La fuerza y la resistencia a la fatiga son las dos
características básicas a tener en cuenta para el entrenamiento de los músculos
ventilatorios.
La fuerza se define como la capacidad de generar presión.
Depende de las características de la fibra muscular, de su longitud, de la
velocidad de contracción y de la voluntad del individuo. Para lograr la fuerza
máxima existe una longitud y una velocidad de contracción óptimas por encima o
por debajo, de las cuales la capacidad para generar fuerza disminuye.
La resistencia a la fatiga es la capacidad que tiene el
músculo de trabajar continuamente sin fatigarse y depende principalmente del
patrón de contracción muscular (en este caso del patrón ventilatorio).
El principal objetivo del entrenamiento de los músculos
ventilatorios, es el incremento en la fuerza y en la resistencia a la fatiga
para evitar de este modo la insuficiencia ventilatoria consecuencia de la fatiga
muscular. Este objetivo se consigue al mejorar las condiciones de trabajo de los
músculos a entrenar.
Como es lógico, antes de iniciar el programa de
entrenamiento muscular ventilatorio, es importante evaluar la fuerza, la
resistencia a la fatiga y el patrón respiratorio del paciente.
La fuerza de los músculos ventilatorios se evalúa midiendo
la presión inspiratoria y espiratoria máxima (PIM, PEM) y específicamente la
presión diafragmática (Pdi); si se desea evaluar la fuerza del diafragma.
Con respecto a la evaluación de la resistencia, varias
pruebas se han postulado como cuantificadoras de la resistencia a la fatiga de
los músculos inspiratorios (contracciones inspiratorias máximas repetidas, la
ventilación voluntaria máxima sostenida, etc.). Hasta el momento estas pruebas
no han sido completamente validadas en la literatura médica mundial.
El patrón ventilatorio se evalúa observando el ritmo
respiratorio, la utilización de músculos accesorios y midiendo el volumen
corriente, la frecuencia respiratoria, el tiempo inspiratorio, el tiempo total
del ciclo respiratorio, el flujo inspiratorio y la presión que se hace en cada
inspiración.
Realizada la evaluación se elabora el plan de
entrenamiento, el cual debe enfocarse a las necesidades individuales del
paciente y a la patología de base. Es importante determinar si lo que el
paciente requiere es entrenamiento o reposo muscular debido a que, en algunas
enfermedades como las neuromusculares progresivas en las que el daño estructural
y la evolución de la enfermedad imposibilitan la recuperación de la fuerza y la
resistencia a la fatiga, un entrenamiento no indicado puede llevar a sobrecarga
de trabajo, fatiga e insuficiencia respiratoria.
Hace ya un cuarto de siglo que salió a la luz el trabajo
de Leith y Bradley, en el que por primera vez se demostró que los músculos
respiratorios de las personas sanas sí mejoraban su fuerza y resistencia a la
fatiga mediante entrenamiento. Diversos trabajos posteriores han permitido
establecer que la respuesta al entrenamiento muscular ocurre de manera
invariable pero después de un estímulo suficiente. En los sujetos normales y en
los pacientes con fibrosis quística ha sido posible demostrar que el
entrenamiento físico general da lugar a una mayor fuerza y resistencia a la
fatiga de los músculos ventilatorios, sin embargo en los pacientes con EPOC no
ha sido posible reproducir estos resultados. La explicación parece ser que el
ejercicio corporal total en los pacientes con EPOC es realizado a niveles de
ventilación muy por debajo de los alcanzados cuando se realiza ejercicio de
largo aliento y al parecer dicho nivel es inadecuado para generar en los
músculos ventilatorios el incremento apropiado en la resistencia a la fatiga. De
ahí que la mayoría de los estudios en los pacientes con EPOC se hayan enfocado
hacia el entrenamiento específico de los músculos ventilatorios.
Para el entrenamiento de los músculos ventilatorios en
cuanto a fuerza, se recomiendan estímulos de alta intensidad y baja frecuencia
utilizando incrementos en la resistencia inspiratoria y para el entrenamiento de
los músculos ventilatorios en cuanto a resistencia a la fatiga, se recomiendan
estímulos de baja intensidad y alta frecuencia. Los métodos más utilizados son
tres: (1) el entrenamiento con resistencia al flujo inspiratorio, (2) el
entrenamiento con umbral de carga inspiratoria y (3) la hiperpnea voluntaria
isocápnica.
En el entrenamiento mediante resistencia al flujo
inspiratorio se le pide al paciente que respire a través de orificios
inspiratorios con diámetros progresivamente menores. La meta es incrementar la
carga sobre los músculos inspiratorios disminuyendo el diámetro del dispositivo
y por lo tanto incrementando la resistencia. Las cargas se van incrementando
progresivamente siempre y cuando se garantice que entre un incremento y otro la
frecuencia respiratoria (10-20 respiraciones por minuto), el volumen corriente y
el tiempo inspiratorio permanezcan constantes.
El entrenamiento con umbral de carga respiratoria se
consigue mediante dispositivos que permiten el flujo de aire durante la
inspiración únicamente después de alcanzar una cierta presión inspiratoria, de
tal manera que la fuerza requerida para el entrenamiento de los músculos
respiratorios es independiente del flujo inspiratorio y dependiente del umbral
de presión predeterminado por la válvula del dispositivo.
La hiperpnea isocápnica ventilatoria requiere que el
paciente realice períodos prolongados de hiperpnea (hasta de 15 minutos),
generalmente dos veces al día. Este patrón es muy similar al utilizado para
mejorar la resistencia a la fatiga y para el ejercicio físico corporal total. El
indicador clave para determinar el nivel de hiperpnea que debe alcanzar el
paciente es la capacidad ventilatoria máxima sostenida que se define como el
nivel máximo de ventilación que puede ser mantenido en condiciones isocápnicas
durante 15 minutos. Debido a lo complejo del circuito de reinhalación requerido
para esta modalidad de entrenamiento los estudios al respecto son escasos pero,
sin excepción, han demostrado mejoría del 20 al 55 % en la resistencia a la
fatiga de los músculos ventilatorios.
Finalmente es importante aclarar que, de acuerdo con el
último análisis realizado por la ATS, los ejerccios respiratoiros en el paciente
con EPOC no han mostrado un evidencia científica clara y la recomendación es no
incluirlos dentro de un plan de entrenamiento dejando como opción el
entrenamiento no especifico de los músculos ventilatorios, el cual se logra con
un aumento de la ventilación minuto durante el ejercicio arobio asegurando un
volumen por encima del 60% del VVM para lograr efectividad.
Reposo de los músculos ventilatorios
La fatiga se ha definido como la incapacidad para mantener
la tensión muscular con la actividad repetida. Dicha incapacidad podría depender
de la falta de un esfuerzo voluntario por parte del paciente o por un defecto en
la cadena de eventos que partiendo del sistema nervioso central determinan
finalmente la contracción muscular. Por ello, la fatiga puede ser definida como
de origen central o periférico. La fatiga central se define como la incapacidad
para mantener la tensión muscular por parte de la voluntad del paciente cuando
todavía es posible producir contracción muscular adicional mediante un estímulo
eléctrico sobre el nervio. En el caso contrario la fatiga se considera de tipo
periférico y puede deberse a una falla de la transmisión a nivel de la placa
motora cuando se generan estímulos a elevadas frecuencias, o a la incapacidad de
frecuencias bajas para generar contracción muscular después de un esfuerzo
prolongado contra cargas altas.
Existe la hipótesis de que en los pacientes con enfermedad
pulmonar crónica se desarrolla fatiga de los músculos ventilatorios como
consecuencia inevitable del incremento crónico de la resistencia de las vías
aéreas. Diversos autores, entre ellos Belman, no están de acuerdo con el
concepto de fatiga muscular respiratoria crónica, apoyados en la confirmación de
que en ciertas enfermedades, tales como la cifoescoliosis, la mejoría en la
función respiratoria conseguida mediante apoyo ventilatorio intermitente no
invasivo (mediante CPAP o mediante dispositivos de presión negativa inspiratoria
adosados a la caja torácica) no se correlaciona con el «reposo» de los músculos
ventilatorios y cuestionan por ello la denominación del apoyo ventilatorio
intermitente como «terapia de reposo». Sin embargo, algunos estudios han
demostrado que un período de varios meses de apoyo ventilatorio intermitente no
invasivo da lugar a mejoría en los parámetros gasimétricos, en la función
pulmonar y en la fuerza de los músculos ventilatorios, fenómenos que se
acompañan de disminución en la disnea y en el número de hospitalizaciones y días
de hospitalización por año.
A pesar de las controversias anotadas, algunos autores
recomiendan la terapia de «reposo» muscular mediante apoyo ventilatorio
intermitente no invasivo en pacientes con debilidad muscular severa (PIM menor
de 50 cmH2O en pacientes con EPOC o menor de 25 cmH2O en pacientes con
enfermedades neuromusculares), limitación ventilatoria severa (CVF y VEF1 menor
de 25% o VVM menor de 40%) o retención de CO2.
En conclusión, la terapia ventilatoria intermitente no
invasiva es efectiva en los pacientes con enfermedad pulmonar crónica severa
pero, se requieren más estudios antes de establecer a ciencia cierta el
mecanismo responsable o el verdadero papel del pretendido reposo muscular.
REVERSIBILIDAD DEL EFECTO DE
ENTRENAMIENTO
A los pacientes que ingresan a un
Programa de Rehabilitación Pulmonar se les debe insistir en que el entrenamiento
debe continuar durante el resto de su vida. Sin embargo, dado que el
entrenamiento dirigido produce cambios benéficos que se incrementan gradualmente
hasta alcanzar un máximo, es aconsejable que durante la fase inicial del
entrenamiento de por vida del paciente, éste esté acompañado, en un programa
dirigido. La duración óptima de un programa de esta naturaleza se calcula entre
tres y cuatro semanas, ya que a partir de ese punto no se ha demostrado
incremento en la VO2 max, ni disminución en la frecuencia cardíaca, el nivel de
lactato sanguíneo o la epinefrina sérica. A pesar de lo anterior la mayoría de
las investigaciones cuyo objetivo era alcanzar un efecto de entrenamiento
significativo utilizaron programas de cinco a diez semanas de duración. De todas
maneras en la mayoría de los casos es importante un tiempo adicional para crear
el hábito y para que el paciente aprenda sus rutinas y pueda seguir
practicándolas solo.