Journal Information
Vol. 34. Issue 4.
Pages 189-193 (April 1998)
Share
Share
Download PDF
More article options
Vol. 34. Issue 4.
Pages 189-193 (April 1998)
Full text access
Morfometría fibrilar del músculo intercostal externo. Comparación entre los lados dominante y no dominante en pacientes con EPOC severa
Fiber morphometry of the external intercostal muscle. Comparison of dominant and non dominant sides of patients with severe COPD
Visits
3854
M.A. Jiménez-Fuentes, J. Gea*, O. Pallás, F. Gallego, M.A. Félez, J.M. Broquetas
Servicio de Neumología y Unidad de Investigación Respiratoria y Ambiental. Hospital del Mar-lMIM. Universidad Autónoma de Barcelona. Barcelona
This item has received
Article information
Abstract
Bibliography
Download PDF
Statistics

Las características generales de la morfometría del músculo intercostal externo (IE) de pacientes con patología respiratoria crónica han sido ampliamente descritas. Por su accesibilidad, este músculo puede ser un modelo ideal en estudios longitudinales utilizando biopsias consecutivas de ambos lados. Sin embargo, se desconoce si existe o no homogeneidad en el fenotipo fibrilar del IE entre el lado dominante (D) y el no dominante (ND). Se han evaluado las posibles diferencias estructurales del IE entre ambos lados en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Se incluyeron 8 enfermos (63±7 años), en los que se evaluaron la función pulmonar, fuerza muscular respiratoria, fuerza muscular general y estado nutricional. También se practicó biopsia del quinto IE de ambos lados. Las muestras fueron procesadas en paralelo para morfometría convencional (tinción de hematoxilina-eosina), valorándose el diámetro mínimo (Din) y el área fibrilar (Ar) en cortes transversales. La tipificación de las fibras se realizó mediante las tinciones de ATPasa (a pH de 4,2, 4,6 y 9,4) y NADH-TR. El estudio nutricional fue normal en todos los casos. Los sujetos estudiados presentaban una EPOC severa (FEV1, = 27±7%, ref., límites entre 13 y 38% ref.), con atrapamiento aéreo (RV = 163±36% ref., límites entre 181 y 276% ref.). Ninguno de los pacientes incluidos presentaba insuficiencia respiratoria en reposo (PaO2 72 ±7 mmHg). El estudio de fuerza esquelética periférica mediante dinamometría manual presentó valores muy similares entre ambos lados: D = 29±2 y ND = 28±3 dinas (NS). En el estudio morfométrico de las 16 muestras musculares se observaron tamaños fibrilares similares entre los lados D y ND. Respectivamente, DmD 47±10 μm y ArD 2.595±1.249 μm2, frente a DmND y ArND de 49±9μm y 2.636±953 μm2 (NS en ambos casos). En cuanto a la tipificación fibrilar tampoco se encontraron diferencias significativas entre el IE dominante y el no dominante: tipo ID 51±4% y tipo IID 49±5% frente a tipo IND 52±4% y tipo IIND 48±4% (NS). Existe homogeneidad morfométrica entre el fenotipo fibrilar del músculo IE del lado dominante y el no dominante en el quinto espacio intercostal. Este hecho y la escasa invasividad de la técnica permiten plantear estudios longitudinales sobre los efectos estructurales que diferentes intervenciones farmacológicas o físicas puedan tener sobre el IE de pacientes con EPOC.

Palabras clave:
Estructura
Músculos respiratorios
EPOC

The general morphometric characteristics of the external intercostal muscle (EIM) of patients with chronic respiratory disease have been well described. Because this muscle is highiy accessibile, it can provide an ideal model for longitudinal studies using consecutive biopsies of both sides. Whether or not the EIM fíber phenotype is homogeneous on dominant (D) and non dominant (ND) sides is unknown, however.

To evalúate possible stuctural differences in right and left EIM in patients with COPD, eight patients (63±7 years of age) were enrolled. Lung function, respiratory muscle power, general muscle power and nutritional state were evaluated. Biopsies of the fifth EIM were taken from both sides. Specimens were processed in parallel manner to determine conventional morphometry (hematoxyllin-eosin staining), including minimum diameter (Dm) and fiber área (Ar) in cross sections. Fibers were typed by ATPase (at pH 4.2,4.6 and 9.4) and NADH-TR staining.

Nutrition was normal in all patients. All patients had severe COPD (FEV1 27±7% of reference, limits 13 to 38% of reference) with air entrapment (RV 163±36% of reference, limits 181 to 276% of reference). None of the patients showed respiratory insufficiency at rest (PaO2 72 ±7 mmHg). Peripheral musculoskeletal power measured by manual dynamonieter showed no significant right-left differences: D 29±2 and ND 28±3 dynes. Morphometric study of 16 muscle specimens showed no significant differences between fiber size on D and ND sides. DmD was 47±10 μm and ArD was 2,595±1,249 μm2. DmND was 49±9 μm and ArND was 2,636±953 μm2. Likewise, no significant differences were found between D and ND fiver types: type ID 51±4% and type IID 49±5% versus type IND 52±4% and type IIND48 ±4%.

EIM on N and ND sides is homogeneous at the fifth intercostal space. This finding, along with the scarcely invasive nature of the technique for collecting specimens leads us to suggest that longitudinal studies might be performed on the structural effects of various pharmacological or physical treatments followed by COPD patients.

Key words:
Structure
Respiratory muscles
COPD
Full text is only aviable in PDF
Bibliografía
[1.]
A. De Troyer, M. Estenne.
Anatomy of the respiratory muscles.
Clin Chest Med, 9 (1988), pp. 175-194
[2.]
D. Orts-Llorca.
Músculos del tórax como factores activos.
Anatomía humana., pp. 588-594
[3.]
B.R. Celli.
Respiratory muscle function.
Clin Chest Med, 7 (1986), pp. 567-587
[4.]
D.F. Rochester.
Respiratory muscle: structure size and adaptive capacity.
Breathlessness, The Campbell Symposium., pp. 2-12
[5.]
J. Sauleda, J. Gea, M. Orozco-Levi, J. Corominas, J. Minguella, M.C. Aguar.
Structure and function relationships of the respiratory muscles.
Eur Resp J, (1998),
[6.]
M. Orozco-Levi, J. Gea, M.C. Aguar, et al.
Ultrastructural changes in the diaphragm of COPD patients: sarcomere adatability.
Am J Resp Crit Care Med, 151 (1995), pp. A806
[7.]
M.C. Aguar, J. Gea, M. Orozco-Levi, M. Pastó, J. Minguella, J. Corominas, et al.
Structural changes and function of intercostal mus cles in COPD patients. An outpatient mode of biopsy.
Am J Resp Crit Case Med, 151 (1995), pp. 806
[8.]
J. Minguella, M. Pastó, J. Gea, F. Gallego, M.A. Félez, J.M. Broquetas.
Vía transabdominal, un nuevo modelo para la obtención “in vivo” de muestras musculares del diafragma humano.
Arch Bronconeumol, 33 (1997), pp. 25
[9.]
D.F. Rochester.
The diaphragm contractile properties and fatigue.
J Clin Invest, 75 (1985), pp. 1.397-1.402
[10.]
K. Buzinska, G. Supinski, A.F. DiMarco.
Inspiratory action of separate external and paraesternal intercostal muscle contraction.
J Appl Physial, 67 (1989), pp. 1.395-1.400
[11.]
A. De Troyer, M. Estenne, V. Ninane.
Rib cage mechanics in simulatcd diaphragmatic paralysis.
Am Rev Resp Dis, 87 (1985), pp. 899-910
[12.]
A. De Troyer, G.A. Farkas.
Linkage between paracsternals and externals intcrcostals during resting breathing.
J Appl Physiol, 69 (1990), pp. 509-516
[13.]
G.A. Farkas, M. Decramer, D.F. Rochester, A. De Troyer.
Contractile properties of intercostal muscles and their functional significance.
J Appl Physiol, 59 (1985), pp. 528-553
[14.]
M.C. Aguar.
Estructura y función de los músculos respiratorios en la EPOC: desarrollo de un modelo de biopsia ambulatoria [Tesis doctoral].
Universidad Autónoma de Barcelona, (1995),
[15.]
B.R. Celli, L.S. Cordón, J. Heffner, B. Tiep, I. Ziment, B. Make, S. Braman, G. Olsen, Y. Phillips.
American Thoracic Society. Standards for the diagnosis and care of patients with chronic obstructi vo pulmonary disease.
Am J Resp Crit Care Mecí, 152 (1995), pp. S77-S120
[16.]
N.M. Siafaka, P. Vermeire, N.B. Pride, P. Paoletti, J. Gibson, P. Howard, et al.
ERS consensus statement optimal assessment and management of chronic obstructive pulmonary disease (COPD).
Eur Resp J, 8 (1995), pp. 1.398-1.420
[17.]
T. Montemayor, I. Alfajeme, C. Escudero, J. Morera, L. Sánchez-Agudo.
Normativa sobre diagnóstico y tratamiento de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica.
Arch Bronconeumol, 32 (1996), pp. 285-301
[18.]
Sociedad Española de Patología Respiratoria (SEPAR).
Normativa para la espirometría forzada.
Ed. Doyma, (1985),
[19.]
J. Roca, J. Sanchís, A. Agustí-Vidal, F. Segarra, D. Navajas, R. Rodríguez-Roisín.
Spirometric reference valúes for a mediterranean population.
Bull Physiopathol Resp, 22 (1986), pp. 217-224
[20.]
J. Roca, F. Segarra, R. Rodríguez-Roisín, et al.
Static lung volumes and single-breath diffusing capacity reference valúes from a Latin population.
Am Rev Resp Dis, 141 (1990), pp. 1.026-1.032
[21.]
S.H. Wilson, N.T. Cooke, R.H. Edwards, et al.
Predicted normal values for maximal respiratory pressures in Caucasian adults and children.
Thorax, 39 (1984), pp. 535-538
[22.]
V. Dubowitz, M.H. Brooke.
Muscle biopsy: a modern approach.
Major problems in neurology., pp. 297-326
[23.]
J.M. Hards, W.D. Reid, R.L. Pardy, R.D. Paré.
Respiratory muscle morphometry: correlation with pulmonary function and nutrition.
Chest, 97 (1990), pp. 1.037-1.044
[24.]
M. Orozco-Levi, J. Gea, J. Lloreta, M.C. Aguar, S. Serrano, J.M. Broquetas.
Mitochondria in the human diaphragm and pulmonary function.
Am J Resp Crit Care Med, 149 (1994), pp. 325
[25.]
J. Gea.
Myosin gene expression in the respiratory muscles.
Eur Respir J, 10 (1997), pp. 2.404-2.410
[26.]
J. Gea, Q. Hamid, N. Comtois, I. Salazkin, G. Godspink, A. Grassino.
mRNA expression of slow heavy chain myosin of diaphragm increases following resistive breathing.
Am J Resp Crit Care Med, 153 (1996), pp. 293
[27.]
E. Zhu, B. Petrof, J. Gea, N. Comtois, A. Grassino.
Diaphragm muscle fiber after inspiratory resistive breathing.
Am J Resp Crit Care Med, 155 (1997), pp. 1.110-1.116
Copyright © 1998. Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica
Archivos de Bronconeumología
Article options
Tools

Are you a health professional able to prescribe or dispense drugs?