www.jped.com.br
ARTIGO
ORIGINAL
Spirometry
and
volumetric
capnography
in
lung
function
assessment
of
obese
and
normal-weight
individuals
without
asthma
夽
Mariana
S.
Ferreira
a,∗,
Roberto
T.
Mendes
a,
Fernando
A.L.
Marson
a,b,
Mariana
P.
Zambon
a,
Maria
A.R.G.M.
Antonio
a,
Ilma
A.
Paschoal
c,
Adyléia
A.D.C.
Toro
a,
Silvana
D.
Severino
a,
Maria
A.G.O.
Ribeiro
ae
José
D.
Ribeiro
aaUniversidadeEstadualdeCampinas(Unicamp),FaculdadedeCiênciasMédicas,DepartamentodePediatria,Campinas,SP,Brasil bUniversidadeEstadualdeCampinas(Unicamp),FaculdadedeCiênciasMédicas,DepartamentodeGenéticaMédica,Campinas, SP,Brasil
cUniversidadeEstadualdeCampinas(Unicamp),FaculdadedeCiênciasMédicas,DepartamentodeClínicaMédica,Campinas,SP, Brasil
Recebidoem22dejunhode2016;aceitoem3deoutubrode2016
KEYWORDS
Capnography; Spirometry; Obesity
Abstract
Objective: Toanalyzeandcomparelungfunctionofobeseandhealthy,normal-weightchildren
andadolescents,withoutasthma,throughspirometryandvolumetriccapnography.
Methods: Cross-sectionalstudyincluding77subjects(38obese)aged5---17years.Allsubjects underwentspirometryandvolumetriccapnography.Theevaluationswererepeatedinobese subjectsaftertheuseofabronchodilator.
Results: Atthespirometry assessment, obese individuals,when compared with thecontrol
group,showed lowervalues offorcedexpiratoryvolume inthefirst second byforced vital capacity(FEV1/FVC)andexpiratoryflowsat75%andbetween25and75%oftheFVC(p<0.05).
Volumetriccapnographyshowedthatobeseindividualshadahighervolumeofproducedcarbon dioxideandalveolartidalvolume(p<0.05).Additionally,theassociationsbetweendeadspace volumeandtidalvolume,aswellasphase-3slopenormalizedbytidalvolume,werelowerin healthysubjects(p<0.05).Thesedatasuggestthatobesitydoesnotalterventilation homoge-neity,butflowhomogeneity.Aftersubdividingthegroupsbyage,agreaterdifferenceinlung functionwasobservedinobeseandhealthyindividualsaged>11years(p<0.05).
Conclusion: Evenwithoutthediagnosisofasthmabyclinicalcriteriaandwithoutresponseto bronchodilatoruse,obeseindividualsshowedlowerFEV1/FVCvaluesandforcedexpiratoryflow,
indicatingthepresenceofanobstructiveprocess.Volumetriccapnographyshowedthatobese
DOIserefereaoartigo:
http://dx.doi.org/10.1016/j.jped.2016.10.007
夽 Comocitaresteartigo:FerreiraMS,MendesRT,MarsonFA,Zambon MP,AntonioMA,PaschoalIA,etal.Spirometryandvolumetric
capnographyinlungfunctionassessmentofobeseandnormal-weightindividualswithoutasthma.JPediatr(RioJ).2017;93:398---405. ∗Autorparacorrespondência.
E-mail:mariana-simoes@uol.com.br(M.S.Ferreira).
Lungfunctioninobeseandhealthyindividualswithoutasthma 399
individualshadhigheralveolartidalvolume,withnoalterationsinventilationhomogeneity, suggestingflowalterations,withoutaffectinglungvolumes.
©2017PublishedbyElsevierEditoraLtda.onbehalfofSociedadeBrasileiradePediatria.Thisis anopenaccessarticleundertheCCBY-NC-NDlicense(http://creativecommons.org/licenses/ by-nc-nd/4.0/).
PALAVRAS-CHAVE
Capnografia; Espirometria; Obesidade
Espirometriaecapnografiavolumétricanaavaliac¸ãodafunc¸ãopulmonar deindivíduosobesoseeutróficossemasma
Resumo
Objetivo: Analisarecompararafunc¸ãopulmonardecrianc¸aseadolescentesobesoseeutróficos saudáveis,semasma,pelaespirometriaecapnografiavolumétrica.
Métodos: Estudotransversalcom77indivíduos(38obesos)entrecincoe17anos.Todos
fize-ramespirometriaecapnografiavolumétrica.Osobesosrepetiramasavaliac¸õesapósousode broncodilatador.
Resultados: Naavaliac¸ão daespirometria,os indivíduos obesos,quandocomparadoscom o
grupo controle, apresentaram menores valores no volume expiratório forc¸ado no primeiro segundo pela capacidadevital forc¸ada(VEF1/CVF)e nosfluxosexpiratóriosa75%daCVFe
entre25-75%damesma(p<0,05).Acapnografiavolumétricademonstrouqueosobesos apre-sentammaiorvolumeproduzidodedióxidodecarbonoevolumecorrentealveolar(p<0,05). Alémdisso,arelac¸ãoentreovolumeespac¸omortoevolumecorrente,bemcomooslopeda fase3normalizadopelovolumecorrente,foimenornosindivíduossaudáveis(p<0,05).Esses dadossugeremqueaobesidadenãoalteraahomogeneidadedaventilac¸ão,massimdosfluxos. Ao subdividir osgruposporidade, foiobservadamaiordiferenc¸anafunc¸ão pulmonarentre indivíduosobesosesaudáveisnafaixaacimade11anos(p<0,05).
Conclusão: Mesmosemodiagnósticodeasmaporcritériosclínicosesemrespostaaousode
broncodilatador,osindivíduosobesosapresentarammenoresvaloresnoVEF1/CVFenosfluxos
expiratóriosforc¸ados,oqueindicaapresenc¸adeprocessoobstrutivo.Acapnografiavolumétrica indicounosindivíduosobesosmaiorvolumecorrentealveolar,semalterac¸õesna homogenei-dade daventilac¸ão,oquesugere alterac¸ãonosfluxos,semcomprometimento dosvolumes pulmonares.
©2017PublicadoporElsevierEditoraLtda.emnomedeSociedadeBrasileiradePediatria.Este ´
eumartigoOpenAccesssobumalicenc¸aCCBY-NC-ND(http://creativecommons.org/licenses/ by-nc-nd/4.0/).
Introduc
¸ão
A obesidade na infância e na adolescência abrange, atu-almente, proporc¸ões epidêmicas, é considerada um dos maioresdesafiosàsaúdepúblicadoséculoXXI.1Diantedessa
prevalência em ascensão, existe uma preocupac¸ão
pecu-liar,jáqueasdisfunc¸õesconsequentesaoexcessodemassa
gorda têm se desenvolvido de forma cada vez mais
pre-coceecomprometidoobem-estardessesindivíduos desde
ainfância.2,3
Dentre as repercussões deletérias oriundas da
obesi-dade estáo comprometimento dafunc¸ão pulmonar.Entre
os indivíduos obesos na idade adulta, esse
comprometi-mentojáestáclaronaliteratura.4---7Sabe-sequeadeposic¸ão
detecido adipososobre acaixa torácica leva ao
compro-metimento de sua complacência e, consequentemente, à
reduc¸ãodesuaexpansibilidade.Ocomprometimento
mecâ-nicodesencadeia alterac¸õesnaspropriedadeselásticasdo
pulmão, que resulta em reduc¸ão da capacidade residual
funcional,volumecorrente(VC)evolumedereserva
expira-tória(VRE).Alémdisso,observa-sereduc¸ãodacapacidade
vital forc¸ada (CVF) e, consequentemente, da capacidade
pulmonartotal.4---7
Todavia,omecanismopeloqualaobesidadecompromete
afunc¸ãopulmonarpareceserdiferentenapopulac¸ãojovem.
Osresultadosapresentadosnaliteraturasãodivergentesem
relac¸ãoàfunc¸ãopulmonardecrianc¸aseadolescentes
obe-sos.Adiscordânciadosachadospodeserinfluenciadapelas
mudanc¸asnaestruturacorporalduranteesseperíodo.Além
disso,osestudosincluemdiferentesfaixasetáriasegrupos
étnicos.8---15
Para a análise da func¸ão pulmonar, a espirometria é
a ferramenta mais usada. Sua aplicac¸ão é descrita em
populac¸ões cada vez mais jovens.16 Entretanto, é uma
avaliac¸ão esforc¸o-dependente,querequer compreensãoe
cooperac¸ãodoindivíduoavaliado,oquepodegerar
dificul-dadesem indivíduosmaisnovos.Assim,abuscapornovos
métodosdeavaliac¸ãoacessíveisaessapopulac¸ãotemsido
fomentada.
Diante desse contexto, a capnografia volumétrica(CV)
surgiucomoferramentaopcionalnadetecc¸ãodedisfunc¸ões
pulmonares.Éumtestesimplesebarato,quenãousagases
inertes,poisanalisao gáscarbônico(CO2)produzidopelo
pulmão.Otesteconsisteem analisaroCO2 em func¸ãodo
VCexalado,opadrãodeexalac¸ãoédivididoemtrêsfases:
espac¸omorto;fase2, englobaasviasaéreas proximais;e
fase3,conhecidacomoplatôalveolar,relacionadacomas
viasaéreasperiféricas.
A vantagemdaCVé que o testenão requermanobras
forc¸adas,édefácilexecuc¸ão,atémesmoemindivíduosmais
novos.ACVfoidesenvolvida,primeiramente,parausoem
indivíduossubmetidosaventilac¸ãomecânica17---23 eseuuso
emrespirac¸ãoespontânea é recente,com poucos estudos
publicados,especialmenteem crianc¸as.24---29 Para a CV,na
literatura,nãohápadronizac¸ãoparaaanálisedosdados.
Assim, o objetivo do estudo foi avaliar a func¸ão
pul-monardecrianc¸aseadolescentesobesos (semasma)pela
espirometriaeCVecompararosresultadoscomumgrupo
controledeindivíduoseutróficossaudáveisnamesmafaixa
etária.
Métodos
Sujeitosdoestudo
O estudo incluiu 38 indivíduos obesos (20 meninos) entre cinco e 17 anos e 39 saudáveis (17 meninos) na mesma faixa etária. O cálculo do tamanho da amostra foi base-adonosmarcadoresdaespirometria,obtidosemumestudo pilotoeconsiderandoerro␣de0,05eerroˇde0,20.Com
essespressupostos,foiobtidoqueovalordaamostraerade 31indivíduosemcadagrupo(obesosecontrolessaudáveis) paraaCVFede17paraofluxoexpiratórioforc¸adomédio entre25%e75%daCVF(FEF25-75%)---variáveisque apresen-tarammaioroscilac¸ão.Nessecontexto,opoderamostraldo estudofoisuperiora80%.
Osindivíduosobesossãoacompanhadosregularmenteno Servic¸oAmbulatorial Multidisciplinarpara Crianc¸as e Ado-lescentesObesosdohospital.Para definic¸ão deobesidade foramusadososcritériosdoCenterforDiseaseControland Prevention(CDC)paraindivíduosdedoisa20anos.Foram consideradosobesososindivíduosacimadopercentil95para oíndice demassacorporal(IMC).O estudoincluiu apenas indivíduoscomobesidadeexógena.
Fizeram parte do grupo controle indivíduos saudáveis, eutróficos,ouseja,comIMCdentrodospadrõesde norma-lidade(IMCentreopercentilcincoe 85),quecompõemo bancode dadosdo Laboratóriode Fisiologia Pulmonar do CentrodeInvestigac¸ãoemPediatriadaUnicamp.
Para serem incluídos no estudo, os responsáveis pelos participantesassinaramumtermodeconsentimentolivree esclarecidoenenhumpacienteincluídoeratabagistae/ou apresentavadoenc¸asrespiratóriasatuais,comoresfriado.
Arespostaaousodebroncodilatador(BD)superiora10% paraovolumeexpiratórioforc¸adonoprimeirosegundoda CVF(VEF1)foiconsideradacomocritériodeexclusãoporser umindicativodeasma.Noentanto,nenhumindivíduoteve deserexcluídoporessarazão.
Indivíduos com história clínica de outras doenc¸as res-piratórias também foram excluídos, como por exemplo, doenc¸aspulmonaresobstrutivascrônicaseapneiadosono. Essaavaliac¸ãofoifeitapor meiodaanálise doprontuário ambulatorialdossujeitosdoestudo.
OestudofoiaprovadopeloComitêdeÉticada Universi-dade(#1165/2009).
Desenhodoestudo
Estudotransversaleanalíticocomgrupocontroleque com-parouafunc¸ãopulmonardecrianc¸aseadolescentesobesos esaudáveispormeiodaespirometriaedaCV.
IMC
Para inclusão dos indivíduos no estudo usaram-se os critérios do CDC (meninas: http://www.cdc.gov/ growthcharts/data/set1/chart16.pdf e meninos: http:// www.cdc.gov/growthcharts/data/set1/chart15.pdf) para
obesidade.Posteriormente,parafinsestatísticosdoestudo,
os dados foram transformados em z-score, segundo os
critériosdaOrganizac¸ãoMundialdeSaúde.
Avaliac¸ãodafunc¸ãopulmonar
Antesdasavaliac¸ões,todosossujeitosficaramemrepouso por pelo menos 10 minutos. Primeiramente fizeram a CV, por ser uma avaliac¸ão passiva, e, posteriormente, a espirometria, por ser esforc¸o-dependente. Os indivíduos obesos repetiram asavaliac¸ões20 minutos após o uso de BD. Foi administrado albuterol [C13H21NO3 (400mg)] para broncodilatac¸ão.
Espirometria
Aespirometriafoifeitadeacordocomospadrõesda Euro-pean Respiratory Society e American Thoracic Society. O critériodeaceitac¸ãodaprovadeespirometriafoiaomenos trêscurvaspadrãoaceitáveiseduasreprodutíveis.Todosos sujeitosdoestudoalcanc¸aramoscritériosdeaceitac¸ão.
Foi usado um espirômetro modelo CPFS/D (Medical Graphics Corp., MN, EUA), com software Breeze PF 3.8 (Medical Graphics Corp., MN, EUA). Os dados foram con-vertidos paraz-score segundo oscritériosde normalidade estabelecidos porQuanjer etal.(2012) pormeiodo soft-wareGLI2012,produzidopelaGlobalLungInitiative(GLI), aTaskForceoftheEuropeanRespiratorySociety.16
Foramanalisadososz-scoresdasseguintesvariáveis:CVF,
VEF1, VEF1/CVF, fluxo expiratório forc¸ada a 75% da CVF
(FEF75%) e FEF25-75%. Também foi avaliado o VRE pela
por-centagemdovalorpredito.
Capnografiavolumétrica
AanálisedaCVfoifeitapormeiodomonitornãoinvasivo CO2SMO(Dixtal,SãoPaulo, Brasil),comosoftware Analy-sis Plus®, versão para Windows. Os participantes fizeram o testesentado,com umclipe nasale semcontato visual comomonitor,paraevitarainfluênciavisualnopadrão res-piratório.Foramorientadosarespirartranquilamente,por cincominutos,nobucalconectadoaomonitor.Osciclos res-piratórios foramcorrigidos demodo a nãohavervariac¸ão maior do que 25% do volume expirado (VE) e 5% do CO2 nofim da expirac¸ão (EtCO2), deacordo com o padrãode estudos anteriores.25,27 Na análise estatística, foram
usa-das as médias corrigidas das seguintes variáveis: volume
minutototal(VMt),volumeminutoalveolar(VMalv),volume
corrente (VC), volume corrente alveolar (VCalv), volume
espac¸o-morto (VEM), razão entre VEM e VC (VEM/VC),
volumedeCO2exalado(VCO2),EtCO2,frequência
respirató-ria(FR),saturac¸ãoperiféricadeoxigênio(SpO2),slopesdas
Lungfunctioninobeseandhealthyindividualswithoutasthma 401
dacurvadeexalac¸ãodoCO2,anormalizac¸ãodosslopespelo
VC,paraequalizarasdiferenc¸asnaestaturaenopeso
corpo-ral(Slp2/VCeSlp3/VC),27eoíndicecapnográfico,proposto
por Fuchset al.(2013) (Slp3/Slp2*100) para quantificar a
homogeneidadedaventilac¸ão.26
Análisedosresultados
ParaanáliseestatísticafoiusadoosoftwareSPSS21.0(SPSS Inc.,IL,EUA).Ascomparac¸õesentreasvariáveis categóri-casdoestudoforamanalisadaspelotestedequi-quadrado. A comparac¸ão de variáveis numéricas entre dois grupos foi feita pelo teste de Mann-Whitney. A regressão linear foi usada para quantificar a associac¸ão entreas variáveis da func¸ão pulmonar e o z-score do IMC. Todos os dados foram corrigidos pelo teste de Bonferroni, considerando
␣<0.05/númerodetestesfeitoscomcadavariável.
Resultados
Sujeitosdoestudo
Fizerampartedoestudo38indivíduosobesos(20meninos)e 39saudáveis(17meninos)entre5,56e16,54anos.Aanálise descritivadosdadosantropométricosdosparticipantesestá apresentada na tabela 1. O peso corporal e o IMC foram
diferentesentreosgrupose nãohouvediferenc¸aentreos
gruposparaaidade,sexoealtura.
Func¸ãopulmonar
Osparticipantesdoestudofizeramaprovadefunc¸ão pulmo-narpormeiodaespirometriaedaCV.Atabela1apresenta
asvariáveis,queforamdiferentesentreosgruposnaanálise
dafunc¸ãopulmonar.AVEF1/CVF,oFEF75%eoFEF25-75%foram
menoresnogrupoobeso,mesmoapósacorrec¸ãode
Bonfer-roni.Naamostra,36,8%dosindivíduosobesosapresentaram
oFEF25-75%abaixode70%dovalorpredito,oque
caracteri-zoudistúrbioobstrutivoporfluxos.Nenhumsujeitodogrupo
controle apresentou qualquer alterac¸ão nessa avaliac¸ão.
Nãohouvediferenc¸aentreosgruposemrelac¸ãoaCVF,VEF1
eVRE.
Emrelac¸ãoaCV,observou-sediferenc¸aentreosgrupos
paraVEM/VCeSlp3/VC,queforammenoresnosobesos,e
noVCalve VCO2, queforammaiores.Nãohouvediferenc¸a
paraoíndicecapnográficoentreosgrupos.
Ao analisar a resposta dos indivíduos obesos ao uso
de BD, verificou-se que nenhum participante apresentou
respostasuperiora10%noVEF1,oquerefutaodiagnóstico
deasma.Emrelac¸ãoaCVF(p=0,05),observou-sereduc¸ão
após o uso damedicac¸ão e, consequentemente, aumento
da VEF1/CVF (p=0,02). Na CV, o uso de BD resultou em
reduc¸ãodoVMt(p=0,01),VMalv(p=0,01)eVCO2(p=0.02)
eaumentonoVEM(p<0,01)eVEM/VC(p<0,01).Assim,os
obesosnãoapresentaramrespostapositivaaousodoBD.
Func¸ãopulmonaremassacorporal
As figuras 1 e 2 apresentam, respectivamente, as
variá-veisdaespirometriaedaCVqueforaminfluenciadaspelo
z-scoredoIMC.Naanálisedaregressãolinearverificou-se
queamassacorporalexerceinfluênciasobreCVF,VEF1/CVF,
FEF75%eFEF25-75%.NaCV,asvariáveisinfluenciadaspeloIMC
foram:VCalv,VEM/VC,VCO2,Slp3eSlp3/VC.
Análisedafunc¸ãopulmonardeacordocomafaixa
etária
Os participantes do estudo foram subdivididos em dois subgrupos de acordo com a faixa etária (entre cinco e 11anoseoutrocommaioresde11anos),paraverificarse asdiferenc¸asna func¸ãopulmonarocorremdesdeasfaixas etáriasmenoresouseiniciamquandooindivíduojáestáem processodematurac¸ãopuberal.
Observou-se que os obesos apresentaram menores valoresnoVEF1/CVF,desdeasfaixasetáriasmaisnovas.Já asalterac¸õesnosfluxosexpiratóriosforc¸adoseoaumento nosvolumes pulmonares, analisadospela CV, foram signi-ficativosapenasnogrupomaisvelho.Atabela2apresenta
osvaloresdepsignificativosnaanálisedafunc¸ãopulmonar
deacordocomogrupoetário.
Discussão
A complexidade da obesidade e sua íntima relac¸ão com outras doenc¸as fomenta a busca pela compreensão dos mecanismosenvolvidosnacadeiadeefeitosdeletérios, oca-sionadospeloexcessodepesocorporal.Quandoseestudam asrepercussõesdaobesidadeduranteainfânciae adoles-cência,aanálisedeveseraindamaiscriteriosa,pois esse períodoémarcadopormudanc¸asnaestruturacorporal.28
A interac¸ão entre processos tão dinâmicos e intensos
podesera razão dadivergência na literatura que aborda
ainfluênciadaobesidadena func¸ãopulmonardecrianc¸as
e adolescentes.Além da complexidadedo tema,os
estu-dosdivergememrelac¸ãoàfaixaetáriaeàscaracterísticas
populacionais.
Entre a populac¸ão adulta, a literatura é clara ao
defi-nir que a obesidade compromete a func¸ão pulmonar por
umprocessorestritivo.5,7Nosjovens,osestudosdestacam
arelac¸ãoentreobesidadeeasma,masexistempoucas
con-clusõesemrelac¸ãoaotemaemindivíduossemasma.
Nopresenteestudo,observou-sequeosobesos
apresen-taramvaloresmenoresnoVEF1/CVFenosfluxosexpiratórios
forc¸ados. Os achados em relac¸ão aos fluxos expiratórios
devem ser analisados com cautela devido à variabilidade
daaplicac¸ão datécnica e do métodousado. Observou-se
também tendência dos obesos a maiores valores da CVF.
Entretanto,após a correc¸ão deBonferroni essa diferenc¸a
nãosemantevesignificativa.
Dentreosachados,oqueémaisfrequentemente
obser-vado na literaturae que condiz como presente estudo é
omenorvalordoVEF1/CVFnosobesos.Emrelac¸ãoaCVFe
VEF1,osachadossãoconflitantes,háestudoscomassociac¸ão
positiva,negativaounulanacomparac¸ãodeindivíduos
obe-sos e saudáveis.A inconsistência dos achados se mantém
paraaanálisedosfluxosexpiratórioseVRE.8---15
Sabe-se que a capacidade pulmonaré dependentedas
dimensõescorporaisedaeficiênciadossistemasque
com-põe o corpo humano. Dessa forma, tanto o crescimento
corporalcomoodesenvolvimentopuberalpodeminfluenciar
Ferreira
MS
et
al.
Tabela1 Comparac¸ãoentreosdadosantropométricasdosgruposevariáveisdaespirometriaecapnografiavolumétricaqueapresentaramassociac¸ãopositiva
Sexo(masc/fem) Grupoobeso(n=38) Grupocontrole(n=39) p
20/18 17/22 0,43a
Marcadores Média±DP Mediana(min-max) IC Média±DP Mediana(min-max) IC p pc
5% 95% 5% 95%
Idade(anos) 11,39±3,15 11,32(5,56a16,34) 10,35 12,42 11,06±2,09 10,99(6,53a15,52) 10,39 11,74 0,65
---Altura(cm) 151,96±15,97 151,00(123a182) 146,71 157,21 147,61±14,37 148,00(114,50a174) 142,95 152,27 0,32
---Peso(kg) 75,85±28,75 71,80(37a175) 66,40 85,30 44,51±13,96 41,60(18,60a69,30) 39,99 49,04 <0,01 0,01
IMC(kg/m2) 31,88±8,01 30,20(21,22a65,87) 29,24 34,51 19,91±3,76 19,08(14,19a25,92) 18,68 21,12 <0,01 0,01
VEF1/CVFz-score −0,61±0,98 −0,69(−2,30a2,01) −0,93 −0,29 0,67±0,78 0,85(−1,21a2,33) 0,41 0,92 <0,01 <0,01
FEF75%z-score −0,26±1,20 −0,22(−3,38a1,98) −0,65 0,14 0,62±0,91 0,79(−1,27a2,61) 0,32 0,62 0,01 0,02
FEF25-75%z-score −0,51±1,25 −0,57(−3,71a2,59) −0,93 −0,1 0,44±0,77 0,47(−1,07a1,76) 0,19 0,68 <0,01 <0,01
VCalveolar 458,07±273,06 379,22(176,31a1341,77) 368,32 547,82 347,32±166,33 305,03(133,20a919,52) 291,86 402,77 0,02 0,04
VEM/VC 0,197±0,529 0,200(0,080a0,320) 0,18 0,214 0,230±0,620 0,230(0,130a0,370) 0,209 0,25 0,02 0,04
VCO2 255,34±57,68 247,79(147,82a422,51) 236,38 274,29 217,29±56,91 213,23(127,47a344,16) 198,32 236,27 <0,01 0,01
Slp3/VC 0,04±0,05 0,03(0a0,27) 0,03 0,06 0,77±0,08 0,05(0a0,32) 0,05 0,11 0,01 0,02
CVF,Capacidadevitalforc¸ada;DP,desviopadrão;FEF25-75%,Fluxoexpiratórioforc¸adoentre25%e75%daCVF;FEF75%,Fluxoexpiratórioforc¸adoa75%daCVF;fem,feminino;IC,intervalo
deconfianc¸a;IMC,índicedemassacorporal;kg/m2,quilogramaspormetroquadrado;masc,masculino;max,máximo;min,mínimo;n,númerodepacientes;p,valordep;pc,valordep
corrigidopelotestedeBonferroni;Slp3/VC,Slopedafase3corrigidopeloVC;VC,Volumecorrente;VCalv,Volumecorrentealveolar;VCO2,Volumededióxidodecarbonoexalado;VEF1,
Volumeexpiratórioforc¸adonoprimeirosegundo;VEM,Volumeespac¸omorto. Osvaloresemnegritoindicamcorrelac¸õesestatisticamentesignificantes.
Lungfunctioninobeseandhealthyindividualswithoutasthma 403
A
4
3
2
1
0
–1
–2
–3
–4
4
3
2
1
0
–1
–2
–3
4
3
2
1 0
–1
–2 –3
–4 4
3 2
1
0
–1
–2
–3
–4
–3 –2 –1 0
z-score do IMC z-score do IMC
z-score do IMC z-score do IMC
CVF z-score
VEF1/CVF z-score
FEF
25-75%
z-score
FEF
75%
z-score
2 4
1 3 –3 –2 –1 0 1 2 3 4
1 2 3 4
0
–3 –2 –1
–3 –2 –1 0 1 2 3 4
B
D
C
Figura1 Regressãolineardasvariáveisdaespirometriainfluenciadaspeloz-scoredoíndicedemassacorpórea(IMC).(A) Capaci-dadevitalforc¸ada(CVF)z-score:y=−0,21+0,20x;*p=0,020;(B)Razãoentreovolumeexpiratórioforc¸adonoprimeirosegundo eCVF(VEF1/CVF)z-score:y=0,64---0,43x;**p<0,001;(C)Fluxoexpiratórioforc¸adoa75%daCVF(FEF75%)z-score:y=0,63---0,31
x;†p=0,001;(D)Fluxoexpiratórioforc¸adoentre25%e75%daCVF(FEF25-75%)z-score:y=0,34---0,27x;‡p=0,005.
Tabela2 Diferenc¸asentreobesosesaudáveisnaavaliac¸ão dafunc¸ãopulmonardeacordocomafaixaetária
Variáveis 5a11anos >11anos
p pc P pc
VEF1/CVFz-score <0,01 <0,01 <0,01 <0,01
FEF25-75%z-score <0,01 <0,01 <0,01 <0,01
VMalv 0,46 1 0,04 0,16
VCalv 0,30 1 0,03 0,11
VCO2 0,27 0,01 0,05
CVF, Capacidade vital forc¸ada; FEF25-75%, Fluxo expiratório
forc¸adoentre25%e75%daCVF;p,valordep;pc,valordep
corrigidopelotestedeBonferroni;VCalv,Volumecorrente
alveo-lar;VCO2,Volumededióxidodecarbonoexalado;VEF1,Volume
expiratórioforc¸adonoprimeirosegundo;VMalv,Volumeminuto
alveolar.
FoiusadootestedeMann-Whitneyparaaanáliseestatísticae consideradoalphaiguala0,05.
Osvaloresemnegritoindicamcorrelac¸õesestatisticamente sig-nificantes.
inícioe tempodedurac¸ãodocrescimentoedapuberdade decada indivíduo, aanálise dafunc¸ãopulmonar, subdivi-dindoosgrupospordesenvolvimentopuberal,poderiatrazer maior compreensão de como o crescimento influencia as alterac¸õesdafunc¸ão pulmonar.Essa foiumalimitac¸ão do presenteestudo.28,29
Assim, buscamos aprimorar o rigor e a confiabilidade
do estudo com dois mecanismos de avaliac¸ão da func¸ão
pulmonar.Alémdaespirometria,atualmenteaferramenta
mais usada para essa análise, avaliamos os indivíduos
pelaCV.
O uso da CV na prática clínica iniciou-se na década
de 1980 com Fletcher et al.17 Todavia, sua aplicac¸ão
deu-se, principalmente, em indivíduos intubados e
sub-metidos a ventilac¸ão mecânica.18---21 O uso da CV para a
análise da func¸ão pulmonar em indivíduos em respirac¸ão
espontâneaé ainda maisrecentee tem sidoaplicado em
diversascondic¸õesclínicas.22---27Nafaixaetáriapediátrica,
a literatura é ainda mais escassa, encontramos estudos
apenas em indivíduos com asma, fibrose cística e
displa-siabroncopulmonar.24---27Nomelhordonossoconhecimento,
nossoestudoéoprimeiroaavaliarcrianc¸aseadolescentes
obesosem respirac¸ão espontâneapela espirometriae CV,
simultaneamente.
Apesar da literatura escassa, a CV é uma opc¸ão para
aanálisedafunc¸ãopulmonar decrianc¸as eadolescentes,
umavezqueéumtestedefácilcompreensão,sem
neces-sidadedemanobras forc¸adas,barato e que nãonecessita
degasesinertes.Alémdisso,forneceinformac¸õessobreos
volumespulmonares,oespac¸omortoeahomogeneidadeda
ventilac¸ão,pormeiodosslopesdaexalac¸ãodoCO2.
Nopresenteestudo,encontramosqueosindivíduos
obe-sos apresentam volumes pulmonares maiores do que os
indivíduos saudáveis (VCalv e VCO2) e valores menores na
VEM/VCeSlp3/VC.
OSlp3eSlp3/VCsãoindicadoresdenãohomogeneidade
daventilac¸ão quando estão aumentados,como foi
obser-vado na fibrose cística, asma, broncodisplasia pulmonar,
doenc¸apulmonarobstrutivacrônicaebroquiectasia.22---27Os
espiro-A
1400 0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
–3 –2 –1 0
1
0 2 3 4
2
1 3 4
1200
1000
800 600
400 200
0
–200
–400
450 60
50
40
30
20
10
0
–10
–20
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
–0,1
–0,2 400
350
300
250
200
150
100
50
–3 –2 –1 0 1 2 3 4 –3 –2 –1
–3 –2 –1 0 1 2 3 4
–3 –2 –1 0
z-score do IMC
z-score do IMC
z-score do IMC
z-score do IMC
z-score do IMC
VC
alv
VCO
2
VEM/VC
Slp
3
Slp
3
/VC
2 4
1 3
B
D
C
E
Figura2 Regressãolineardasvariáveisdacapnografiavolumétricainfluenciadaspeloz-scoredoíndicedemassacorpórea(IMC). (A)Volumecorrentealveolar(VCalv):y=335,26+47,45x;*p=0,050;(B)Razãoentreovolumeespac¸omortoeovolumecorrente
(VEM/VC):y=0,24---0,02x;**p=0,003;(C)Volumededióxidodecarbonoexalado(VCO2):y=209,98+18,51x;†p=0,003);(D)
Slopedafase3(Slp3):y=19,32---2,32x;‡p=0,041;(E)Slopedafase3corrigidopelovolumecorrente(Slp3/VC):y=0,08---0,01x;
§p=0,044.
metria,não apresentamalterac¸ões na homogeneidade da ventilac¸ão, uma vez que apresentam valores menores no Slp3/VC e não há diferenc¸as entre osgrupos para o Slp3 eíndicecapnográfico.
Aexplicac¸ãoparavaloresmenoresnoSlp3/VC,nos indi-víduosobesos,condizcomosachadosdeReametal.(1995), queavaliaramcrianc¸aseadolescentesintubadose subme-tidosapequenascirurgias eencontraramvaloresmenores do Slp3 em indivíduos com VC maior e associac¸ão nega-tivaentre o Slp3e o peso e superfície corporal.19 Assim,
osobesos, que têm maiorpeso, superfície corporal e VC
doque o grupo controle, apresentammenores valores no
Slp3/VC.
Arazão entreVEM/VCé usada paramonitorara
gravi-dadedadoenc¸arespiratória empacientesmecanicamente
ventilados.18,21 No presente estudo, os obesos
apresenta-ramvaloresmenoresdoqueosindivíduossaudáveis,oque
indicaausênciadedoenc¸apulmonar.Osmenoresvaloresnos
indivíduosobesosforaminfluenciadospelosVCmaiores.
ACVsemostrouferramentacomplementarà
espirome-tria, pois detectou o aumento dos volumes pulmonares,
durantearespirac¸ãoespontânea,semmanobrasforc¸adas,
achado que não foi detectado pela espirometria.
Entre-tanto, o instrumento nãoé capazde detectar alterac¸ões
nosfluxosrespiratórios.Poressarazão,umaavaliac¸ãonão
substituiaoutra,porémousocomplementardeambaspode
aprimoraro conhecimentosobreascondic¸õespulmonares
dosindivíduosavaliados.
A análise dos volumes pulmonares foi relevante,
prin-cipalmente após a subdivisão dos indivíduos por grupos
etários.AVEF1/CVFeosfluxosexpiratóriosforc¸ados
esta-vamalteradostantonogrupodecincoa11anoscomonos
maiores de 11 anos. Entretanto, o VCO2 só foi diferente
nogrupomaisvelho.Oaumentodovolumepulmonarpode
representarumarespostaaoaumentodademanda
cardior-respiratória emindivíduos obesos,principalmente durante
o período de desenvolvimentopuberal, caracterizado por
alterac¸õesna estruturacorporal.28,30 Entretanto,
possivel-mente,osobesosapresentamviasaéreasdemenorcalibre
pelocomprometimentodamecânicarespiratóriapelotecido
adiposo.Assim,oaumentodevolumeem umaunidadede
Lungfunctioninobeseandhealthyindividualswithoutasthma 405
Mesmosemodiagnósticodeasmaporcritériosclínicos
e resposta ao uso deBD, os indivíduos obesos
apresenta-rammenoresvaloresnaVEF1/CVFenosfluxosexpiratórios
forc¸ados, oque indicaa presenc¸adeprocesso obstrutivo,
desdeasfaixasetáriasmaisnovas.Entretanto,pelaanálise
daCV,foramobservadosnosindivíduosobesosmaiores
valo-resdeVCalveVCO2,queémaissignificativonosindivíduos
maiores de 11 anos. Não foram observadas alterac¸ões no
Slp3,Slp3/VC,nemnoíndicecapnográfico.Assim,oestudo
sugerequeindivíduosobesosapresentamalterac¸ãonos
flu-xospulmonares,mesmonasfaixasetáriasmaisnovas,sem
comprometerosvolumespulmonareseahomogeneidadeda
ventilac¸ão.
Conflitos
de
interesse
Osautoresdeclaramnãohaverconflitosdeinteresse.
Agradecimento
MSFao apoiodaCapes (Coordenac¸ão deAperfeic¸oamento dePessoaldeNívelSuperior).
FALMpeloapoiodaFapesp(Fundac¸ãodeApoioaPesquisa do Estado de SãoPaulo) [2011/12939-4]; [2015/12858-5]; [2015/12183-8]eFundodeApoioàPesquisa,aoEnsinoeà ExtensãodaUniversidadedeCampinas[648/2015].JDRpelo apoiodaFapesp[2011/18845-1];[2015/12183-8]
Referências
1.Obesity:preventingandmanagingtheglobalepidemic.Report of a WHO consultation. World Health Organ Tech Rep Ser. 2000;894:i---xii,1---253.
2.EbblingCB,PawlakDB,LudwigDS.Childhoodobesity: public--healthcrisis,commonsensecure.Lancet.2002;360:473---82.
3.HuangJS,BarlowSE,Quiros-TejeiraRE,ScheimannA, Skele-tonJ,SuskindD,etal.Consensusstatement:childhoodobesity forpediatricgastroenterologists.JPediatrGastroenterolNutr. 2012;56:99---109.
4.ShoreSA.Obesityandasthma:possiblemechanisms.JAllergy ClinImmunol.2008;121:1087---93.
5.KingGG,Brown NJ,DibaC,ThorpeCW,Mu˜nozP,MarksGB, etal.Theeffectsofbodyweightonairwaycaliber.EurRespir J.2005;25:896---901.
6.ChapmanDG,BerendN,KingGG,SalomeCM.Increasedairway closure is a determinant of airway hyperresponsiveness.Eur RespirJ.2008;32:1563---9.
7.PereiraCA.Espirometria.JPneumol.2002;28:s2---82.
8.ChenY,RennieD,CormierY,DosmanJA.Waistcircumference associatedwithpulmonaryfunctioninchildren.Pediatr Pulmo-nol.2009;44:216---21.
9.HeQQ,WongTW,DuL,JiangZQ,QiuH,GaoY,etal. Respira-toryhealthinoverweightandobeseChinesechildren.Pediatr Plmonol.2009;44:997---1002.
10.LazarusR, ColditzG, BerkeyCS, SpeizerFE. Effectsofbody fatonventilatorfunctioninchildren:cross-sectionalfindings fromarandompopulationsampleofschoolchildren.Pediatr Pulmonol.1997;24:187---94.
11.PekkarinenE,VanninenE,LãnsimiesE,KokkarinenJ,Timonen KL.Relationbetweenbodycomposition,abdominalobesityand lungfunction.ClinPhysiolFunctImaging.2012;32:83---8.
12.ÜlguerZ,DemirE,Tanac¸R,GöskenD,GülenF,DarcanS,etal. Theeffectofchildhoodobesityonrespiratoryfunctionstests andairwayhyperresponsiveness.TurkJPediatr.2006;48:43---50.
13.SpathopoulosD,ParaskakisE,TrypsianisG,TsalkidisA, Arvaniti-douV,EmporiadouM,etal.Theeffectofobesityonpulmonary lungfunctionofschoolagedchildreninGreece.Pediatr Pulmo-nol.2009;44:273---80.
14.EisenmannJC,ArnallDA,KanuhoV,InterpretterC,CoastJR. Obesityandpulmonaryfunction inNavajoandHopichildren. EthDis.2007;17:14---8.
15.Boran P, Tocuk G, Pisgin B, Oktem S, Yegin Z, Bostan O. Impact ofobesity on ventilatoryfunction.J Pediatr (Rio J). 2007;83:171---6.
16.QuanjerPH,StanojevicS,ColeTJ,BaurX,HallGL,CulverBH, etal.Multi-ethnicreferencevaluesforspirometryfor3---95yr agerange:thegloballungfunction2012equations.EurRespir J.2012;40:1324---43.
17.Fletcher R, Jonson B, Cumming G, Brew J. The conceptof dead-spacewithspecialreferencetothesinglebreathtestfor carbondioxide.BrJAnaesth.1981;53:77---88.
18.RomeroPV,LucangeloU,LopezAguilarJ,FernandezR,Blanch L. Physiologically based indices of volumetric capnography in patients receiving mechanical ventilation. Eur Respir J. 1997;10:1309---15.
19.Ream RJ, Schreiner MS, Neff JD, Mc Rae KM, Jawad AF, SchererPW,etal.Volumetriccapnographyinchildren. Influ-enceofgrowthonthealveolarplateauslope.Anesthesiology. 1995;82:64---73.
20.BöhmSH,MeischS,vonSanderslebenA,ThammO,PassoniI, ArcaJM,etal.Theeffectsoflungrecruitmentonthephase IIIslopeofvolumetriccapnographyinmorbidlyobesepatients. AnesthAnalg.2009;109:151---9.
21.Blanch L, Romero PV, Lucangelo U. Volumetric capnography in mechanically ventilated patient. Minerva Anesthesiol. 2006;76:577---85.
22.VeronezL, PereiraMC, daSilvaSM,Barcaui LA,De Capitani EM,MoreiraMM,etal.Volumetriccapnographyforthe evalua-tionofchronicairwaydisease.IntJChronObstructPulmonDis. 2014;23:983---9.
23.Qi GS, GuWC,Yang WL,XiF,Wu H, Liu Jm.The abilityof volumetriccapnograhytodistinguishbetweenchronic obstruc-tive pulmonary disease patients and normal subjects. Lung. 2014;192:661---8.
24.FouzasS,HäckiC,LatzinP,ProiettiE,SchulzkeS,FreyU,etal. Volumetriccapnographyininfantswithbronchopulmonary dys-plasia.JPediatr.2014;164:283---8.
25.Ribeiro MA, Silva MT, Ribeiro JD, Moreira MM, Almeida CC, Almeida-JuniorAA,etal.Volumetriccapnographyasatoolto detectearlyperiphericlungobstructionincysticfibrosis pati-ents.JPediatr(RioJ).2012;88:509---17.
26.FuchsSI, JungeS,EllemunterH, BallmannM,GappaM. Cal-culationofthecapnographicindexbasedonexpiratorymolar mass-volume-curves---asuitabletooltoscreenforcysticfibrosis lungdisease.JCystFibros.2013;12:277---83.
27.AlmeidaCC,Almeida-JuniorAA,RibeiroMA,SilvaMT,Ribeiro JD. Volumetric capnographyto detectventilation inhomoge-neity in children and adolescents with controlled persistent asthma.JPediatr(RioJ).2011;87:163---8.
28.BiroFM,KhouryP,MorrisonJA.Influenceofobesityontiming ofpuberty.IntJAndrol.2006;29:272---7.
29.Bar-OrO,RowlandTW.Physiologicalandperceptualresponses toexerciseinthehealthchild.In:Pediatricexercisemedicine ---fromphysiologicalprinciplestohealthcareapplication.Human Kinetics;2004.p.03---58.