La rehabilitación ha sido un método de tratamiento considerado imprescindible para los pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Tradicionalmente, esto se ha centrado en ejercicios de las extremidades inferiores, como caminar o ejercicio de bicicleta. Sin embargo, muchos pacientes con EPOC refieren la aparición de disnea y fatiga muscular al realizar actividades en las que intervienen las extremidades superiores, como levantar objetos, hacer la cama o cuidar el jardín1. Actualmente los ejercicios de la parte superior del cuerpo se han incluido en los programas de rehabilitación de los pacientes con EPOC, pero no hay todavía un consenso respecto a cómo realizar el entrenamiento de estos pacientes y por qué los músculos de la cintura escapular limitan el ejercicio en estos pacientes.

En 1986, Celli et al.2 fueron los primeros en describir que los pacientes con EPOC pueden desarrollar una asincronía toracoabdominal durante el ejercicio de un tablero de clavijas con las extremidades superiores. En su estudio observaron un 42% de pacientes con asincronía que presentaban también mayor disnea, una fatiga más temprana de las extremidades superiores y un menor tiempo de ejercicio de resistencia.

Gigliotti et al.3 observaron que los pacientes con EPOC que realizaban ejercicios en un cicloergómetro de brazo desarrollaban una hiperinsuflación pulmonar dinámica, un aumento de la disnea y fatiga de las extremidades superiores.

Parece concebible admitir que la limitación que experimenta un paciente con EPOC durante un esfuerzo realizado con el brazo pueda deberse a una asociación entre la hiperinsuflación pulmonar dinámica y la asincronía toracoabdominal. Sin embargo, esta asociación no se ha demostrado nunca en estudios previos. Generalmente se considera que la técnica de cicloergómetro de brazo es el patrón de referencia para el entrenamiento del brazo; sin embargo, se cree que la técnica diagonal incorpora la acción de un número de músculos superior al de otros tipos de ejercicio.

Por consiguiente, planteamos la hipótesis de que la hiperinsuflación dinámica y la asincronía toracoabdominal se producen en los pacientes con EPOC que realizan ejercicios con los brazos. Así pues, el objetivo del estudio fue analizar la posible aparición de hiperinsuflación pulmonar dinámica y asincronía toracoabdominal en pacientes con EPOC durante 2 tipos de ejercicios de las extremidades superiores: el cicloergómetro de brazo y la técnica diagonal. Evaluamos también la técnica de entrenamiento del brazo más apropiada para el uso en la práctica clínica general en relación con la hiperinsuflación dinámica y la asincronía toracoabdominal.

Este estudio nos permitió obtener los siguientes resultados: en primer lugar, al menos una tercera parte de los pacientes con EPOC presentaron una hiperinsuflación significativa tras una prueba de ejercicio de las extremidades superiores. En segundo lugar, la asincronía toracoabdominal se produjo tan solo en los pacientes que presentaban una hiperinsuflación pulmonar dinámica. En tercer lugar, el ejercicio de las extremidades superiores con la técnica diagonal induce menor hiperinsuflación pulmonar dinámica, asincronía toracoabdominal y alteraciones del patrón respiratorio que la técnica de cicloergómetro de brazo.

A pesar de que el entrenamiento con cicloergómetro de brazo suele considerarse el patrón de referencia en la rehabilitación de los músculos de las extremidades superiores, la técnica diagonal se emplea también para el entrenamiento de la mitad superior del cuerpo, ya que se parece a los movimientos de varias actividades de la vida diaria y porque comporta el empleo de un mayor número de grupos musculares14.

Ashutosh et al.18 y Tobin et al.19,20 estudiaron los patrones respiratorios en pacientes con EPOC que realizaban actividades sencillas de la vida diaria con los brazos, como peinarse o anudarse los cordones de los zapatos, y observaron que estos pacientes presentaban una asincronía toracoabdominal. Gigliotti et al.3 fueron los primeros en demostrar que los pacientes con EPOC pueden presentar una hiperinsuflación pulmonar dinámica durante el ejercicio de las extremidades superiores que conduce a un aumento de la carga ventilatoria. Se cree que existe una asociación entre el aumento de la disnea y el aumento de la asincronía toracoabdominal con hiperinsuflación, pero dicha asociación no se ha demostrado hasta el momento.

Se prevé la aparición de la asincronía toracoabdominal con el aumento de la resistencia respiratoria2,13 (vías aéreas altas o bajas, tejido pulmonar), la disminución de la distensibilidad pulmonar18,19 (enfermedad parenquimatosa) y el aumento de la distensibilidad de la pared torácica20 (caja costal flexible, enfermedad neuromuscular), y ello puede contribuir a producir la fatiga de los músculos respiratorios21-24.

Nuestros pacientes no presentaron asincronía toracoabdominal antes de las pruebas de ejercicio diagonal (ACM/VC=1,07±0,12) y de cicloergómetro de brazo (ACM/VC=1,05±0,15); sin embargo, durante el ejercicio, aproximadamente el 30% de los pacientes con la técnica diagonal y el 60% de los pacientes con el cicloergómetro de brazo presentaron una asincronía toracoabdominal, con un aumento de la participación del componente abdominal desproporcionada respecto a la del componente torácico. El movimiento abdominal contribuyó en un 75% al movimiento de la pared torácica, mientras que el movimiento torácico contribuyó en un 50%, con lo que la suma de ambos compartimentos alcanzó el 125% respecto al periodo de reposo; ello indica claramente una asincronía toracoabdominal. Podemos plantear, pues, la hipótesis de que la asincronía que presentaron los pacientes se debió principalmente a un trabajo excesivo realizado por el músculo diafragma. Criner y Celli24 demostraron que, durante el ejercicio del brazo, la caja torácica y la pared abdominal deben fijarse para estabilizar el torso, con lo que la caja costal pasa a ser más rígida.

De igual modo, los ejercicios de los brazos pueden producir una estabilización de la caja costal y una movilización excesiva del abdomen que dé lugar a un volumen pulmonar teleespiratorio creciente. Vogiatzis et al.21 y Aliverti et al.22 observaron que la hiperinsuflación tardía durante un ejercicio de las piernas se asoció a un aumento del movimiento del compartimento abdominal. Algunos datos recientes han indicado que los pacientes que realizaron un ejercicio con un cicloergómetro de piernas presentaron un aumento del volumen teleespiratorio y presumiblemente hicieron frente a la acción espiratoria de la parte baja de la caja costal. Un posible mecanismo que subyace en este proceso es la hiperinsuflación dinámica que podría haberse producido en los pacientes con asincronía22.

La limitación del ejercicio que se da en los pacientes con EPOC es bien conocida y se asocia predominantemente a la ventilación11,12. Nosotros observamos un aumento de la VP, la FR, el VC, el flujo inspiratorio medio y la disnea, y una disminución del TE en el ejercicio máximo y submáximo realizado con la técnica diagonal y la técnica de cicloergómetro de brazo. Pudimos observar también que la técnica que potenciaba en mayor medida la VP y la disminución del TE era la del cicloergómetro de brazo, en comparación con la del ejercicio en diagonal (tabla 3). No se observó una diferencia de frecuencia cardiaca entre los ejercicios de las extremidades superiores, y ello indicaba que los pacientes realizaron ejercicio con la misma carga de trabajo (tabla 3). Probablemente podemos partir del supuesto de que la hiperventilación y el acortamiento del TE conducen a una hiperinsuflación pulmonar dinámica que impone una carga en el sistema, con lo que aumenta el trabajo elástico de la respiración, y ello puede predisponer a la fatiga. Los pacientes con hiperinsuflación mostraron un aumento del flujo inspiratorio medio, lo cual refleja el mayor impulso respiratorio que estos pacientes tenían que generar.

Además de ello, observamos que la asincronía toracoabdominal solamente se producía en los pacientes con hiperinsuflación. Con independencia de cuál fuera el ejercicio, los pacientes que presentaron una hiperinsuflación pulmonar y asincronía toracoabdominal mostraron niveles superiores de VP, FR, VC/TI y sensación de disnea de manera asociada a un TE más corto, en comparación con los pacientes sin hiperinsuflación (tabla 4). Sin embargo, el porcentaje de pacientes que presentaron estas alteraciones fue menor durante la técnica diagonal que durante la de cicloergómetro de brazo. Creemos que la menor prevalencia de aparición de hiperinsuflación dinámica con el ejercicio diagonal se debe al mayor TE que presentaron los pacientes y que permite expulsar por completo el volumen corriente inspiratorio, con lo que se mantiene un volumen pulmonar teleespiratorio más estable. Así pues, es posible que la técnica diagonal sea más adecuada para el ejercicio de las extremidades superiores, ya que no solamente induce menos hiperinsuflación dinámica y asincronía toracoabdominal, sino que además su introducción en un programa de rehabilitación de aplicación diaria es más barata. No obstante, para ser precisos, esta observación deberá evaluarse mediante un programa completo de rehabilitación con las extremidades superiores, puesto que el entrenamiento físico continuo a largo plazo puede reducir la hiperinsuflación pulmonar dinámica que presentaron estos pacientes durante las pruebas de ejercicio de los brazos.

Nuestro estudio presenta 3 limitaciones: En primer lugar, no medimos los volúmenes pulmonares estáticos totales de nuestros pacientes y cabe argumentar que tales determinaciones contribuirían a mejorar la evaluación de su estado respiratorio en reposo. Sin embargo, nos centramos principalmente en la evaluación de la capacidad inspiratoria dinámica y la asincronía al final de los ejercicios y no en el grado de hiperinsuflación pulmonar estática. Además, diseñamos el estudio para evaluar la hiperinsuflación dinámica al final de la prueba de ejercicio y, lamentablemente, no medimos la capacidad inspiratoria en el momento de llevar a cabo los ejercicios. Esta evaluación nos hubiera proporcionado información relativa al momento exacto de instauración de la hiperinsuflación dinámica; sin embargo, el objetivo del estudio no era este y nuestra finalidad fue observar específicamente la hiperinsuflación pulmonar al final de las pruebas de ejercicio. En segundo lugar, seleccionamos tan solo a pacientes con EPOC GOLD III y IV; sin embargo, de hecho pretendíamos elegir a este tipo de pacientes, ya que en nuestra práctica clínica de rehabilitación pulmonar observamos que son los que presentan las puntuaciones más altas de disnea mientras llevan a cabo los ejercicios con los brazos. Así pues, a partir de esta observación clínica planteamos la hipótesis de que habría diferencias en las variables de valoración primarias (capacidad inspiratoria y asincronía toracoabdominal) en estos pacientes seleccionados. En tercer lugar, no determinamos la carga metabólica de ambos tipos de ejercicio del brazo; sin embargo, la carga de trabajo del ejercicio diagonal y la del cicloergómetro de brazo se igualaron mediante la frecuencia cardiaca alcanzada en el ejercicio máximo, que es una variable representativa de la cantidad de trabajo producida en cada ejercicio.

Hasta donde nosotros sabemos, la observación novedosa de este estudio es que, por primera vez, se ha demostrado que la hiperinsuflación dinámica y la asincronía toracoabdominal se producían de forma simultánea en pacientes con EPOC que realizaban un ejercicio de las extremidades superiores mediante un cicloergómetro de brazo o con la técnica diagonal.

Nuestra conclusión es que la hiperinsuflación dinámica se produce a causa de una respiración superficial que es nociva para el patrón respiratorio ya que los pacientes con EPOC desarrollan una asincronía toracoabdominal y niveles superiores de disnea durante la aplicación de la técnica diagonal y la técnica de cicloergómetro de brazo. Es posible que el ejercicio diagonal sea la técnica más adecuada para el uso en la práctica clínica en comparación con la del cicloergómetro de brazo, ya que induce menos hiperinsuflación y asincronía toracoabdominal en pacientes con EPOC.

Ninguno de los autores tiene ningún conflicto de intereses que declarar en relación con este trabajo. No tuvimos relaciones económicas ni personales con otras personas u organizaciones que pudieran influir de manera inadecuada en nuestro trabajo, como las de empleo, consultoría, propiedad de acciones, honorarios, testimonio experto remunerado, solicitudes/registro de patentes, y subvenciones u otra financiación. Ninguna compañía tabaquera ha financiado parte alguna de este manuscrito.