Benefits of combined bi-level non-invasive ventilation and physical exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease
Abstract
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a condition that directly impacts the practice of physical exercise. The aim of this study was to describe the combined effects of the use of non-invasive ventilation (NIV) with two-level positive airway pressure (bi-level) and physical exercise, in patients with COPD. A systematic review was conducted using the descriptors: exercise tolerance, NIV and COPD and their correspondents in Portuguese and Spanish, from the electronic databases SciELO and PubMed. The search and selection of these studies occurred between December 2020 and February 2021. The seven articles included in this review had their methodological quality assessed by the PEDro scale. The combination of bi-level NIV and physical exercise benefited COPD patients, even in more advanced disease stages. In the respiratory system, there was an improvement in the maximum inspiratory and expiratory pressures, arterial oxygen (O2) saturation, arterial O2 pressure and reduction of dyspnea. In the cardiovascular system, there was a reduction in heart rate and systolic blood pressure. In addition, there was improved energy metabolism, a reduction in lactate concentration, an increase in peripheral muscle strength and distance covered in the 6-minute walk test. There was no difference regarding the use of NIV before or during exercise, demonstrating positive results in both situations. The combination of NIV (bi-level) with physical exercise is a promising therapeutic possibility for patients with COPD, but more studies are needed to establish better parameters for the use of this resource.
References
-ACSM. American College of Sports Medicine. Diretrizes do ACSM para os testes de esforço e prescrição de exercícios. 9ª edição. Rio de Janeiro. Guanabara Koogan. 2014.
-Antônio, C.; Gonçalves, A.P.; Tavares, A. Pulmonary obstructive chronic disease and physical exercise. Revista Portuguesa de Pneumologia. Vol.16. Num. 4. 2010. p. 649-658.
-Araújo, A.P.S.; Bertolini, S.M.M.G.; Junior, J.M. Alterações Morfofisiológicas Decorrentes do Processo de Envelhecimento do Sistema Musculoesquelético e suas Consequências para o Organismo Humano. Perspectiva revista online Biológicas e da saúde. Vol. 4. Num.12. 2014. p. 22-34.
-Araújo, R.B.; Camisasca, M.T.; Britto, R.R.; Parreira, V.F. O uso da ventilação não-invasiva na reabilitação pulmonar em pacientes portadores da doença pulmonar obstrutiva crônica: uma revisão de literatura. Revista Fisioterapia em Movimento. Vol. 18. Num. 1. 2005. p.49-57.
-Bahammam, A.S.; Singh, T.D.; Gupta. R.; Pandi-Perumal, S.R. Choosing the Proper Interface for Positive Airway Pressure Therapy in Subjects With Acute Respiratory Failure. Respiratory Care Vol. 63. Num. 2. 2018. p.227-237.
-Borgi-Silva, A.; Di Thommazo, L.; Pantoni, C.B.F.; Mendes, R.G.; Salvini, T.F.; Costa, D. Non-invasive ventilation improves peripheral oxygen saturation an dreduces fatigability of quadriceps in patients with COPD. Respirology. Vol.14. 2009. p. 537-544.
-Braga, D.M.; Santiago, M.C.; Santos, M.F. A influência da ventilação não-invasiva na reabilitação pulmonar do DPOC. Revista Cientifica do Hospital Central do Exército. Num. 1. 2017. p.5-12.
-Calixtre, E.M.; Nardi, C.G.; Prado, F.A.A.; Mancini, G.F.; Silva, K.F.M.; Almeida, E.; Eto, S.R.R. Avaliação da função cardiopulmonar e da qualidade de vida de pacientes submetidos à ventilação não invasiva associada a um programa de reabilitação. Revista Saúde e Meio Ambiente. Vol. 4. Num. 1. 2017. p.1-18.
-Celli, B.R. Os fenótipos da doença pulmonar obstrutiva crónica e a sua relevância clínica. Revista Portuguesa de Pneumologia. Vol. 13. Num. 1. 2007. p. 146-150.
-Elrazek, E.A. Randomized prospective crossover study of biphasic intermittent positive airway pressure ventilation (BIPAP) versus pressure support ventilation (PSV) in surgical intensive care patients. Middle East Journal Anaesthesiology. Vol. 17. Num. 6. 2004. p.1009-1021.
-Faustino, E.A. Mecânica Pulmonar de Pacientes em Suporte Ventilatório na Unidade de Terapia Intensiva. Conceitos e Monitorização. Revista Brasileira de Terapia Instensiva. Vol. 19. Num. 2. 2007. p.161-169.
-Ferreira, S.; Nogueira, C.; Conde, S.; Taveira, N. Ventilação não invasiva. Revista portuguesa de pneumologia. Vol. 15. Num. 4. 2009. p. 655-667.
-Filho, G.; Kritski, A.L.; Cruz, A.A.; Deheinzelin, D.; Schettino, G.; Neder, J.A. II Consenso Brasileiro sobre Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica - DPOC. Caracterização da Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) - Definição, Epidemiologia, Diagnóstico e Estadiamento. Jornal Brasileiro de Pneumologia. Vol. 30. Num.1. 2005.
-Garrot, R.; Mikelsons, C.; Paul, E.; Wedzicha, J. Randomized Controlled Trial of Domiciliary Noninvasive Positive Pressure Ventilation and Physical Training in Severe Chronic Obstructive Pulmonary Disease. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. Vol.162. 2000. p. 1335-1341.
-GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global Strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. 2020.
-Gonçalves, A.; Resende, M.S.; Fernandes, M.L.M.P.; Costa, A.M. Influência dos Hormônios Tireoidianos sobre o Sistema Cardiovascular, Sistema Muscular e a Tolerância ao Esforço: uma Breve Revisão. Arquivos Brasileiros de Cardiologia. Vol. 87. Num. 3. 2006. p.45-47.
-Haruki, N.; Takeuchi, M.; Kaku, K.; Yoshitani, H.; Kuwaki, H.; Tamura, M.; Abe, H.; Okazaki, M.; TsutsumI, A.; Otsuji, Y. Comparison of acute and chronic impact of adaptive servo-ventilation on left chamber geometry and function in patients with chronic heart failure. Eur J Heart Fail. Vol. 13. Num. 10. 2011. p.1140-1146.
-Herdy, A.H.; López-Jiménez, F.; Terzic, C.P.; Milani, M.; Stein, R.; Carvalho, T.; Serra, S.; Araujo, C.G.; Zeballos, P.C.; Anchique, C.V.; Burdiat, G.; González, K.; González, G.; Fernández, R.; Santibáñez, C.; Rodríguez-Escudero, J.P.; Ilarraza-Lomelí, H. Diretriz Sul-Americana de Prevenção e Reabilitação Cardiovascular. Arquivo Brasileiro de Cardiologia. Vol. 103. Num. 2. 2014. p. 1-26.
-Ike, D.; Jamami, M.; Marino, D.M.; Ruas, G.; Pessoa, V.D.; Di Lorenzo, V.A.P. Efeitos do exercício resistido de membros superiores na força muscular periférica e na capacidade funcional do paciente com DPOC. Fisioterapia e Movimento. Vol. 23. Num. 3. 2010. p.429-437.
-Lacerda, D.; Costa, D.; Reis, M.; Gomes, E.L.F.D.; Costa, I.P.; Silva, A.B.; Marsico, A.; Stirbulov, R.; Arena, R.; Sampaio, L.M.M. Influence of bilevel positive airway pressure on autonomic tone in hospitalized patients with decompensated heart failure. The Journal of Physical Therapy Science. Vol. 28. Num. 1. 2016. p.1-6.
-Leite, M.R.; Ramos, E.M.C.; Freire, A.P.C.F.; Silva, B.S.A.; Nicolino, J.; Toledo, A.C.; Vanderlei, L.C.M.; Ramos, D. Efeito agudo do exercício aeróbio em diferentes intensidades no transporte mucociliar de pacientes com DPOC. Repositório Institucional UNESP. Vol.48. Num. 6. 2015. p.523-532.
-Lewis, M.I.; LoRusso, T.J.; Fournier, M. Anabolic influences of insulin-like growth factor I and/or growth hormone on the diaphragm of young rats. Journal of Applied Physiology. Vol. 82. Num. 6. 1997. p.1972-78.
-Longuini, A.F.A.; Raimundo, D.A.; Regueiro, E.M.G.; Di Lorenzo, V.A.P.; Jamami, M. Efeitos do treinamento físico em indivíduos com doença pulmonar obstrutiva crônica. Fisioterapia e Movimento. Vol. 22. Num. 4. 2009. p.519-526.
-Machado, F.R.L.; Corrêa, K.S.; Rabahi, M.F. Efeitos do exercício físico combinado na dispnéia, capacidade funcional e qualidade de vida de pacientes com DPOC em uma clínica privada. ASSOBRAFIR Ciência. Vol. 2. Num.2. 2011. p.19-28.
-Mangueira, N.M.; Viega, I.L.; Mangueira, M.A.M.M.; Pinheiro, A.N.; Costa, M.R.S.R. Correlação entre parâmetros clínicos e qualidade de vida relacionada à saúde em mulheres com DPOC. Jornal Brasileiro de Pneumologia. Vol. 35. Num. 3. 2009. p. 248-255.
-Marquez-Martín, E.; Ruiz, F.O.; Ramos, P.C.; López-Campos, J.L.; Azcona, B.V.; Cortés, E.B. Randomized trial of non-invasive ventilation combined with exercise training in patients with chronic hypercapnic failure due to chronic obstructive pulmonary disease. Elsevier. Vol.108. 2014. p.1741-1751.
-Marrara, K.T.; Di Lorenzo, V.A.P.; Jaenisch, R.B.; Cabiddu, R.; Oliveira Sato, T.; Mendes, R.G.; Oliveira, C.R.; Costa, D.; Borghi-Silva, A. Noninvasive ventilation as an important adjunct to an exercise training program in subjects with moderate to severe COPD. Respiratory Care. Vol. 63. Num. 11. 2018. p.1388-1398.
-Martinez, J.A.B.; Padua, A.I.; Filho, J.T. Dispnéia. Revista da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Vol. 37. Num. 1. 2009. p.199-207.
-Mathioudakis, A.G.; Vanfleteren, L.E.G.W.; Lahousse, L.; Higham, A.; Allinson, J.P.; Gotera, C. Current developments and future directions in COPD. European Respiratory Review. Vol. 29. Num. 1. 2020. p.1-12.
-Mesquita, C.B.; Knaut, C.; Caram, L.M.O.; Ferrari, R.; Bazan, S.G.Z.; Godoy, I.; Tann, S.E. Impacto da adesão à oxigenoterapia de longa duração em pacientes com DPOC e hipoxemia decorrente do esforço acompanhados durante um ano. Jornal Brasileiro de Pneumologia. Vol. 44. Num. 5. 2018. p.390-397.
-Moga, A.M.; Marchie, M.; Saey, D.; Spahija, J. Bi-level Positive Airway Pressure (BiPAP) with Standard Exhalation Valve Does Not Improve Maximum Exercise Capacity in Patients with COPD. Journal COPD. Vol. 12. 2015. p. 46-54.
-Moher, D.; Liberati, A.; Tetzlaff, J.; Altman, D.G.; The PRISMA Group. Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses: The PRISMA Statement. PLoS Med. Vol. 6. Num. 7. 2009. p. 1-6.
-Queiroz, C.F.; Lemos, A.C.M.; Bastos, M.L.S.; Neves, M.C.L.C.; Camelier, A.A.; Carvalho, N.B.; Carvalho, E.M. Perfil inflamatório e imunológico em pacientes com DPOC: relação com a reversibilidade do VEF1. Jornal Brasileiro de Pneumologia. Vol. 42. Num. 4. 2016. p.241-247.
-Ribeiro, J.P.; Chiappa, G.R.; Callegaro, C.C. Contribuição da musculatura inspiratória na limitação ao exercício na insuficiência cardíaca: mecanismos fisiopatológicos. Revista Brasileira de Fisioterapia Vol.16. Num. 4. 2012. p.261-267.
-Santos, K.; Karloh, M.; Gulart, A.A.; Munari, A.B.; Mayer, A.F. Relação entre força muscular periférica e respiratória e qualidade de vida em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica. Medicina, Ribeirao Preto. Vol. 48. Num. 5. 2015. p.417-424.
-Scarpinella-Bueno, M.A.; Rodrigues, M.; Hoelz, C.; Amado, V.M.; Barbas, C.S.V.; Knobel, E. Pressure support ventilation versus bilevel positive airway pressure for acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease: a randomized trial. Critical Care. Vol.5. Num. 3. 2001.p.44.
-Schettino, C.D.S.; Deus, F.C.C.; Gonçalves, A.A.V.; Wallace, E. Relação entre DPOC e Doença Cardiovascular. Revista Pulmão. Vol. 22. Num. 2. 2013. p.19-23.
-Silva, B.S.A.; Gobbo, L.A.; Freire, A.P.C.F.; Trevisan, I.B.; Silva, I.G.; Ramos, E.M.C. Efeitos de um treinamento resistido com tubos elásticos sobre a força muscular, qualidade de vida e dispneia de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica. Journal Physio Education. Vol. 27. 2015. p.1-14.
-Silva, F.O.C.; Macedo, D.V. Exercício físico, processo inflamatório e adaptação: Uma visão geral. Revista Brasileira de Cineantropometria e Desempenho Humano. Vol. 13. Num. 4. 2011. p.320-328.
-Smilios, I.; Pilianidis, T.; Karamouzis, M.; Parlavantzas, A.; Tokmakidis, S.P. Hormonal Responses after a Strength Endurance Resistance Exercise Protocol in Young and Elderly Males. International Journal of Sports Medicine. Vol. 28. 2007. p.401-406.
-Toledo, A.; Borghi-Silva, A.; Sampaio, L.M.M.; Ribeiro, K.P.; Baldissera, V.; Costa, D. The impact of non-invasive ventilation during the physical training in patients with moderate-to-severe chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Clinics. Vol. 1. Num. 2. 2007. p. 113-120.
Copyright (c) 2022 Pedro Lucas de Oliveira Soares Soares, Ana Quenia Gomes da Silva Allahdadi
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors who publish in this journal agree to the following terms:
- Authors retain the copyright and grant the journal the right of first publication, with work simultaneously licensed under the Creative Commons Attribution License BY-NC which allows the sharing of the work with acknowledgment of the authorship of the work and initial publication in this journal.
- Authors are authorized to enter into additional contracts separately for non-exclusive distribution of the version of the work published in this journal (eg, publishing in institutional repository or book chapter), with acknowledgment of authorship and initial publication in this journal.
- Authors are allowed and encouraged to post and distribute their work online (eg, in institutional repositories or on their personal page) at any point before or during the editorial process, as this can bring about productive change as well as increase impact and impact. citation of published work (See The Effect of Free Access).
