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Sep 09, 2023

Efectos de un espirómetro de incentivo versus un entrenador muscular inspiratorio de umbral sobre las funciones pulmonares en pacientes con enfermedad de Parkinson: un ensayo aleatorizado

Informes científicos volumen 13,

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 2516 (2023) Citar este artículo

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En pacientes con enfermedad de Parkinson (EP) se han notificado casos de obstrucción de las vías respiratorias superiores, flujos espiratorios e inspiratorios máximos reducidos, volúmenes pulmonares reducidos, control ventilatorio anormal y discinesias diafragmáticas. Se ha informado que el entrenamiento de los músculos inspiratorios (IMT, por sus siglas en inglés) es efectivo para mejorar las funciones respiratorias; sin embargo, ningún estudio ha comparado los efectos del espirómetro de incentivo (IS) con el entrenador muscular inspiratorio umbral (TIMT) en pacientes con EP. El estudio tuvo como objetivo comparar los efectos de IS y TIMT sobre la presión inspiratoria máxima (MIP), la distancia de caminata de 6 minutos (6-MWD), la capacidad vital forzada (FVC), el volumen espiratorio forzado en 1 s (FEV1) y el volumen espiratorio máximo. tasa de flujo (PEFR) en pacientes con estadio 1-3 según la escala de Hoehn y Yahr. 18 pacientes fueron asignados aleatoriamente a dos grupos, es decir, un espirómetro de incentivo (IS) y un grupo de entrenador muscular inspiratorio umbral (TIMT). El grupo IS recibió IMT con IS basado en volumen y el grupo TIMT recibió IMT con TIMT. MIP, 6-MWD, FVC, FEV1 y PEFR se midieron antes y después de seis semanas de entrenamiento. En el grupo IS: Se observó un aumento significativo (p < 0,05) en MIP y 6-MWD de 18,13 y 5%, respectivamente. En el grupo TIMT: Se observó un aumento significativo (p < 0,05) en MIP y 6-MWD de 30,15 y 8,94%, respectivamente. Ambos grupos no observaron diferencias significativas (p > 0,05) en FVC, FEV1 y PEFR. Cuando se compararon los dos grupos, se observó un mayor aumento (p < 0,05) en el MIP y 6-MWD en el grupo TIMT en comparación con el grupo IS. IMT con IS o TIMT durante seis semanas aumentó efectivamente la MIP y la 6-MWD en pacientes con estadio 1-3 (escala de Hoehn y Yahr) de EP. No se observó mejoría en FVC, FEV1 o PEFR con ninguna de las técnicas. TIMT es más efectivo que IS para mejorar MIP y 6-MWD.

La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurodegenerativo, progresivo y caracterizado por rigidez muscular, temblores, inestabilidad postural, bradicinesia y disfunciones autonómicas1,2. Es un trastorno del movimiento común en el mundo2. En este trastorno, la fuerza muscular generalmente no se reduce; sin embargo, el funcionamiento de los movimientos periféricos repetitivos se ve afectado. Por lo tanto, estos pacientes son capaces de realizar actividades motoras únicas; sin embargo, los movimientos repetitivos y complejos se realizan con dificultad2. Estos trastornos motores en pacientes con EP no solo se limitan a los músculos de las extremidades, sino que también se ven afectados los músculos respiratorios del cuello, las vías respiratorias superiores y la caja torácica1. Se ha informado la presencia de varias disfunciones respiratorias en pacientes con EP, como obstrucción de las vías respiratorias superiores, disminución de los flujos inspiratorios y espiratorios máximos, reducción de la fuerza de los músculos respiratorios, disminución de los volúmenes pulmonares debido a la presencia de cifoescoliosis, rigidez de la pared torácica, control ventilatorio, complicaciones pleuropulmonares por medicamentos y discinesias diafragmáticas1,3. En un estudio, se demostró que los pacientes con EP tenían una mayor percepción de disnea que los individuos normales4. Se reporta que en la curva flujo-volumen de pacientes con EP, la tasa de flujo espiratorio máximo (PEFR) es la variable más afectada5. Se postula que la disminución de los valores de PEFR en pacientes con EP puede reflejar un trastorno muscular grave6.

Por lo tanto, el tratamiento de los problemas respiratorios en la EP debe ser parte del manejo de la enfermedad para evitar complicaciones en el sistema respiratorio. Sin embargo, no se sugieren protocolos respiratorios fijos para problemas respiratorios como intervención en pacientes con EP. Según una revisión sistemática de Rodríguez et al.7, el entrenamiento de los músculos respiratorios puede ser una herramienta útil para incorporar en los programas de rehabilitación de la EP, dadas las mejoras estadísticas en las presiones inspiratorias y espiratorias máximas, la función deglutoria y las medidas fonatorias observadas tras su uso. Otra revisión sistemática ha informado que algunas piezas de entrenamiento respiratorio afectan positivamente las disfunciones respiratorias en pacientes con EP. Estos entrenamientos incluyeron espirometría de incentivo, entrenamiento de fuerza muscular espiratoria e inspiratoria8. Estos programas de entrenamiento de los músculos respiratorios se han aplicado para mejorar las funciones respiratorias en pacientes con trastornos neurodegenerativos, incluida la EP3,9,10,11. Otros estudios han utilizado el entrenamiento de los músculos inspiratorios (IMT) en pacientes con EP y han informado mejoras en la resistencia y la fuerza de los músculos inspiratorios3. El IMT promueve la respiración profunda, que ejercita y estira los pulmones, facilita el movimiento de las secreciones y ayuda a abrir espacios que pueden haberse estrechado o colapsado12. Aunque una revisión sistemática de Reyes et al.13 concluyó que para determinar si el IMT o el entrenamiento de los músculos espiratorios es útil para mejorar la función respiratoria en individuos con trastornos neurodegenerativos del SNC, la cantidad y el número de estudios son insuficientes.

Algunos tipos de equipos disponibles pueden usarse como parte de la terapia respiratoria que puede mejorar la ventilación y apuntar a la expansión pulmonar en pacientes con EP, previniendo y tratando así las complicaciones respiratorias. Un espirómetro de incentivo basado en volumen (IS) es un dispositivo mecánico de respiración que se utiliza en pacientes con disfunción respiratoria para ayudar en la expansión pulmonar14. El IS se usa ampliamente en terapia respiratoria, física o del habla porque proporciona retroalimentación visual y anima a los pacientes a ejercer una inspiración lenta y profunda15. Cuando un paciente respira a través de este dispositivo, se mide el volumen de aire inhalado en los pulmones, lo que proporciona información visual a los pacientes. Se anima a los pacientes a aumentar este volumen. Dado que este dispositivo es impulsado por volumen o flujo, ayuda a prevenir la atelectasia pulmonar y restaurar los volúmenes pulmonares a través de una respiración profunda lenta y sostenida16. Este dispositivo es fácil de usar, económico, fácil de entrenar y sin efectos secundarios. El IS se utiliza para IMT para mantener o aumentar el volumen pulmonar inspiratorio, mejorar la expectoración de esputo y prevenir la infección pulmonar después de la cirugía17.

Otro dispositivo de uso común para IMT es el entrenador muscular inspiratorio de umbral (TIMT)18,19. Este dispositivo se ha utilizado para aumentar la capacidad de ejercicio en pacientes poscirugía bariátrica20, cirugía de derivación coronaria posoperatoria21, destete de la ventilación mecánica22 y pacientes con EPOC19. Es un pequeño dispositivo manual con una boquilla y una válvula de resorte calibrada. Este dispositivo tiene una presión de 9 a 41 cm de agua, y aquí la válvula controla una carga de entrenamiento de presión inspiratoria constante. Los pacientes deben inhalar aire bajo presión para que la válvula inspiratoria se abra y el aire pueda ingresar a los pulmones. Esta válvula se puede ajustar según las necesidades deseadas23,24.

Ambos dispositivos (IS y TIMT) se utilizan para IMT y utilizan diferentes mecanismos para su funcionamiento. IS es un dispositivo de carga basado en volumen y TIMT es un dispositivo de carga basado en presión; por lo tanto, sus efectos pueden diferir. Elegir lo mejor de ellos será una ventaja para los pacientes con EP. Ningún estudio ha comparado los efectos de IS con los efectos de TIMT cuando se usa para IMT en pacientes con EP. Por lo tanto, el estudio tuvo como objetivo comparar la efectividad de IS versus TIMT en la presión inspiratoria máxima (MIP), la distancia de caminata de 6 minutos (6-MWD) y las funciones pulmonares [capacidad vital forzada (FVC), volumen espiratorio forzado en 1 s ( FEV1) y tasa de flujo espiratorio máximo (PEFR)] en pacientes con EP. Presumimos que existe una diferencia significativa entre los efectos de IS y los efectos de TIMT en MIP, 6-MWD, FVC, FEV1 y PEFR en pacientes con EP.

Se utilizó un diseño de investigación experimental de dos brazos antes y después de la prueba con asignación aleatoria de los participantes en dos grupos, es decir, el grupo de espirómetro de incentivo (IS) y el grupo de entrenador muscular inspiratorio de umbral (TIMT).

Debido a la no disponibilidad de suficientes pacientes con EP, se realizó un muestreo conveniente. Según los criterios de inclusión y exclusión del estudio, se reclutaron 18 participantes en el estudio (Tabla 1) (Fig. 1). El tamaño de la muestra retrospectivamente se calculó utilizando el software G*Power, versión 3.1.9.4 (Heinrich-Heine-Universitat Dusseldorf, Alemania; https://www.gpower.hhu.de/) (tamaño del efecto MIP (d de Cohen) = 3,028, α = 0,05, potencia (1 − β) = 0,80), lo que reveló que el tamaño de muestra total requerido era 8. Por lo tanto, este estudio tuvo suficiente poder estadístico. La asignación aleatoria se realizó mediante el método de lotería y el sitio web randomization.com para dividir a los participantes en dos grupos (9 en cada grupo). El examinador realizó la aleatorización y asignación de los participantes a los grupos. El evaluador de resultados desconocía la secuencia aleatoria y la asignación de los participantes. Se reclutaron para el estudio pacientes diagnosticados con EP durante más de cinco años por un neurólogo en BJ Medical College & Civil Hospital. Los participantes seleccionados de 65 a 80 años de edad tenían una escala de Hoehn y Yahr de 1 a 3 y podían comprender los comandos. Se excluyeron del estudio los pacientes con trastornos cardiovasculares, antecedentes de tabaquismo, deterioro psicológico, comprensión verbal/intelectual insuficiente, demencia, parámetros vitales inestables e incapaces de realizar pruebas de función pulmonar debido a anomalías anatómicas o patología respiratoria grave. Se obtuvo la aprobación ética del comité de ética institucional de BJ Medical College & Civil Hospital (File id: GSITESC/24/16). El estudio se realizó en el BJ Medical College & Civil Hospital desde febrero de 2017 hasta mayo de 2018. El estudio se ajustó al 'Código de ética de la Asociación Médica Mundial (Declaración de Helsinki)'. Este estudio había sido registrado retrospectivamente en un registro de ensayos clínicos (clinicaltrial.gov, ID: NCT05201742; fecha de registro: 21/01/2022). Antes de iniciar cualquier intervención, los riesgos y beneficios de la participación fueron discutidos con todos los participantes, quienes aceptaron voluntariamente y firmaron el formulario de consentimiento informado.

Diagrama de flujo de los Estándares consolidados de informes de ensayos (CONSORT) que muestra la inscripción, la asignación, el seguimiento y el análisis de datos de los participantes.

PHILIPS Respironics Threshold IMT Lung Ajustable Entrenador muscular de presión constante (Threshold IMT, Philips Respironics, Inc., Murrysville, PA, EE. UU.)

Espirómetro de incentivo PORTEX Coach 2 (Smiths Medical)

Máquina de prueba de función pulmonar computarizada (RMS Helios 401, India)

MicroRPM portátil (Medidor de presión respiratoria) (ICC 0,86–0,90)25.

La presión inspiratoria máxima (PIM) se midió con un MicroRPM (medidor de presión respiratoria) portátil25,26,27.

Distancia a pie de 6 minutos (6-MWD): para esta prueba se utilizó un corredor interior para caminar de 30 m de largo.

Pruebas de función pulmonar: realizadas con una máquina PFT computarizada (RMS Helios 401). Bajo PFT, se midieron la capacidad vital forzada (FVC), el volumen espiratorio forzado en 1 s (FEV1) y la tasa de flujo espiratorio máximo (PEFR)26,27.

Evaluación previa a la intervención: la mayoría de los datos se recogieron después del desayuno y el almuerzo (de 3 a 5 de la tarde).

Presión inspiratoria máxima (MIP): La MIP se midió utilizando una máquina portátil MicroRPM. Se pidió a los participantes que se sentaran cómodamente en una silla, sostuvieran el instrumento con ambas manos y cerraran los labios alrededor de la boquilla. También se aplicó una pinza nasal para evitar la fuga de aire de la nariz. Se pidió a los participantes que exhalaran tanto como fuera posible, luego inhalaran al máximo durante más de un segundo. Antes de la medición final, se pidió a los participantes que se familiarizaran con el procedimiento25,28. Se tomaron un total de tres lecturas con un intervalo de 30 s o más (según el estado de los pacientes) entre los procedimientos, y se tomó el valor MIP más alto para el análisis de datos.

Pruebas de función pulmonar (PFT): se midieron FVC, FEV1 y PEFR. Las PFT se realizaron utilizando una máquina de prueba de función pulmonar computarizada (RMS Helios 401). Se pidió a los participantes que se sentaran cómodamente y se les colocó una pinza en la nariz. Se colocó la boquilla en la boca y se pidió a los participantes que cerraran los labios alrededor de ella. Se les pidió que inhalaran tanto como pudieran y luego exhalaran al máximo hasta que no pudiera exhalar más aire. Antes de tomar las medidas finales, se pidió a los participantes que se familiarizaran con el procedimiento28,29,30. Se tomaron un total de 3 a 8 lecturas con un intervalo de 30 s o más (según el estado de los pacientes) entre ellas; el valor más alto se tomó para el análisis de datos11.

Distancia de caminata de 6 min (6-MWD): Se pidió a los participantes que no se esforzaran vigorosamente 2 h antes de la prueba. Esta prueba se llevó a cabo en el interior, a lo largo de un pasillo recto plano de 30 m de largo. Esta distancia se marcó con dos conos. Antes de comenzar la prueba, se pidió a los participantes que descansaran en una silla durante 10 min. Luego se usó un cronómetro y se ajustó a 6 min. Se dieron instrucciones a los participantes. La distancia total recorrida por los participantes en 6 min se anotó para la medición inicial31.

Intervención: Los participantes se dividieron en los grupos Espirómetro de incentivo (IS) y Entrenador muscular inspiratorio de umbral (TIMT). En el grupo IS y TIMT, el entrenamiento de los músculos inspiratorios se realizó utilizando IS y TIMT basados ​​en volumen, respectivamente. En ambos grupos, la intervención se realizó durante seis semanas32.

Grupo de espirómetro de incentivo (IS): IMT se realizó utilizando el espirómetro de incentivo PORTEX Coach 2 en este grupo. A los participantes se les permitió sentarse cómodamente. Se les pidió que sostuvieran el espirómetro con las manos, exhalar normalmente y luego colocar la boquilla en la boca con los labios cerrándolos con fuerza. Se les pidió que inhalaran lo más lenta y profundamente posible y levantaran la bola en la cámara. En la inspiración completa, se retiró la boquilla, seguido de 3 a 5 s de contención de la respiración y luego una exhalación normal. Este entrenamiento se realizó durante 15 min dos veces al día (un total de 30 min) durante seis días a la semana33. El período de entrenamiento duró un total de 6 semanas. Se les pidió que realizaran este ejercicio en casa. Para mantener la adherencia al tratamiento, a cada participante se le entregó un papel con un horario impreso en el que debían marcar cada vez que realizaban ejercicios.

Grupo Threshold Inspiratory Muscle Trainer (TIMT): IMT se realizó utilizando el dispositivo Threshold IMT en este grupo. Se pidió a los participantes que se pusieran la boquilla en la boca y las pinzas nasales. Inicialmente, la intensidad del entrenamiento se fijó en el 30 % de la MIP con una progresión del 5 % de la MIP cada semana. Los participantes tenían que inhalar por la boquilla, contener la respiración durante 2 o 3 segundos y luego exhalar. Este entrenamiento también se realizó durante 15 min dos veces al día (un total de 30 min) seis días a la semana. Esta sesión de entrenamiento también duró un total de 6 semanas.

Evaluación posterior a la intervención: MIP, PFT (FVC, FEV1, PEFR) y 6-MWD se midieron nuevamente después de la intervención, de manera similar a la evaluación previa a la intervención.

Se analizaron los datos de 18 participantes, con 9 participantes en cada grupo. El software estadístico SPSS, versión 26 (SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.), se utilizó para analizar los datos. La distribución normal de los valores basales de las variables dependientes (MIP, FVC, FEV1, PEFR y 6-MWD) se evaluó mediante la prueba de normalidad de Shapiro-Wilk, que reveló una distribución normal de todas las variables excepto el valor basal de PEFR en el grupo TIMT. Se utilizó la prueba t independiente para comparar los valores demográficos y de referencia de las variables dependientes de ambos grupos. Se utilizaron la prueba t de muestras pareadas y el análisis de varianza de parcelas divididas (ANOVA) de medidas repetidas para análisis adicionales dentro del grupo y entre grupos, respectivamente, para todas las variables que tenían una distribución normal. PEFR no mostró una distribución normal; por lo tanto, se realizó la prueba de rango con signo de Wilcoxon para el análisis dentro del grupo y la prueba U de Mann-Whitney para el análisis entre grupos para esta variable. El intervalo de confianza se estableció al 95%, y los resultados se consideraron significativos para el valor de p < 0,05. El tamaño del efecto para la prueba U de Mann-Whitney se calculó mediante la fórmula r = z/√n. Este tamaño del efecto se interpretó como r inferior a 0,3: efecto pequeño, r entre 0,3 y 0,5: efecto medio, r superior a 0,5: efecto grande34.

Se obtuvo la aprobación ética del comité de ética institucional de BJ Medical & College Hospital (ID de archivo: GSITESC/24/16). Antes de iniciar cualquier intervención, los riesgos y beneficios de la participación fueron discutidos con todos los participantes, quienes aceptaron voluntariamente y firmaron el formulario de consentimiento informado.

Las características demográficas y los valores medios de las variables dependientes se presentan en la Tabla 1. La prueba t independiente realizada para comparar los valores demográficos y basales de las variables dependientes no reveló diferencias significativas entre ambos grupos excepto en los valores de IMC (p = 0,024) (Tabla 1).

Estos resultados se presentan en las Tablas 2 y 4.

Los participantes de este grupo mostraron un aumento estadísticamente significativo (p < 0,05) en MIP (de 53,33 ± 20,10 a 63 ± 20,77) y 6-MWD (de 264,33 ± 43,937 a 277,56 ± 43,33) en 18,13 y 5,00 %, respectivamente. Para las PFT, es decir, FVC, FEV1 y PEFR, no se observaron diferencias significativas (p > 0,05) antes y después de 6 semanas de intervención.

Los participantes de este grupo también mostraron un aumento estadísticamente significativo (p < 0,05) en MIP (de 53,78 ± 23,86 a 70,00 ± 23,51) y 6-MWD (de 262,11 ± 59,26 a 285,56 ± 58,86) en un 30,15 y un 8,94 %, respectivamente. Para las variables PFT, es decir, FVC, FEV1 y PEFR, no se observaron diferencias significativas (p > 0,05) antes y después de seis semanas de intervención.

Estos resultados se presentan en las Tablas 3 y 4.

Se observó una diferencia estadísticamente significativa (p < 0,05) entre ambos grupos para la diferencia media de MIP y 6-MWD. Se observó una mejoría mayor (p < 0,05) en el grupo TIMT respecto al grupo IS para ambas variables. Para las diferencias medias en las variables PFT, es decir, FVC, FEV1 y PEFR, no se observó una diferencia estadísticamente significativa (p > 0,05) entre ambos grupos. Para los valores de PEFR_Post, el tamaño del efecto (r) fue de -0,114.

El presente estudio tuvo como objetivo comparar la efectividad de IS versus TIMT, cuando se usa para IMT, sobre las funciones pulmonares en pacientes con EP. Los resultados del presente estudio mostraron que MIP y 6-MWD mejoraron tanto con IS como con TIMT. No se observaron diferencias significativas con ninguna de las técnicas de PFT (FVC, FEV1 y PEFR). Cuando se compararon ambos grupos, se observó una mejoría mayor en el grupo TIMT que en el grupo IS. Cuando se compararon ambos grupos, se observaron grandes efectos para la diferencia media de MIP (Eta cuadrado parcial = 0,719) y 6-MWD (Eta cuadrado parcial = 0,655). Por lo tanto, TIMT tiene efectos más beneficiosos sobre MIP y 6-MWD que IS en pacientes con EP.

En la literatura ya se reporta que en la DP los pacientes presentan disminución de la fuerza y ​​resistencia de los músculos respiratorios35,36. Estudios previos han informado una reducción observada en la capacidad y el volumen pulmonar en pacientes con EP, probablemente debido a una menor distensibilidad del tórax debido a limitaciones musculoesqueléticas en la caja torácica y disminución de la coordinación y fuerza de los músculos respiratorios37,38,39. Para mejorar la expansión pulmonar, la fuerza de los músculos respiratorios y la movilidad torácica, la fisioterapia torácica se considera una parte importante del tratamiento de la EP40,41,42. IMT es una parte de la fisioterapia torácica que se puede utilizar para tratar disfunciones respiratorias en pacientes con EP. IMT se puede realizar usando IS o TIMT. En nuestro estudio, ambas técnicas provocaron una mejora significativa en MIP y 6-MWD.

En el presente estudio, los valores iniciales de MIP para los estadios 1 a 3 de Hoehn & Yahr fueron 53,33 cmH2O y 53,78 cmH2O en los grupos IS y TIMT, respectivamente. Un estudio previo de Dos Santos et al.43 informó valores medios de MIP en diferentes etapas de la DP. Fue de 59,00 cmH2O, 60,95 cmH2O y 48,85 cmH2O en la etapa 1 de Hoehn & Yahr, la etapa 2 de Hoehn & Yahr y la etapa 3/4 de Hoehn & Yahr, respectivamente. En el presente estudio, el dispositivo IMT de umbral se utilizó para IMT con un 30 % de MIP y una progresión del 5 % de MIP cada semana. Aunque los participantes en nuestro estudio no tenían trastornos pulmonares conocidos, sin embargo, debido a la postura encorvada y cifótica, la mayoría de los pacientes tienen patrones de PFT restrictivos durante las PFT. Un estudio previo de Inzelberg et al.3 usó una resistencia del 15% de la MIP en pacientes con EP y aumentó gradualmente un 5-10% en cada sesión. Otro estudio de Enright et al.44 realizó IMT con 80 y 20% de esfuerzo máximo en dos grupos, y ambos grupos informaron una mejora en la MIP en comparación con el grupo control. Un estudio de Cader et al.22 realizó IMT con 30% MIP, aumentó un 10% diariamente y reportó un aumento de MIP. Según Zhuang y Jia45, el protocolo de entrenamiento de la fuerza de los músculos respiratorios varía en los diferentes estudios. Los participantes en el presente estudio realizaron cómodamente IMT con el 30% de su MIP; por lo tanto, comenzamos con esto y aumentamos la resistencia en un 5% de MIP cada semana.

Ningún estudio en nuestro conocimiento ha utilizado IS y TIMT para IMT y ha comparado sus efectos en pacientes con EP; por lo tanto, es difícil comparar los hallazgos del presente estudio con otros estudios. Sin embargo, varios estudios previos han informado los efectos beneficiosos de IMT en las funciones respiratorias. Inzelberg et al. informaron una mejora en la resistencia y la fuerza del músculo inspiratorio en pacientes con EP después de IMT3 específico. El estudio de Paiva et al. informaron que IMT usando TIMT fue más efectivo para mejorar la fuerza de los músculos respiratorios que IS46. Informaron que el MIP aumentó después de 15 y 30 días de entrenamiento con TIMT. Del mismo modo, Volianitis et al. informaron una MIP mejorada y el rendimiento durante el ejercicio en atletas de remo después de 11 semanas de IMT usando TIMT47. Según ellos, TIMT es una modalidad eficaz para los enfoques clínicos y la mejora del rendimiento físico. Además de estos estudios, varios otros estudios también sugirieron la efectividad de TIMT para mejorar la fuerza de los músculos inspiratorios19,48.

En el presente estudio, no se observaron mejoras significativas en las PFT (FVC, FEV1 y PEFR) en ambos grupos (IS y TIMT). La posible razón de esto podría ser la especificidad del tipo de ejercicio. Existe evidencia de que cuando se utiliza el mismo tipo de ejercicio para la prueba y el entrenamiento, se producirán los mayores efectos del entrenamiento, lo que se denomina especificidad del tipo de ejercicio49. En el presente estudio, ambos dispositivos, es decir, IS y TIMT, se utilizaron para entrenar los músculos inspiratorios. Por lo tanto, el entrenamiento en ambos grupos mejoró la MIP, no las PFT que requerían fuerza espiratoria (FVC, FEV1 y PEFR). Según una revisión sistemática y metaanálisis de Watson et al.50, el IMT puede mejorar la fuerza muscular inspiratoria pero no la fuerza muscular espiratoria, mientras que el entrenamiento de los músculos espiratorios hace lo contrario. Sin embargo, también se ha informado de mejoría en la presión espiratoria máxima (PEM) después del GIM, como en el estudio de Bostanci et al.51. Los estudios futuros podrían explorar la especificidad del entrenamiento de IMT y el entrenamiento de los músculos espiratorios en MIP y MEP.

Gosselink et al. informaron otros efectos del IMT, incluida la disminución de la percepción de molestias en los músculos respiratorios, la redistribución del flujo sanguíneo a los músculos locomotores y respiratorios, y el retraso en la fatiga de los músculos respiratorios52. En otro estudio, el programa IMT usando TIMT mejoró la MIP en comparación con un programa que consiste en ejercicios terapéuticos y educación convencional en niños asmáticos53. No solo se informa que la IMT tiene efectos beneficiosos en pacientes con EP, sino que en un estudio de Kuo et al. También se informa que el entrenamiento de la fuerza muscular espiratoria aumenta la presión espiratoria máxima, lo que indica que la fuerza muscular de los músculos espiratorios aumentó en ellos54.

En el presente estudio, TIMT ha producido mejores resultados que IS en la mejora de MIP y 6-MWD. Por lo tanto, el dispositivo TIMT es una mejor opción para IMT que IS en pacientes con EP. Sin embargo, si TIMT es difícil de entender y usar para estos pacientes, entonces el fisioterapeuta debe comenzar con un dispositivo simple que también brinde retroalimentación a los pacientes, que es IS. El mecanismo de TIMT es una carga basada en la presión y el principio de uso es la inspiración contra una presión de resistencia fija, lo que puede explicar las diferencias observadas entre TIMT e IS. Este proceso es comparable a los ejercicios de resistencia/peso utilizados para fortalecer los músculos de las extremidades. Con el dispositivo TIMT, el entrenamiento de resistencia ocurre para los músculos inspiratorios, lo que produce varios beneficios, que incluyen mayor fuerza y ​​resistencia muscular, mayor consumo de oxígeno por parte de los músculos que trabajan y menor fatiga muscular. Todo lo cual aumentará la condición física funcional55,56,57. El dispositivo IS, por el contrario, es un dispositivo de carga basado en el volumen. Su principio de uso principal es la inspiración hasta el nivel de TLC, pero la inspiración no se dirige contra la resistencia. Como resultado, el TIMT tiene más éxito en el aumento de la fuerza de los músculos respiratorios que el IS, lo que da como resultado un aumento menor en el estado físico funcional58.

En el presente estudio, el uso de IS también, durante seis semanas, aumentó la MIP y la 6-MWD. Algunos estudios previos mostraron que la fuerza de los músculos inspiratorios aumenta después del uso de IS debido a un mayor reclutamiento de unidades motoras59,60. Un estudio de Ribeiro et al. demostraron que la IS facilitaba cambios positivos inmediatos y transitorios en algunas variables del patrón respiratorio, como el aumento del volumen minuto y el volumen corriente en pacientes con EP61. En su estudio, IS aumentó los compartimentos de la pared torácica pulmonar y abdominal, cambiando significativamente el volumen corriente de la pared torácica. Se informa que IS facilita la movilización de grandes volúmenes pulmonares y provoca un aumento de la presión intraalveolar al final de la inspiración. En este dispositivo se generan estímulos visuales que retroalimentan a los pacientes. Todos estos fenómenos dan como resultado un aumento de la capacidad respiratoria tras el uso de IS62,63,64,65. Cabe señalar que cuando los pacientes usan IS y realizan ejercicios de respiración; tienen que movilizar un volumen corriente sustancial junto con una frecuencia respiratoria baja, lo que probablemente da como resultado un aumento de la fuerza muscular debido al aumento de la relación inhalación/exhalación66.

En el presente estudio, los valores promedio de 6-MWD fueron 264,33 y 262,11 m en los grupos IS y TIMT, respectivamente. Uno de los estudios previos de Falvo y Earhart67 informó que el 6-MWD promedio era s 391,6 m. En el presente estudio, IMT durante seis semanas con TIMT o IS mejoró 6-MWD. Zeren et al. han presentado resultados similares e informaron que 6-MWD podría aumentar en un 14% después de IMT68. Otros estudios también reportaron resultados similares con IMT en pacientes con EPOC69 e insuficiencia cardíaca70,71,72.

No se observaron mejoras en el presente estudio en FVC, FEV1 y PEFR en ambos grupos. Esto significa que tanto IS como TIMT no lograron mejorar las pruebas de función pulmonar en pacientes con EP. Según Shei et al.55, esto podría deberse a la adopción de protocolos estandarizados de IMT que se aplican de manera uniforme a todos los participantes del estudio sin tener en cuenta las características individuales y los requisitos de capacitación. Sugieren una estrategia que puede conducir a mejores resultados con el tratamiento IMT: ofrecer una estrategia personalizada y adaptada que coincida con las necesidades de los pacientes en particular. Sin embargo, si este enfoque de tratamiento IMT individualizado es efectivo o no requiere más ensayos controlados aleatorios de buena calidad.

El presente estudio no está exento de limitaciones. Dado que los participantes reclutados pertenecían a los estadios 1 a 3 de la escala modificada de Hoehn y Yahr y se excluyeron los estadios 4 a 5, los resultados de este estudio no pueden generalizarse a pacientes con EP avanzada porque a menudo se observan más funciones pulmonares deterioradas en estadios posteriores de este enfermedad. Por lo tanto, los estudios futuros deben realizarse en pacientes en etapas avanzadas de la enfermedad, y esos resultados deben compararse con pacientes en etapas tempranas. Además, no se realizó un seguimiento a largo plazo, es posible que las mejoras observadas fueran de corta duración y, después de la interrupción del entrenamiento IS o TIMT, las funciones respiratorias pueden volver al nivel inicial. Además de las limitaciones anteriores, no se consideró el historial de medicamentos antiparkinsonianos al reclutar a los participantes. Es posible que el uso actual de los medicamentos haya contribuido a mejorar los síntomas de los pacientes. El presente estudio no realizó MIP de acuerdo con las pautas de ATS/ERS. Debido a la falta de recursos, en el presente estudio solo se midieron MIP, FVC, FEV1 y PEFR; sin embargo, la medición de más variables como la ventilación voluntaria máxima (MVV), la capacidad pulmonar total (TLC), el volumen residual (RV), los volúmenes de cierre y el FEF25–75 % podría haber brindado más información sobre la efectividad de estos dos instrumentos en la DP pacientes y cómo estos instrumentos afectan el proceso de la enfermedad.

El entrenamiento de los músculos inspiratorios con IS o TIMT durante seis semanas mejoró la MIP y la 6-MWD en pacientes con estadios tempranos de EP. TIMT fue más eficaz que IS en esta población de pacientes. IS y TIMT no mostraron mejoras en las pruebas de función pulmonar (FVC, FEV1 y PEFR).

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el presente estudio están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

enfermedad de Parkinson

Entrenamiento de los músculos inspiratorios

Entrenador de músculos inspiratorios de umbral

espirómetro de incentivo

Presión inspiratoria máxima

Distancia a pie de 6 minutos

Capacidad vital forzada

Volumen espiratorio forzado en 1 s

Tasa de flujo espiratorio máximo

Pruebas de función pulmonar

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Los autores extienden su agradecimiento al Decanato de Investigación Científica de la Universidad King Saud por la financiación a través del Vicedecanato de Cátedras de Investigación Científica; Cátedra de Investigación en Rehabilitación.

Este estudio fue financiado por la Universidad King Saud, Decanato de Investigación Científica, Vicedecanato de Cátedras de Investigación Científica; Cátedra de Investigación en Rehabilitación.

Facultad de fisioterapia del gobierno, Instituto de la columna vertebral del gobierno, Hospital civil, Ahmedabad, Gujarat, India

Saiyed Farheen Mohammed Yusuf y Anjali Bhise

Departamento de Terapia Física, Facultad de Ciencias Médicas Aplicadas, Universidad Imam Abdulrahman Bin Faisal, Dammam, Arabia Saudita

Shibili Nuhmani

Cátedra de Investigación en Rehabilitación, Departamento de Ciencias de Rehabilitación, Facultad de Ciencias Médicas Aplicadas, Universidad King Saud, Riyadh, Arabia Saudita

Ahmad H. Alghadir y Masood Khan

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SFMY y AB conceptualizaron el estudio. SN, AHA y MK participaron en la supervisión. SFMY y MK escribieron el borrador original. SFMY, MK y SN participaron en la selección, el análisis y la revisión del borrador final de los datos. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.

Correspondencia a Masood Khan.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Mohammed Yusuf, SF, Bhise, A., Nuhmani, S. et al. Efectos de un espirómetro de incentivo versus un entrenador muscular inspiratorio de umbral sobre las funciones pulmonares en pacientes con enfermedad de Parkinson: un ensayo aleatorio. Informe científico 13, 2516 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-29534-8

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Recibido: 02 noviembre 2022

Aceptado: 06 febrero 2023

Publicado: 13 febrero 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-29534-8

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