De bevindingen van deze studie tonen aan dat TV significant groter was bij PLB dan bij QB en dat RR significant lager was bij PLB dan bij QB, wat de onderzoekshypothese ondersteunt. Deze resultaten komen overeen met eerdere studies die wijzen op gunstige effecten van PLB in vergelijking met QB voor het verhogen van TV en het verlagen van RR .
De verhoogde TV tijdens PLB was waarschijnlijk grotendeels te wijten aan de verhoogde druk in extra-thoracale luchtwegen en dus aan een verminderde kost van de ademhaling als gevolg van verminderde intrinsieke positieve end-expiratoire druk (PEEP). Veel patiënten met COPD gebruiken PLB in een poging om extrinsieke PEEP te produceren om longhyperinflatie en dyspneu te verminderen. De verhoogde TV die in onze studie werd waargenomen kan verklaard worden door een recente studie die rapporteerde dat deflatie van de buik en inflatie van de ribbenkast bijdroeg tot een verhoogd getijdevolume van de borstwand tijdens PLB . Echter, dyspneu scores in relatie tot houdingsveranderingen en ademhalingsmanoeuvre werden niet gemeten in deze studie. Een recent rapport toonde aan dat PLB de RR vertraagde en de TV deed toenemen zowel in rust als tijdens inspanning bij COPD proefpersonen; geen enkele proefpersoon klaagde over dyspneu in rust of tijdens gecontroleerde inspanning bij 60 % van de maximale inspanning. Echter, dyspneu scores waren verhoogd met PLB bij vier van de acht COPD patiënten. . PLB had geen effect op de minuut ventilatie, verhoogde de spieractiviteit van de buikspieren, en had een variabel effect op dyspneu tijdens volitionele inspanning in die studie. Sommige studies hebben aangegeven dat expiratoire spierrekrutering geassocieerd is met een verergering van dyspneu . Geen van de proefpersonen was voorafgaand aan dit onderzoek behandeld met PLB of had PLB vrijwillig gebruikt. Geen enkele patiënt klaagde over een toenemend gevoel van dyspneu in elke experimentele proef omdat alle proefpersonen een gewenningsperiode met PLB en houdingsaanname hadden vóór de inschrijving.
Het diafragma bevat drie typen spiervezels (typen I, IIA, en IIB/X), en de typen vezels variëren in functie met het ouder worden, het type oefening, en chronische respiratoire belasting bij patiënten met COPD . Een verschuiving in diaphragmatische spiervezeltype naar slow-twitch, oxidatieve type I vezels, die meer bestand zijn tegen vermoeidheid, verhoogt het uithoudingsvermogen, terwijl eiwitdegradatie en een significante vermindering in myosinegehalte de spierkracht genererende capaciteit vermindert. Pulmonale hyperinflatie verkort en vervlakt het diafragma, waardoor de lengte van de diafragmaspiervezels en hun kracht veranderen. Tegelijkertijd neemt de capaciteit van de diafragmaspier om optimale druk te genereren af als gevolg van het mechanische nadeel in de lengte-spanningsrelatie veroorzaakt door hyperinflatie.
Hoewel er geen klachten waren van dyspneu tijdens rustige ademhaling in deze studie, kon het effect van PLB in termen van verlichting van dyspneu niet worden bepaald omdat we geen gegevens verzamelden over expiratoire spieractiviteit of dyspneu schalen. Hoewel gunstige veranderingen in TV en RR tijdens PLB niet konden worden aangetoond om het positieve effect in verlichting van dyspneu te verklaren vanwege de beperkte gegevens in onze studie, is het waarschijnlijk dat PLB de activiteit van het diafragma vermindert en daardoor kan helpen beschermen tegen vermoeidheid van de diafragmatische spieren tijdens verhoogde ventilatoire condities bij patiënten met COPD.
In tegenstelling tot PLB verschilden TV en RR niet significant met de zitpositie. De onderzoekshypothese betreffende de ademhalingspositie werd dus niet ondersteund door de resultaten van deze studie. Deze bevindingen komen overeen met een recente studie van Bhatt e.a. , die geen significante verschillen vonden in FEV1, de verhouding tussen het geforceerde expiratoire volume en de geforceerde vitale capaciteit (FEV1/FVC), de maximale inspiratoire druk (MIP), de maximale expiratoire druk (MEP), de diafragmatische bewegingen tijdens de ademhalingscyclus, of de geforceerde ademhaling in zittende of liggende positie, of zittend voorovergebogen met de handen gesteund op de knieën (driepootpositie) bij patiënten met COPD. Kera en Maruyama rapporteerden dat TV niet significant veranderde naar gelang de zithouding bij 15 jong volwassen mannen.
Postuur kan de mate van beperking van de expiratoire ademhalingsstroom beïnvloeden volgens veranderingen in de functionele restcapaciteit (FRC) . Recente studies beschreven dat onderuitgezakt zitten de TV, FVC, FEV1, en de expiratoire piekstroom vermindert in vergelijking met rechtop zittende houdingen . Een ander recent onderzoek meldde dat het effect van houdingsveranderingen op de ademhalingsbewegingen van de borstkaswand niet specifiek was onderzocht, en meldde dat eenvlaksveranderingen in zithouding de driedimensionale ribbenkastconfiguratie en borstwandkinematica veranderden bij zeven gezonde proefpersonen tijdens het ademen, terwijl de ademhalingsfunctie constant bleef .
Patiënten met ernstige COPD leunen vaak voorover, waarbij ze hun armen schrap zetten. Een positie waarbij de ellebogen worden geschrapd op een tafel verhoogt de ademhalingscapaciteit aanzienlijk bij vier gezonde mannen, en dit effect zou nuttige informatie kunnen zijn voor COPD-patiënten, bij wie de diafragma’s afgevlakt en ineffectief zijn, aangezien deze patiënten meer afhankelijk zijn van de inspiratiespieren van de ribbenkast. Daarentegen verminderde het bracen van de armen de functie van de inspiratoire spieren en verminderde de stabiliteit van de ribbenkast bij zes normale proefpersonen, en deze negatieve effecten konden de verbeterde capaciteit om hyperpneu vol te houden niet verklaren wanneer de armen bracen .
Omdat de spierkrachtgenererende capaciteit van het diafragma is verminderd bij COPD en de effecten van elleboogbracing in de vorige studies zijn verschillend, hebben we ons in de huidige studie gericht op veranderingen in inspiratoire accessoire spieractiviteit gerelateerd aan veranderingen in de houding met of zonder elleboogbracing om posturale effecten te identificeren.
Hoewel zowel de WAS- als de WAHS-houding, gekenmerkt door een voorovergebogen romp, de intra-abdominale druk zou kunnen verhogen en de diafragmatische excursie naar de buikholte tijdens inspiratie zou kunnen verminderen, nemen veel patiënten met COPD een zittende houding aan met een voorovergebogen romp bij een toenemend gevoel van dyspneu, en atletische hardlopers staan met de romp voorovergebogen, met de handen op de knieën na het beëindigen van wedstrijden om de ventilatoire vraag te verminderen. Veel onderzoekers zouden graag zithoudingen identificeren die de diafragmatische functie kunnen ondersteunen.
TV en RR verschilden niet significant in relatie tot zithouding in deze studie. Wij hadden geen gegevens over inspiratoire duty cycle of FRC naar gelang de verschillende zithoudingen; onze resultaten geven dus geen volledige informatie over posturale veranderingen in longvolumes.
De spieractiviteiten van de SM en SCM in PLB waren in deze studie significant groter dan die in QB. Het feit dat de SM en SCM hechten tussen de cervicale wervelkolom en de bovenste twee ribben verhoogt de spieractiviteit in deze spieren tijdens inspiratie bij patiënten met COPD kan worden geïnterpreteerd als een poging om het intrathoracale volume te vergroten door de bovenste ribben en het sternum omhoog te brengen. Verhoogde SCM activiteit in PLB vergeleken met QB is consistent met de resultaten van een eerdere studie die een verhoogde inspiratoire ribbenkast expansie en rekrutering van respiratoire accessoire spieren en verminderde diafragma rekrutering tijdens inspiratie van PLB in vergelijking met tidal breathing aangeeft.
In deze studie waren de spieractiviteiten van de SM en SCM in een voorovergebogen positie, zowel WAHS als WAS, groter dan die in NP, hoewel de verhoogde spieractiviteit van de SM in WAS ten opzichte van NP geen statistische significantie bereikte. Verschillende mechanismen kunnen deze resultaten verklaren. Ten eerste is het mogelijk dat de verhoogde activiteit van de SM en SCM de beperkte neerwaartse beweging van het diafragma overwon. De voorovergebogen positie resulteert in een verhoogde intra-abdominale druk doordat de ribben dichter bij het bekken komen te liggen, waardoor het voor het diafragma moeilijk is om caudaal te dalen tijdens inspiratie. Een tweede mogelijkheid is de omkering van de spierwerking door de stabiliserende kracht van de hand op het gezicht bij WAHS en van de onderarm op de dij bij WAS. Wanneer de handen of onderarmen worden gestabiliseerd, kunnen het sternum, het sleutelbeen en de ribbenkast omhoog worden getrokken door de SM en SCM.
In deze studie vertoonde de PM de grootste spieractiviteit in WAS, gevolgd door WAHS, en de laagste PM activiteit werd waargenomen in NP. Deze resultaten kunnen worden verklaard door omkering van de spiercontractie. Wanneer het distale segment van de ledemaat gestabiliseerd is, kan het proximale segment van de ledemaat gemobiliseerd worden. Verminderde activiteit van de PM in WAHS, vergeleken met die in WAS, kan worden toegeschreven aan verhoogde SM en SCM activiteit in WAHS. De spieractiviteit van de belangrijkste spieren van de ademhaling, met inbegrip van het diafragma en de intercostale spieren, werden echter niet gemeten, zodat de effecten van veranderingen in de activiteit van de hulpspieren tijdens verschillende ademhalingsmanoeuvres en van verschillende posities op de belangrijkste spieractiviteit in deze studie niet konden worden bepaald. Bovendien blijven de effecten van ademhalingsmanoeuvres en zithoudingen op de longfunctie bij patiënten met COPD onduidelijk vanwege beperkingen in de meting van longvolume en dyspneu naar gelang de ademhalingsmanoeuvre en zithouding. Verdere studies zijn nodig om de belangrijkste spieren van de ademhaling te meten, inclusief onderzoek van verschillende activiteiten en condities van ventilatoire insufficiëntie, met gebruikmaking van verschillende pulmonale parameters en dyspneu schalen.