I risultati di questo studio mostrano che la TV era significativamente maggiore in PLB che in QB e che RR era significativamente inferiore in PLB che in QB, sostenendo l’ipotesi di ricerca. Questi risultati sono coerenti con gli studi precedenti che indicano effetti benefici della PLB rispetto alla QB per l’aumento della TV e la diminuzione della RR.
L’aumento della TV durante la PLB era probabilmente dovuto in gran parte all’aumento della pressione nelle vie aeree extratoraciche e quindi a un costo ridotto della respirazione a causa della diminuzione della pressione positiva end-espiratoria intrinseca (PEEP). Molti pazienti con BPCO usano PLB nel tentativo di produrre PEEP estrinseca per ridurre l’iperinflazione polmonare e la dispnea. L’aumento della TV osservato nel nostro studio può essere spiegato da uno studio recente che ha riportato che lo sgonfiamento dell’addome e il gonfiaggio della gabbia toracica hanno contribuito ad aumentare il volume corrente della parete toracica durante la PLB. Tuttavia, i punteggi di dispnea in relazione ai cambiamenti posturali e alla manovra di respirazione non sono stati misurati in questo studio. Un rapporto recente ha mostrato che la PLB ha rallentato la RR e aumentato la TV sia a riposo che durante l’esercizio in soggetti BPCO; nessun soggetto ha lamentato dispnea a riposo o durante l’esercizio controllato al 60% del carico di lavoro massimo dell’esercizio. Tuttavia, i punteggi di dispnea erano aumentati con la PLB in quattro degli otto pazienti con BPCO. . La PLB non ha avuto alcun effetto sulla ventilazione minuta, ha aumentato l’attività muscolare dei muscoli addominali e ha avuto un effetto variabile sulla dispnea durante l’esercizio volontario in quello studio. Alcuni studi hanno indicato che il reclutamento muscolare espiratorio è associato a un peggioramento della dispnea. Nessun soggetto aveva ricevuto un trattamento con PLB o aveva usato PLB volontariamente prima di questo studio. Nessun paziente ha lamentato un aumento del senso di dispnea in ogni prova sperimentale perché tutti i soggetti hanno avuto un periodo di familiarizzazione con la PLB e l’assunzione della postura prima dell’arruolamento.
Il diaframma contiene tre tipi di fibre muscolari (tipi I, IIA, e IIB/X), e i tipi di fibre variano in funzione dell’invecchiamento, del tipo di esercizio, e del carico respiratorio cronico nei pazienti con BPCO. Uno spostamento del tipo di fibra muscolare diaframmatica verso le fibre a contrazione lenta e ossidativa di tipo I, che sono più resistenti alla fatica, aumenta la resistenza, mentre la degradazione delle proteine e una riduzione significativa del contenuto di miosina diminuisce la capacità di generare forza muscolare. L’iperinflazione polmonare accorcia e appiattisce il diaframma, alterando la lunghezza delle fibre muscolari del diaframma e la loro forza. Contemporaneamente, la capacità del muscolo diaframmatico di generare una pressione ottimale diminuisce a causa dello svantaggio meccanico nel rapporto lunghezza-tensione causato dall’iperinflazione.
Anche se in questo studio non c’era nessun reclamo di dispnea durante la respirazione tranquilla, l’effetto della PLB in termini di sollievo della dispnea non poteva essere determinato perché non abbiamo raccolto dati sull’attività muscolare espiratoria o scale di dispnea. Anche se i cambiamenti favorevoli in TV e RR durante la PLB non potevano essere dimostrati per spiegare l’effetto positivo nel sollievo della dispnea a causa dei dati limitati nel nostro studio, la PLB è probabile che riduca l’attività del diaframma e di conseguenza può aiutare a proteggere dall’affaticamento dei muscoli diaframmatici durante l’aumento delle condizioni ventilatorie nei pazienti con BPCO.
Al contrario della PLB, TV e RR non differiscono significativamente con la posizione seduta. Quindi, l’ipotesi di ricerca riguardante la posizione di respirazione non è stata supportata dai risultati di questo studio. Questi risultati sono coerenti con un recente studio di Bhatt et al. che non ha trovato differenze significative nella FEV1, nel rapporto tra volume espiratorio forzato e capacità vitale forzata (FEV1/FVC), nella pressione inspiratoria massima (MIP), nella pressione espiratoria massima (MEP), nei movimenti diaframmatici durante la respirazione corrente, o nella respirazione forzata nelle posizioni seduta o supina, o seduta appoggiata in avanti con le mani sulle ginocchia (posizione tripode) in pazienti con COPD. Kera e Maruyama hanno riferito che la TV non cambiava significativamente secondo le posizioni di seduta in 15 giovani uomini adulti.
La postura può influenzare il grado di limitazione del flusso espiratorio corrente secondo i cambiamenti della capacità funzionale residua (FRC). Studi recenti hanno descritto che la seduta inclinata diminuisce la TV, FVC, FEV1, e il flusso espiratorio di picco rispetto alle posture erette. Un altro studio recente ha riferito che l’effetto dei cambiamenti posturali sui movimenti respiratori della parete toracica non è stato specificamente affrontato, e ha riferito che i cambiamenti di un singolo piano nella postura seduta alterano la configurazione tridimensionale della gabbia toracica e la cinematica della parete toracica in sette soggetti sani durante la respirazione, pur mantenendo costante la funzione respiratoria.
I pazienti con BPCO grave spesso si piegano in avanti, sostenendo le braccia. Una posizione di bracing i gomiti su un tavolo ha aumentato la capacità ventilatoria significativamente in quattro uomini sani, e questo effetto potrebbe essere informazioni utili per i pazienti BPCO, i cui diaframmi sono appiattiti e inefficace, come tali pazienti dipendono più sui muscoli inspiratori della gabbia toracica. Al contrario, il rinforzo delle braccia ha compromesso la funzione dei muscoli inspiratori e ridotto la stabilità della gabbia toracica in sei soggetti normali, e questi effetti negativi non potrebbero spiegare la migliore capacità di sostenere l’iperpnea quando le braccia sono rinforzate.
Siccome la capacità muscolare di generare forza del diaframma è diminuita nella BPCO e gli effetti del rinforzo del gomito sono diversi tra gli studi passati, nel presente studio ci siamo concentrati sui cambiamenti nell’attività dei muscoli accessori inspiratori legati ai cambiamenti nella postura con o senza rinforzo del gomito per identificare gli effetti posturali.
Anche se entrambe le posture WAS e WAHS, caratterizzate dal tronco inclinato in avanti, potrebbero aumentare la pressione intra-addominale e diminuire l’escursione diaframmatica verso la cavità addominale durante l’inspirazione, molti pazienti con BPCO adottano una postura seduta con il tronco inclinato in avanti durante le condizioni di un crescente senso di dispnea, e i corridori sportivi stanno con il tronco in avanti, inclinati, con le mani sulle ginocchia dopo aver finito le gare per ridurre la domanda ventilatoria. Molti ricercatori vorrebbero identificare le posture sedute che possono aiutare la funzione diaframmatica.
TV e RR non differivano significativamente in relazione alla posizione seduta in questo studio. Non avevamo dati sul duty cycle inspiratorio o FRC secondo la diversa posizione seduta; quindi, i nostri risultati non forniscono informazioni complete sui cambiamenti posturali nei volumi polmonari.
Le attività muscolari del SM e SCM in PLB erano significativamente maggiori di quelle in QB in questo studio. Il fatto che la SM e la SCM si attaccano tra la colonna cervicale e le due costole superiori ha aumentato l’attività muscolare di questi muscoli durante l’inspirazione nei pazienti con BPCO può essere interpretato come un tentativo di aumentare il volume intratoracico elevando le costole superiori e lo sterno. L’aumento dell’attività SCM in PLB rispetto a QB è coerente con i risultati di uno studio precedente che indica una maggiore espansione inspiratoria della gabbia toracica e il reclutamento dei muscoli respiratori accessori e un ridotto reclutamento del diaframma durante l’ispirazione di PLB rispetto alla respirazione mareale.
In questo studio, le attività muscolari del SM e SCM in una posizione inclinata in avanti, sia WAHS che WAS, erano maggiori di quelle in NP, anche se la maggiore attività muscolare del SM in WAS rispetto a NP non ha raggiunto la significatività statistica. Diversi meccanismi possono spiegare questi risultati. In primo luogo, è possibile che l’aumento dell’attività del SM e dell’SCM abbia superato il limitato movimento verso il basso del diaframma. La posizione inclinata in avanti provoca un aumento della pressione intra-addominale avvicinando le costole al bacino, rendendo difficile per il diaframma di scendere caudalmente durante l’ispirazione. Una seconda possibilità è l’inversione dell’azione muscolare da parte della forza stabilizzatrice della mano sul viso nella WAHS e dell’avambraccio sulla coscia nella WAS. Quando le mani o gli avambracci sono stabilizzati, lo sterno, la clavicola e la gabbia toracica possono essere tirati verso l’alto dal SM e SCM.
In questo studio, il PM ha mostrato la maggiore attività muscolare in WAS, seguito da WAHS, e la più bassa attività PM è stata osservata in NP. Questi risultati possono essere spiegati dall’inversione della contrazione muscolare. Quando il segmento distale dell’arto è stabilizzato, il segmento prossimale dell’arto può essere mobilitato. La diminuzione dell’attività del PM in WAHS, rispetto a quella in WAS, può essere attribuibile ad una maggiore attività SM e SCM in WAHS. Tuttavia, le attività muscolari dei principali muscoli della respirazione, tra cui il diaframma e muscoli intercostali, non sono stati misurati, quindi gli effetti dei cambiamenti nell’attività dei muscoli accessori durante diverse manovre di respirazione e di varie posizioni sull’attività dei muscoli principali non potrebbe essere determinato in questo studio. Inoltre, gli effetti delle manovre respiratorie e delle posizioni di seduta sulla funzione polmonare nei pazienti con BPCO rimangono poco chiari a causa delle limitazioni nella misurazione del volume polmonare e della dispnea secondo le manovre respiratorie e le posizioni di seduta. Sono necessari ulteriori studi per misurare i principali muscoli della respirazione, compreso l’esame di varie attività e condizioni di insufficienza ventilatoria, utilizzando vari parametri polmonari e scale di dispnea.