArdle et al., 1998),

    melhora da resposta imunolgica (se a atividade for predominantemente de

    intensidade leve e moderada) (Pedersen, 2000), entre outras.

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  • INTRODUO 18

    O exerccio ainda aumenta a resistncia ao estresse oxidativo,

    proporcionando uma maior proteo (Pedersen e Hoffman, 2000; Radak et

    al., 2002). Estudos epidemiolgicos tm demonstrado que o exerccio

    diminui a incidncia de doenas associadas ao estresse oxidativo (Radak et

    al., 2008).

    Agudamente, o exerccio aumenta o estresse oxidativo, produzindo

    um ambiente pr-oxidante (Li et al., 2002). Quando o exerccio repetido, o

    corpo se adapta a esse estresse de tal forma que ele possa agir

    rapidamente, para que o estresse oxidativo possa ser eliminado ou reduzido

    antes que provoque danos estrutura celular. Assim, as adaptaes a um

    exerccio regular parecem ter uma proteo antioxidante (Radak e Chung,

    2005).

    Outro efeito importante da atividade fsica seu efeito antiinflamatrio.

    H um consenso na literatura de que a atividade aerbica de alta

    intensidade e longa durao desencadeiam uma resposta pr-inflamatria,

    enquanto atividades de intensidade leve e moderada associadas mdia e

    longa durao desencadeiam uma resposta antiinflamatria (Petersen e

    Pedersen, 2005; Moldoveanu et al. 2001; Zieker et al., 2005). A atividade

    fsica aerbica capaz de modular tanto o sistema imune inato quanto o

    adaptativo (Costa Rosa e Vaisberg, 2002).

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  • INTRODUO 19

    Normalmente ocorrem duas respostas ao exerccio, a resposta aguda

    e a adaptao crnica (Costa Rosa e Vaisberg, 2002; Cannon et al., 1991;

    Lakier, 2003). A resposta aguda uma reao transitria ao estresse,

    enquanto o estmulo crnico gera uma resposta de adaptao crnica ao

    estresse; o que permite ao organismo tolerar de maneira mais adequada o

    exerccio (Costa Rosa e Vaisberg, 2002).

    Embora os resultados benficos da atividade fsica estejam bem

    documentados (Lacasse et al., 2003; Lacasse et al.,1996), no se sabe, ao

    certo, os efeitos do exerccio fsico sobre a leso pulmonar em pacientes

    enfisematosos. Ainda existem muitas dvidas sobre qual a melhor forma de

    se fazer e se existe impacto a Reabilitao Respiratria na evoluo da

    DPOC e na freqncia de suas complicaes.

    H necessidade de mais estudos clnicos, com desenho experimental

    adequado, para melhor estabelecer, em pacientes com DPOC, o papel da

    Reabilitao Respiratria e de seus componentes, incluindo o tipo de

    atividade fsica, sua durao e intensidade.

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  • INTRODUO 20

    Estudos em modelos experimentais de DPOC tambm so

    relevantes, uma vez que atravs deles possvel estudar parmetros pr-

    determinados de maneira controlada e em grupos mais homogneos.

    1.2.3 MODELOS EXPERIMENTAIS DE DPOC

    Os animais tm sido amplamente utilizados em modelos

    experimentais e ainda na observao da evoluo de doenas que os

    acometem (Slauson, 1980; Mc Pherson, 1978). Os estudos empregando

    modelos animais de enfisema pulmonar tm servido como importante

    ferramenta nas ltimas dcadas, pois permitiram esclarecimentos sobre as

    respostas celulares, anatmicas e bioqumicas dos pulmes a uma srie de

    injrias e alteraes genticas.

    O primeiro trabalho publicado na rea de enfisema em modelo

    experimental foi o de Gross et al. (1965), onde os animais receberam

    instilao intratraqueal de papana e apresentaram enfisema centrilobular.

    Aps este trabalho, vrios outros grupos desenvolveram trabalhos

    experimentais com enfisema pulmonar e instilao intratraqueal de papana.

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  • INTRODUO 21

    Atualmente os modelos mais utilizados para induo de enfisema em

    animais so:

    - Instilao de proteases;

    - Inalao de gases txicos (ex. dixido de nitrognio e fumaa de cigarro);

    - Animais modificados geneticamente.

    Nos modelos de degradao tecidual so utilizadas enzimas

    elastolticas, capazes de degradar o tecido pulmonar levando a um quadro

    de enfisema pulmonar; proteinases como elastase neutroflica de humanos,

    elastase pancretica de sunos ou papana induzem um enfisema panacinar

    aps uma nica instilao intratraqueal (Snider,1986; Snider,1992). So

    modelos nos quais podemos observar anormalidades da funo pulmonar,

    hipoxemia e metaplasia de clulas secretoras que so caractersticas

    encontradas em clulas secretoras (Groneberg e Chung, 2004).

    Inicialmente o mecanismo de enfisema induzido pela administrao

    intratraqueal de elastase leva a uma perda de fibras de colgeno e elastina.

    Tardiamente os nveis de elastina tendem a apresentar valores normais, mas

    observa-se um aumento de fibras colgenas. A matriz extracelular

    apresenta-se com uma estrutura reduzida e com uma estrutura anormal das

    vias areas (Kuhn et al., 1976). Juntamente a esses eventos ocorre um

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  • INTRODUO 22

    processo inflamatrio que transforma o alargamento dos espaos alveolares

    em leses similares s encontradas em enfisematosos. Portanto a

    progresso da doena deve-se, em grande parte, aos efeitos destrutivos

    exercidos pelas proteinases inflamatrias (Groneberg e Chung, 2004).

    O modelo experimental de fumaa de cigarro para induo de

    enfisema pulmonar bastante utilizado e apresenta resultados consistentes

    quanto ao aparecimento de enfisema, de remodelamento de vias areas e

    inflamao crnica, sendo considerado o modelo mais prximo da doena

    humana uma vez que esta a principal substncia txica causadora de

    DPOC em seres humanos (Groneberg e Chung, 2004). Porm, a utilizao

    de enzimas elastolticas est muito bem estabelecida com a vantagem de ter

    um custo menor e o tempo de instalao do enfisema ser mais rpido, cerca

    de 35 a 40 dias, enquanto que a fumaa de cigarro leva 6 meses para a

    instalao de enfisema pulmonar bem caracterizado.

    Alteraes genticas monognicas e polignicas para mimetizar a

    DPOC tm apresentado amplo desenvolvimento nos ltimos anos, utilizando

    tcnicas modernas de biologia molecular (Shapiro, 2000). Animais

    geneticamente modificados so expostos a estmulos exgenos txicos,

    como por exemplo, fumaa de cigarro, permitindo identificar os mecanismos

    moleculares envolvidos na patognese da DPOC. A combinao de animais

    modificados geneticamente com protocolos de inalao de agentes txicos

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  • INTRODUO 23

    pode ajudar na identificao de mediadores protetores ou pr-inflamatrios

    da DPOC (Groneberg e Chung, 2004).

    Nos laboratrios de investigao mdica LIM-05 (Poluio

    Atmosfrica Experimental), LIM-61 (Cirurgia torcica) e LIM-20 (Teraputica

    Experimental) foram realizados diversos trabalhos com modelos

    experimentais de enfisema pulmonar em ratos, sendo o modelo de induo

    de enfisema por administrao intratraqueal de papana padronizado. Foi

    observado, aps 40 dias da instilao de papana, que o enfisema pulmonar

    estava estabelecido e bem caracterizado do ponto de vista anatomo-

    patolgico.

    Sahebjami e Vassallo (1976) realizaram um estudo com o propsito

    de determinar se o estresse mecnico, induzido pela atividade fsica, poderia

    influenciar o recolhimento elstico de ratos enfisematosos e ainda, como o

    estresse mecnico poderia explicar o processo de destruio contnuo do

    enfisema induzido por papana. Observaram que o estresse da atividade

    fsica levou a uma maior destruio dos componentes elsticos do pulmo

    de ratos enfisematosos, piorando o enfisema pulmonar.

    Martorana et al. (1979) verificaram, por meio de mtodos

    morfomtricos, se a atividade fsica poderia contribuir para a piora do

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • INTRODUO 24

    enfisema pulmonar, induzido pela elastase, em hamsters. Observaram que,

    aps 35 dias da administrao de elastase, o enfisema pulmonar j estava

    instalado, porm sem diferena entre os grupos enfisematosos que

    permaneciam em repouso quando comparados aos que realizavam atividade

    fsica. Concluram que a atividade fsica no piorou a progresso do

    enfisema pulmonar neste modelo animal.

    Em 2006, Fl et al. desenvolveram em nosso laboratrio (LIM-20) um

    estudo, verificando os efeitos da atividade fsica durante o desenvolvimento

    do enfisema pulmonar, induzido por papana, em ratos. Os animais foram

    divididos em grupos, recebendo instilao intratraqueal de papana ou

    veculo e foram submetidos ou no ao protocolo de atividade fsica intensa,

    imediatamente aps a instilao de papana. Aps 9 semanas de atividade

    fsica foi observado um aumento do intercepto linear mdio (Lm) significativo

    nos animais que receberam instilao intratraqueal de papana e foram

    submetidos atividade fsica intensa, quando comparados aos animais que

    foram instilados com papana, mas no foram submetidos atividade fsica.

    Houve, portanto, uma maior destruio do parnquima alveolar no enfisema

    ainda em desenvolvimento, nos animais que realizaram atividade fsica

    intensa.

    Este estudo gerou vrias perguntas, como:

    - O mesmo aconteceria se o enfisema j estivesse instalado?

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  • INTRODUO 25

    - Se os animais fossem submetidos a diferentes intensidades de atividade

    fsica, a resposta destruio alveolar seria a mesma?

    Considerando a importncia epidemiolgica e social da doena

    pulmonar obstrutiva crnica e a necessidade de estudar, com mais detalhe,

    o efeito da atividade fsica sobre a evoluo do enfisema pulmonar j

    instalado, o presente estudo se props a avaliar diferentes intensidades de

    atividade fsica (leve-moderada e intensa) e seus efeitos no pulmo de ratos

    Wistar com enfisema.

    No encontramos, at o momento, em reviso bibliogrfica, estudos

    em que a atividade fsica de diferentes intensidades tenha sido utilizada, em

    animais de laboratrio, para verificar as possveis alteraes no enfisema

    pulmonar.

    Consideramos este estudo relevante para os programas de

    reabilitao pulmonar em pacientes com DPOC, pela importncia nas

    recomendaes de intensidade e freqncia, ainda no estabelecidas, com

    as quais estes pacientes deveriam realizar a atividade fsica.

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  • OBJETIVOS

  • OBJETIVO 27

    2.OBJETIVOS

    O objetivo deste estudo foi:

    - Verificar o efeito pulmonar de dois protocolos de atividade fsica

    (intensidade leve-moderada e alta), em ratos Wistar com enfisema pulmonar

    induzido pela administrao intratraqueal de papana.

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  • MTODOS

  • MTODOS 29

    3. MTODOS

    Este estudo foi aprovado pelo comit de tica para Anlise de

    Projetos de Pesquisa do Hospital das Clnicas da Faculdade de Medicina da

    Universidade de So Paulo (CAPPesq HCFMUSP), sob o protocolo no

    090/05. Os animais foram manejados de acordo com a orientao para

    cuidados com animais de laboratrio, publicados pelo National Institutes for

    Health (publicao 86-23, revisada em 1985).

    Utilizamos 40 ratos Wistar, adultos jovens, fornecidos pelo Biotrio da

    Faculdade de Medicina da Universidade de So Paulo. Os animais tinham

    idade de 8 semanas e pesavam 294 + 23 g (mdia + SD), foram mantidos

    em condies controladas de temperatura (22-25o C) e luminosidade (12h

    claro/12h escuro), e 70% de umidade relativa. A alimentao constou de

    gua e rao ad libitum.

    3.1 PROTOCOLO EXPERIMENTAL

    Durante o perodo do protocolo experimental, os animais foram

    mantidos em gaiolas prprias, em biotrio de manuteno. Foram levados

    ao laboratrio cinco dias por semana para realizao da atividade fsica, por

    um perodo de dez semanas.

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  • MTODOS 30

    3.1. INDUO DO ENFISEMA

    Os animais foram submetidos sedao com ter etlico (Merck,

    Brasil) e anestesiados com isoflurano (Baxter Healthcare, Porto Rico) a 1%,

    diludo em 100% de oxignio a um fluxo de 2 l/min. Foi utilizado um

    nebulizador de gases Isovapor (1224K, Takaoka, Brasil). Aps a anestesia,

    foi introduzida uma cnula de polietileno de 2 mm de dimetro e 7 cm de

    extenso na traquia dos animais, por meio de um laringoscpio peditrico

    com lmina adaptada a pequenos animais. A cnula foi, ento, conectada a

    um aparelho de ventilao mecnica para pequenos animais (flexiVent,

    Scireq, Canad) com volume corrente de 10 mL/Kg e freqncia respiratria

    de 90 ciclos por minuto.

    O enfisema foi induzido por instilao intratraqueal de dose nica de

    papana, 10-20 miligramas de papana (1020 U/mg protena, Valdequmica

    Produtos Qumicos - Brasil), dissolvida em 1 mL de soluo salina ( NaCl

    0,9%) por meio da cnula endotraqueal.

    O grupo controle foi submetido instilao intratraqueal de 1 mL de

    soluo salina.

    Todos os grupos permaneceram 40 dias no biotrio para manuteno,

    para instalao do enfisema, segundo protocolo de Shapiro, 2000.

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  • MTODOS 31

    3.2 GRUPOS EXPERIMENTAIS

    Os animais foram divididos da seguinte forma:

    - Grupo papana-exerccio-intenso (PHE): composto por 10 animais que

    receberam administrao intratraqueal de soluo de papana, para induo

    de enfisema pulmonar e posteriormente foram submetidos ao exerccio fsico

    intenso durante 10 semanas.

    - Grupo papana-exerccio-moderado (PME): composto por 10 animais

    que receberam administrao intratraqueal de soluo de papana, para

    induo de enfisema pulmonar e posteriormente foram submetidos ao

    exerccio fsico leve-moderado durante 10 semanas.

    - Grupo papana-sedentrio (PS): composto por 10 animais que receberam

    administrao intratraqueal de soluo de papana, para induo de

    enfisema pulmonar e posteriormente foram mantidos sedentrios, sem

    realizar exerccio fsico, durante 10 semanas.

    - Grupo Salina-exerccio-intenso (SHE): composto por 10 animais que

    receberam administrao intratraqueal de soluo salina (NaCl 0,9%) e

    posteriormente foram submetidos ao exerccio fsico intenso durante 10

    semanas.

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 32

    - Grupo Salina-sedentrio (SS): composto por 10 animais que receberam

    administrao intratraqueal de soluo salina (NaCl 0,9%) e posteriormente

    foram mantidos sedentrios, sem realizar exerccio fsico, durante 10

    semanas.

    3.3 TREINAMENTO FSICO

    Aps os 40 dias da instilao de soluo de papana ou de soluo

    salina, os grupos PHE, PME e SHE foram submetidos a um programa de

    exerccios em uma esteira ergomtrica (Inbramed KT 4000) (Figuras 1A e

    1B), adaptada para condicionamento fsico de ratos, com velocidade

    regulvel.

    A esteira possui 8 baias de acrlico (10 x 10 x 50 cm cada), para

    treinamento de 8 animais ao mesmo tempo. Cada baia possui uma tampa de

    acrlico com a parte anterior escura e a parte posterior transparente. Dessa

    maneira no incio do movimento da esteira os ratos tendem a caminhar em

    direo rea anterior escura.

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 33

    (A) (B)

    Figura 1 (A) Foto da esteira ergomtrica adaptada para ratos, (B) Foto das

    baias com os ratos em treinamento.

    Na semana anterior ao incio do treinamento, os animais foram

    submetidos a 3 dias de adaptao na esteira ergomtrica, com velocidade

    de 0,3 Km/h por 10 minutos. Quarenta e oito horas aps o terceiro dia de

    adaptao, os animais foram submetidos a um teste de esforo mximo. O

    teste teve inicio com uma velocidade de 0,3 Km/h e que era aumentada em

    0,1 km/h a cada 1,5 minutos at a exausto dos animais. As intensidades de

    treinamento dos protocolos (leve-moderado e intenso) foram baseadas e

    adaptadas segundo a literatura.

    O treinamento foi realizado uma vez ao dia, 5 dias por semana,

    durante 10 semanas, entre 17 e 19 horas para coincidir com o incio das

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 34

    atividades dos animais, que tm hbitos noturnos, uma vez que, no biotrio

    de manuteno utilizado, no h inverso dia/noite.

    3.4 PROTOCOLO DE TREINAMENTO FSICO

    O protocolo de atividade fsica de intensidade leve-moderada foi

    baseado em Navarro et al. (2003) e Hashimoto et al. (2004). Nas primeiras

    quatro semanas os animais eram exercitados na velocidade de 0.3 km/h,

    sendo aumentado gradualmente o tempo de exerccio de 15 a 40 minutos.

    No incio da quinta semana, a velocidade comeava a ser aumentada

    gradualmente de 0.4 km/h (quinta semana) a 0.6 km/h (dcima semana) e o

    tempo aumentado gradualmente de 40 para 60 minutos (Tabela 2).

    O protocolo de atividade fsica intensa foi baseado em Vrabas et al.

    (1999) e Zonderland et al. (1999). Nas primeiras quatro semanas os animais

    eram exercitados na velocidade de 0.3 km/h, sendo aumentado o tempo de

    exerccio gradualmente de 15 para 40 minutos. No incio da quinta semana a

    velocidade comeava a ser aumentada gradualmente de 0.4 km/h (quinta

    semana) a 0.9 km/h (dcima semana) e o tempo aumentado gradualmente

    de 40 para 60 minutos. (Tabela 3).

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 35

    Exerccio

    Leve- Moderado

    1 a 4 semana 5 a 10 semana

    Tempo 15 40 min. 40 60 min.

    Velocidade 0,3 km/h 0,4 - 0,6 km/h

    Tabela 2 Protocolo de atividade fsica leve-moderada baseado em Navarro

    et al (2003) and Hashimoto et al (2004).

    Exerccio Intenso 1 a 4 semana 5 a 10 semana

    Tempo 15 40 min. 40 60 min.

    Velocidade 0,3 km/h 0,4 - 0,9 km/h

    Tabela 3 - Protocolo de atividade fsica leve-moderada baseado em Vrabas

    et al., 1999; Zonderland et al., 1999.

    3.5 AVALIAO DA MECNICA PULMONAR

    Aps quarenta e oito horas da ltima sesso de treinamento, os

    animais de cada grupo foram anestesiados com Thiopental (50 mg/kg),

    traqueostomizados e conectados a um sistema para medida de mecnica

    pulmonar em pequenos animais (flexiVent, Scireq, Canada) (Figura 2) e

    ventilados com um volume corrente de 10 mL/Kg e frequncia respiratria de

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 36

    90 ciclos/minuto. Foi utilizado uma presso expiratria final (PEEP) de 5

    cmH2O, conectada vlvula expiratria do ventilador.

    Figura 2. Sistema para medida de mecnica pulmonar em pequenos animais - Flexivent.

    Para o clculo das medidas de Rrs (resistncia do sistema

    respiratrio) e Ers (elastncia do sistema respiratrio), foi utilizada a

    equao de movimento do sistema respiratrio, que se segue:

    Ptr (t) = Ers.V (t) + Rrs.V (t) + P0

    Onde Ptr a presso traqueal, V o fluxo, V o volume, t o tempo

    e Po a constante de correo de erros da capacidade residual funcional

    (Wagers et al., 2002).

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 37

    3.6 AVALIAO MORFOMTRICA

    Aps o trmino da avaliao da mecnica pulmonar, ainda sob

    anestesia geral, os animais foram sacrificados por exsanguinao (seco

    da aorta abdominal).

    Os pulmes foram retirados, fixados e preenchidos com soluo de

    formaldedo a 10% por 24 h, sob uma presso constante de 25 cmH2O, para

    homogeneizar a distenso do parnquima pulmonar.

    Vinte e quatro horas aps o incio da fixao, os pulmes foram

    retirados do reservatrio, cortados e submetidos a processamento

    histolgico de rotina.

    As lminas foram coradas com Hematoxilina-eosina, Resorcina-

    fuccina (para anlise de fibras elsticas), Picrossirius (para anlise de fibras

    colgenas) e tambm foram preparadas sem corantes para a realizao

    posterior de imuno-histoqumica.

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 38

    3.7 INTERCEPTO LINEAR MDIO

    O intercepto linear mdio (Lm), que uma medida do grau de

    distenso dos espaos areos distais (Margraf, 1991), foi medido utilizando-

    se um retculo de 50 retas e 100 pontos, com rea conhecida (104 m2 de

    rea total), adaptado ocular de um microscpio. A quantificao do

    intercepto linear mdio foi obtida pela determinao do nmero de vezes que

    estruturas do parnquima de troca gasosa interceptaram as retas. Contamos

    o nmero de interseces entre o parnquima pulmonar e as retas da ocular,

    em 20 diferentes campos por animal, em cada lobo pulmonar, no aumento de

    200 vezes e os resultados foram expressos em micrometros (Figura 3).

    B A

    Figura 3. Demonstrao do mtodo de morfometria utilizado. A: micrografia de uma fatia de tecido pulmonar com sobreposio do retculo utilizado para quantificao do dimetro alveolar mdio (aumento de 200X). B. micrografia de uma fatia de tecido pulmonar sem sobreposio do retculo.

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 39

    3.8 MENSURAO DE FIBRAS COLGENAS E ELSTICAS NO

    PARNQUIMA PULMONAR

    Para avaliao das fibras colgenas do parnquima pulmonar foi

    utilizado sistema de anlise de imagem por meio do software Image Pro Plus

    4.0 (NIH, Maryland, EUA). A anlise das fibras foi realizada em um

    microscpio acoplado a uma cmara Nikon, ligada a um computador, com

    aumento de 400 vezes. Fotografamos 20 campos de parnquima pulmonar

    por animal, corado para fibras colgenas (Picrossrius) e elsticas

    (Resorcina-fucsina).

    A proporo de fibras colgenas e elsticas no parnquima pulmonar

    foi expressa na relao entre a rea total do tecido pulmonar, da imagem

    escolhida, e a rea de fibras colgenas ou elsticas (m2) da imagem

    (Prado, 2006). Para cada imagem foram coletadas: 1) a rea total da

    imagem; 2) a rea positiva para a marcao do septo alveolar com base no

    padro estabelecido e 3) a rea em branco. A subtrao do item 1 pelo item

    3 fornece o valor da rea do septo alveolar. A porcentagem da rea positiva

    para a marcao do septo alveolar igual ao item 2 x 100 / rea do septo

    alveolar.

    Obtivemos, assim, a medida da proporo de fibras elsticas e

    colgenas por rea de parnquima pulmonar, para todos os grupos.

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 40

    3.8 IMUNO-HISTOQUMICA

    Para a anlise imuno-histoqumica as lminas previamente

    preparadas com 3 aminopropil-trietoxicilano (Silane-Sigma), contendo os

    cortes histolgicos dos pulmes foram inicialmente desparafinadas e

    hidratadas. Posteriormente foram submetidas recuperao antignica por

    meio de proteinase K por 20 minutos (37o Celsius) seguidos de 20 minutos

    de descanso. Aps este perodo as lminas foram lavadas em PBL.

    Foi realizado o bloqueio da peroxidase endgena com gua

    oxigenada (H2O2) 10V 3% (3 x 10 minutos), seguido de incubao com o

    anticorpo primrio: Isoprostano (IS-20; Oxford Biomedical), o qual foi

    aplicado aos cortes relativos ao experimento e tambm aos controles. As

    lminas foram incubadas overnight.

    3.9 ANLISE ESTATSTICA

    Os dados foram analisados por meio do software Sigma Stat (SPSS

    Inc., Chicago, IL). Todos os valores foram expressos em mdia e desvio

    padro.

    Foi utilizado Teste t-studentt (t-test) para comparao dos valores

    iniciais e finais de peso para cada um dos grupos. Para anlise da elastncia

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • MTODOS 41

    e proporo de fibras colgenas foi utilizada a anlise de varincia de um

    fator one way (ANOVA) seguida do teste de mltiplas comparaes (Holm

    Sidak). Para os valores de Lm foi utilizada a anlise de varincia one way

    (ANOVA) seguida do mtodo de Dunns para mltiplas comparaes. Para a

    anlise da resistncia e anlise dos dados da expresso de Isoprostano-8 foi

    utilizada a anlise de varincia de um fator one way (ANOVA). Um valor de p

    menor que 0,05 foi considerado estatisticamente significativo.

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • RESULTADOS

  • DISCUSSO 43

    4. RESULTADOS

    4.1 PESO CORPREO DOS ANIMAIS

    A Figura 4 mostra os valores do peso corporal ( DP) medidos antes

    do incio do protocolo experimental e ao final do protocolo. Houve um

    aumento significativo do peso corporal de todos os grupos, comparando-se

    cada grupo no momento inicial do protocolo (tempo 0) e no final do protocolo

    experimental, aps 10 semanas (p = 0,001). No foi observada diferena

    estatisticamente significativa entre os cinco grupos experimentais, tanto no

    momento inicial (tempo 0) e como no final do protocolo experimental.

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 44

    *

    0 10

    ssSHEPSPMEPHE

    Body

    Wei

    ght (

    g)

    200

    300

    400

    500

    600*

    Salina Sedentrio Salina ExerccioPapana Sedentrio Papana Exerccio Moderado Papana Exerccio Intenso

    Pes

    o (g

    )

    Tempo (semanas)

    Figura 4. Peso corpreo dos animais ao incio do protocolo experimental e ao final, apresentando diferena significativa quando comparados os grupos no momento inicial e final com p = 0, 001.

    4.2. MECNICA RESPIRATRIA

    As Figuras 5 e 6 mostram, respectivamente, os valores de resistncia

    (Rrs) e elastncia (Ers) do sistema respiratrio, nos 5 grupos: salina

    sedentrio (SS), salina exerccio intenso (SHE), papana sedentrio (PS),

    papana exerccio intenso (PHE) e papana exerccio moderado (PME). As

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  • DISCUSSO 45

    medidas de mecnica respiratria foram obtidas antes do incio do protocolo

    experimental e ao final do protocolo de atividade fsica de 10 semanas.

    No foi observada diferena significativa dos valores de resistncia

    (Rrs) quando comparados os grupos no momento inicial e ao final do

    protocolo, assim como no foi observada diferena significativa entre os

    grupos, nos momentos inicial e final.

    Com relao elastncia, ao final do protocolo experimental,

    observamos valores de Ers significativamente menores nos grupos que

    receberam instilao de soluo de papana (PS, PME e PHE), comparados

    aos grupos que receberam instilao de soluo salina (SS e SHE) (p <

    0,001). Houve ainda diferena estatisticamente significativa entre os valores

    iniciais e os valores finais de elastncia em todos os grupos (p < 0,05), com

    exceo do grupo salina exerccio intenso (SHE).

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 46

    INITIAL FINAL

    SS

    Rrs

    (cm

    H2O

    .mL-

    1 .s)

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    1.2

    1.4

    SHEPS PHEPME

    Figura 5. Resistncia do sistema respiratrio (Rrs) inicial e final. No houve diferena estatisticamente significativa quando comparados o momento inicial e o final de cada grupo e quando os valores de Rrs entre os grupos, no mesmo momento, foram comparados.

    INICIAL FINAL

    Salina Sedentrio Salina Exerccio Papana Sedentrio PapanaExerccio Moderado Papana Exerccio Intenso

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  • DISCUSSO 47

    Ers

    (cm

    H2O

    .mL-

    1 )

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    3.0

    3.5

    INITIAL FINAL

    **

    * *

    **

    SS SHEPS PHEPME

    Figura 6. Valores da elastncia do sistema respiratrio (Ers) inicial e final nos cinco grupos experimentais. * p < 0, 001 comparado ao valor inicial; ** p < 0,05 quando os grupos PS, PME e PHE aos grupos salina (SS e SHE).

    Salina Sedentrio Salina Exerccio Papana Sedentrio PapanaExerccio Moderado Papana Exerccio Intenso

    INICIAL FINAL

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 48

    4.3. INTERCEPTO LINEAR MDIO

    A anlise do intercepto linear mdio (Lm), que uma medida dos

    espaos areos, mostra que os grupos que receberam instilao

    intratraqueal de papana (PS, PME e PHE) obtiveram valores mdios de Lm

    significativamente mais elevados (p < 0, 001), quando comparados com os

    grupos que receberam instilao de salina (SS e SE) (Figura 7). O grupo

    PHE mostrou um aumento maior dos valores de Lm quando comparado aos

    grupos PS e PME (p < 0, 001) e no foi observada diferena significativa

    entre os grupos PS e PME (p = 0, 239).

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  • DISCUSSO 49

    SS SHE PS PME PHE

    20

    40

    60

    * *

    ***

    Salina Sedentrio Salina Exerccio Papana Sedentrio PapanaExerccio Moderado Papana Exerccio Intenso

    Figura 7. Valores do intercepto linear mdio (Lm) nos cinco grupos (mdia e DP). Os grupos que receberam instilao de papana mostraram valores mais elevados de Lm quando comparados com os grupos que receberam instilao de salina (p < 0, 001). O grupo PHE apresentou valores maiores de Lm quando comparado aos grupos PS e PME (p = 0, 001).

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 50

    A Figura 8 mostra fotomicrografias do parnquima pulmonar ao final

    do protocolo de exerccio, 40 dias aps a instilao de papana (grupos SS e

    SHE) ou salina (grupos PS; PME e PHE) mais 10 semanas de atividade

    fsica. Ns podemos observar a integridade do parnquima alveolar nos

    grupos salina e a presena de destruio alveolar com alargamento e

    aumento dos espaos alveolares nos grupos que receberam instilao de

    papana.

    Salina Sedentrio Salina Exerccio

    Papana Sedentrio Papana Exerc. moderado Papana Exerc. intenso

    Figura 8. As fotomicrografias representam o parnquima pulmonar de ratos

    Wistar dos 5 grupos experimentais (aumento de 400x, colorao pela

    hematoxilina e eosina).

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  • DISCUSSO 51

    4.4. PROPORO DE FIBRAS COLGENAS NO PARNQUIMA

    ULMONAR

    e de fibras

    P

    A Figura 9 mostra a proporo de fibras colgenas no tecido alveolar.

    Os grupos que receberam soluo de papana (PHE, PME e PS) mostraram

    um discreto aumento na proporo do volume de fibras colgenas quando

    comparados com os animais que receberam soluo salina (SS e SHE) (p =

    0, 049). No houve diferena significativa na proporo de volum

    colgenas entre os grupos que receberam instilao de papana.

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  • DISCUSSO 52

    Volu

    Salina Sedentrio Salina Exerccio Papana Sedentrio PapanaExerccio Moderado

    me proportionofCollagenFibers(%)

    Papana Exerccio Intenso

    or

    o do

    Vol

    ume

    de fi

    bras

    col

    gen

    as (%

    )

    Pro

    p

    Figura 9. Proporo de fibras colgenas no parnquima alveolar nos cinco

    grupos experimentais. Os grupos PHE, PME e PS mostraram um discreto

    aos grupos SS e SHE (p = 0, 049).

    aumento nesta proporo em relao

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  • DISCUSSO 53

    4.4 ANLISE DA EXPRESSO DE ISOPROSTANO-8

    nquima positivo para o marcador estudado

    ela rea total de parnquima.

    o houve diferena estatstica significativa entre os

    rupos com p = 0, 286.

    Os dados apresentados para isoprostano-8 correspondem ao

    quociente entre a rea de par

    p

    A figura 10 mostra o ndice de densidade tica (IOD) da rea do

    parnquima pulmonar positiva para o anticorpo anti-isoprostano-8, nos cinco

    grupos experimentais. N

    g

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  • DISCUSSO 54

    Figura 10. Intensidade de expresso do Isoprostano-8 no parnquima alveolar dos grupos experimentais. No houve diferena estatstica significativa entre os grupos (p=0, 286).

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    Salina Sedentrio Salina Exerccio Papana Sedentrio Papana Exerccio Moderado Papana Exerccio Intenso

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    IOD

    IO

    D

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  • DISCUSSO 55

    DISCUSSO

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 56

    5.DISCUSSO

    Ratos Wistar tratados com papana, para induo de enfisema

    pulmonar, e submetidos a diferentes intensidades de atividade fsica

    apresentaram diferentes graus de leso pulmonar. Neste estudo verificamos

    que a atividade fsica de alta intensidade piorou o enfisema em ratos Wistar

    que receberam tratamento intratraqueal com papana, enquanto os animais

    que receberam o mesmo tratamento, mas foram submetidos a um protocolo

    de exerccio de intensidade moderada no apresentaram diferena quando

    comparados aos animais que no foram submetidos atividade fsica e

    receberam papana.

    Em pacientes com DPOC a reabilitao pulmonar tem demonstrado

    ser efetiva na melhora da tolerncia ao exerccio e na melhora da qualidade

    de vida (Guell et al., 2000; Gold, 2009).

    Entre os objetivos da reabilitao pulmonar destaca-se o aumento da

    tolerncia ao exerccio, aumento do metabolismo, reduo do nvel de

    dependncia do paciente em relao aos cuidados mdicos, melhora fsica e

    emocional nas atividades dirias com consequente melhora da qualidade de

    vida, diminuio da dispnia, reduo na ventilao, aumento no tempo de

    realizao do teste de esforo entre outros (Corso, 2000; Clark et al., 2000;

    Bernard et al., 1999; Neder et al., 1997; Goldstein et al.,1994; Ribeiro et al.,

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 57

    1994; Simpson et al., 1992). A intolerncia ao exerccio nos pacientes com

    DPOC parece ser no somente pela obstruo pulmonar, mas tambm pela

    combinao de alguns fatores extra-pulmonares. Existem vrios estudos

    demonstrando a diminuio da endurance do sistema muscular esqueltico

    em pacientes DPOC associado s alteraes da funo pulmonar. Atrofia e

    fraqueza dos msculos perifricos so comuns, levando a reduo da

    capacidade fsica, entre outros fatores (Serres et al., 1998; Gold, 2009; Guell

    et al., 2000).

    Uma meta-anlise de Puhan, em 2005, demonstrou que pacientes

    com DPOC se beneficiam da reabilitao pulmonar aps uma exacerbao,

    com melhora da capacidade fsica, da qualidade de vida e reduo da

    mortalidade (Osthoff and Leuppi, 2010).

    A destruio da arquitetura pulmonar pode tambm alterar a

    disposio normal das vias areas, contribuindo para o aumento da

    resistncia destas (Barnes, Shapiro, Pauwels, 2003).

    A escolha de um protocolo de reabilitao deve compreender uma

    avaliao individualizada e criteriosa para posterior adequao, segundo os

    valores obtidos na avaliao, das atividades a serem desenvolvidas pelo

    paciente. Tem-se realizado esforos para desenvolver um protocolo

    tolervel, porm efetivo aos pacientes DPOC, mas ainda no se chegou a

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 58

    um consenso sobre o tipo de atividade fsica mais eficiente para os

    pacientes DPOC e sobre o tipo de exerccio.

    Estudos experimentais em diferentes patologias, com intensidades

    diferentes de atividade fsica vm sendo desenvolvidos, por exemplo, por

    Navarro et al. (2004), verificando o efeito do exerccio moderado em ratos

    com relao ao comportamento desses animais e ao estresse oxidativo e

    Vrabas et al. (1999) verificando o efeito do treinamento fsico intenso na

    reduo da fadiga do diafragma. Mais recentemente, Fl et al., 2006

    desenvolveram um protocolo de atividade fsica intensa, no enfisema

    pulmonar ainda em desenvolvimento, demonstrando efeitos deletrios no

    pulmo de ratos Wistar quando comparados aos ratos enfisematosos que

    no realizaram atividade fsica.

    Objetivando a melhor compreenso da evoluo da doena e tambm

    encontrar medidas teraputicas, diversos modelos animais de DPOC foram

    desenvolvidos em diferentes espcies. A instilao pulmonar de enzimas

    elastolticas como a elastase e a papana tem sido largamente utilizada e

    seus resultados na morfologia pulmonar so similares ao enfisema humano,

    levando ao desenvolvimento de enfisema pulmonar em cerca de um ms

    (Hayes, 1975; Pushpakom, 1970, Shapiro, 2000). sabido que roedores e

    seres humanos apresentam diferenas anatmicas e fisiolgicas em suas

    rvores brnquicas, mas apresentam, com frequncia, respostas

    semelhantes quando expostos a uma substncia que induz leso pulmonar

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 59

    (Dawkins et al., 2001). A escolha pelos ratos Wistar foi por apresentarem

    porte pequeno, serem facilmente mantidos no biotrio e mais importante,

    desenvolverem enfisema pulmonar semelhante ao apresentado por seres

    humanos, quando submetidos instilao intratraqueal de papana (Fusco

    2002). A escolha por utilizar papana foi por induzir um enfisema pulmonar

    aps uma nica administrao, alm dos resultados na morfologia pulmonar

    estarem padronizados em nosso grupo de pesquisa e serem similares ao

    enfisema humano.

    No estudo de Fl et al. os animais foram submetidos atividade fsica

    intensa, com enfisema ainda em desenvolvimento e foi observada uma

    maior destruio do parnquima alveolar nos animais que realizaram

    atividade fsica intensa. Nosso estudo teve duas diferenas em relao ao

    estudo de Fl et al.: realizamos um protocolo de enfisema e exerccio,

    avaliando duas diferentes intensidades de atividade fsica (leve-moderada e

    intensa) e estudamos ratos Wistar com enfisema j instalado.

    Os animais do nosso estudo, em todos os grupos, independente do

    fato de terem recebido papana ou no, apresentaram um aumento de peso

    significativo ao longo das 10 semanas, semelhante em todos os grupos. Este

    resultado foi semelhante ao trabalho de Fl com enfisema ainda em

    desenvolvimento, porm era esperado que os animais com enfisema j

    instalado tivessem uma diminuio do peso com relao ao grupo controle,

    pelo fato do enfisema resultar em um gasto energtico maior. Em trabalhos

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 60

    anteriores, em que os animais foram instilados com papana, observou-se

    diminuio do peso dos animais que receberam papana somente nos

    primeiros dias. No entanto, ao longo das semanas seguintes, o peso dos

    animais instilados com salina ou com papana sofreu aumentos similares

    (Boyde et al., 1980; Kobrle et al., 1982).

    Assim como no trabalho de Fl e colaboradores, no foi observada

    diferena significativa dos valores de resistncia (Rrs) do sistema

    respiratrio em nosso experimento, quando comparamos os grupos no

    momento inicial e ao final do protocolo, assim como no foi observado

    diferena significativa entre os grupos, nos momentos inicial e final.

    Com relao elastncia do sistema respiratrio, houve um

    decrscimo significativo nos grupos que receberam instilao de soluo de

    papana, quando comparados aos grupos que receberam instilao de

    soluo salina. Houve ainda diferena significativa entre os valores iniciais e

    os valores finais de elastncia em todos os grupos, com exceo do grupo

    salina exerccio intenso. A diminuio da elastncia do sistema respiratrio

    observada no grupo que recebeu soluo salina pode simplesmente ser um

    efeito da idade dos animais. No entanto no foi observada diferena

    significativa entre os grupos que realizaram diferentes intensidades de

    atividade fsica. Podemos observar por estes resultados que os grupos

    papana desenvolveram enfisema devido diminuio das fibras elsticas

    em comparao aos grupos salina. Porm, as diferentes intensidades de

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 61

    atividade fsica no foram capazes de produzir um enfisema mais intenso em

    um dos grupos. O alargamento dos espaos areos tem sido associado com

    a diminuio das propriedades elsticas do pulmo, a anlise morfomtrica

    ainda considerada a medida mais confivel para detectar enfisema

    pulmonar (Foronjy et al., 2006; Guerassimov et al., 2004).

    A quantificao do enfisema pulmonar foi realizada por meio da

    medida do intercepto linear mdio (Lm). A medida de Lm um ndice do

    dimetro mdio dos espaos areos e um marcador da distenso alveolar,

    podendo ser calculado por tcnicas morfomtricas e de anlise de imagem.

    Neste estudo as medidas de Lm foram feitas por meio de tcnicas

    convencionais de contagem de interceptos. As lminas foram observadas

    em microscpio ptico comum em aumento de 200x, sobre a objetiva foi

    colocado um retculo e as medidas foram realizadas em todos os lobos

    pulmonares do pulmo esquerdo e direito.

    Os dados encontrados neste trabalho so compatveis com o

    desenvolvimento do enfisema em ratos publicados em outros estudos e so

    similares ao enfisema humano (Hayes, 1975; Pushpakom, 1970). O tempo

    de 40 semanas utilizado neste estudo foi suficiente para produzir uma leso

    detectvel pelas medidas tradicionais de Lm (Shapiro, 2000). Foi possvel

    observar alargamento dos espaos areos em todos os lobos pulmonares

    dos animais que receberam instilao de papana sendo que o grupo que

    Viviani Barnab Tese de Doutorado - USP

  • DISCUSSO 62

    realizou atividade fsica intensa apresentou um desenvolvimento maior de

    reas enfisematosas quando comparado ao grupo que realizou atividade

    leve-moderada, como mostra a Figura 7.

    Existem vrios estudos anteriores que correlacionam atividade fsica e

    enfisema pulmonar, mas at o presente momento, que seja de nosso

    conhecimento, no existem estudos que correlacionam os efeitos da

    atividade fsica leve-moderada e intensa com as alteraes provocadas no

    pulmo de um modelo animal de enfisema.

    O protocolo de atividade intensa utilizado foi baseado em um

    protocolo anterior de atividade fsica usado em ratos, em nosso laboratrio,

    por Fl et al. e em outros protocolos j estabelecidos na literatura para

    atividade intensa (Vrabas et al. 1999) e Zonderland et al. 1999). O protocolo

    de atividade leve-moderada foi baseado nos estudos de Navarro et al (2003)

    e Hashimoto et al (2004) e seus efeitos j se apresentam previamente

    descritos e estabelecidos na literatura (Murphy et al. 2004).

    Nos animais submetidos s duas intensidades diferentes de atividade

    fsica, exerccio leve-moderado e exerccio intenso, aps dez semanas de

    treinamento, foi observada uma maior destruio da parede alveolar, com

    aumento significativo nos valores de Lm nos grupos que receberam

    inst