En individuos fumadores, aún sin criterios espirométricos de EPOC, es plausible la presencia de disnea de esfuerzo con limitación de la actividad. Los autores especulan que la disfunción de la vía aérea periférica en los fumadores es insidiosa y permite adaptaciones fisiológicas compensatorias. Tales estrategias pueden incluir aumento de las unidades neuronales de los músculos inspiratorios con el objetivo de mantener una ventilación adecuada al metabolismo. La hipótesis es que, si bien estas adaptaciones ayudarían a preservar respuestas ventilatorias cercanas a las normales durante el ejercicio, se requeriría un mayor esfuerzo contráctil del músculo respiratorio y la participación de más unidades neurales fraccionales del diafragma lo cual daría lugar a un incremento de la percepción de malestar respiratorio con interrupción de la actividad física.

Con el objetivo de constatar esta hipótesis se evaluaron la intensidad de la disnea, el patrón respiratorio, las pruebas de función pulmonar y las relaciones sensorio–mecánicas durante el ejercicio incremental, con mediciones de la presión respiratoria y electromiografía diafragmática (EMGdi). Se  compararon los resultados de 20 fumadores sintomáticos en riesgo para EPOC contra 20 controles sanos, alcanzados durante el ejercicio incremental limitado por los síntomas. Las características demográficas de ambos grupos eran similares. Se observaron, en los fumadores, un FEV1/CVF post-broncodilatador 75±4% y un %FEV1predicho 104±14; mayor disnea relacionada con la actividad, peor estado de salud y menor actividad física y puntuaciones más altas en el CAT, en comparación con los controles. Estos pacientes tenían una historia de tabaquismo importante (rango: 21-96 paquetes/años) y 70% eran fumadores actualmente. 

Resultados

Los fumadores estudiados presentaron espirometría y volúmenes pulmonares pletismográficos normales excepto por una leve pero significativa reducción del flujo medio espiratorio máximo (FEF25-75%) en comparación con controles. Asimismo, tenían disfunción de la vía aérea periférica reflejada en una mala distribución de la ventilación (mayor pendiente de nitrógeno fase III 3.8±1.8 versus 2.6±1.1%·L−1) y mayor resistencia de vía aérea (diferencia de resistencia de vía aérea medida a 5 Hz y 20 Hz 19±11 versus 12±7% a 5 Hz) que los controles (p< 0.05). En los fumadores el consumo pico de oxígeno fue significativamente menor (p<  0.05) (78±40 versus 107±45% previsto) así como la ventilación (61±26 versus 97±29 L·min−1). La DLCO se mantuvo en los límites normales en ambos grupos, aunque el 25% de los fumadores tenía valores < 80% previsto. No hubo diferencias significativas en la declinación de la función pulmonar entre activos y ex-fumadores (p< 0.05).

En la prueba de ejercicio cardiopulmonar, el consumo de oxígeno (V′O2), la ventilación (V′E) y la frecuencia cardiaca fueron significativamente menores en los fumadores versus los controles. Durante el ejercicio los requerimientos ventilatorios, los volúmenes pulmonares operativos, la SpO2 y las respuestas cardio-circulatorias fueron similares en ambos grupos. No hubo diferencias entre los grupos en el trabajo inspiratorio elástico. Sin embargo, las calificaciones de disnea submáxima, la resistencia pulmonar total y el trabajo resistivo total e inspiratorio fueron significativamente mayores a una tasa determinada de trabajo y V′E durante el ejercicio en fumadores en comparación con los controles (p < 0.05). 

La relación EMGdi/EMGdi máx (unidades neuronales de estimulo fraccional del diafragma) fue mayor en los fumadores en reposo y ejercicio versus los controles. La revisión individual de datos reveló que varios fumadores con EMGdi en reposo y en ejercicio más altos que en cualquiera del grupo control. En la mayoría de los fumadores el EMGdimáx durante las maniobras de capacidad inspiratoria serial se encontró en el rango más bajo (< 100 μV) en tanto en los controles la mayoría tuvo valores en el rango más alto (> 150 μV). El EMGdi máx en capacidad inspiratoria máxima fue menor en los fumadores versus controles (113±65 versus 165±56 μV, p= 0.028). El hallazgo de valores de EMGdi máxima y Pdimax más bajos durante las maniobras inspiratoria y olfativa en los fumadores fue inesperado; se lo atribuye a una reducida contribución del diafragma a la generación de presión durante la inhalación máxima. Esto es compatible con una contribución relativamente mayor de la caja torácica y los músculos accesorios para la generación de la  máxima presión negativa durante la inspiración en fumadores. No están claros los mecanismos de esta observación, se especula  que podría ser una estrategia para limitar la máxima activación voluntaria de un diafragma mecánicamente estresado con el objetivo de reducir el malestar respiratorio. 

La magnitud de la disnea se correlacionó en proporción directa con los aumentos en EMGdi/EMGdi máx y el Pdi/Pdi inspiratorio máximo. Hubo una fuerte relación entre la intensidad de la disnea y EMGdi/EMGdimáximo (p< 0.0005) y Pdi inspiratorio/Pdimax (p< 0.0005); ambas relaciones fueron similares entre los grupos. Ello significa que la mayor intensidad a un ritmo de trabajo estandarizada en fumadores indica un mayor esfuerzo diafragmático y de activación eléctrica.

Conclusión

Los fumadores sintomáticos con riesgo de EPOC y evidencia de disfunción de vía aérea pequeña cumplen satisfactoriamente los requerimientos ventilatorios de ejercicio incremental. No obstante esta compensación se hace a expensas  de un aumento de la disnea de esfuerzo y una menor  tolerancia al ejercicio en comparación con controles sanos, en asociación con una mayor resistencia de las vías respiratorias, esfuerzo contráctil diafragmático y estimulo neural inspiratorio fraccional del diafragma. Estos resultados sustentan la hipótesis de que las adaptaciones para mantener respuestas ventilatorias apropiadas para afrontar un aumento de la carga mecánica, influyen negativamente en la sensación respiratoria y el rendimiento del ejercicio. 

Asimismo, señalan que la mayor unidad neural inspiratoria fraccional del diafragma en los fumadores tiene un origen multifactorial y refleja, no sólo los efectos de mayor impedancia mecánica, sino también una menor activación voluntaria máxima y generación de fuerza del diafragma. Independientemente de la naturaleza del subyacente deterioro fisiológico en los fumadores individualmente, la mayor intensidad de la disnea a un determinado ritmo de trabajo, en comparación con los controles, se asoció con mayor esfuerzo diafragmático contráctil y unidad neural inspiratorio fraccional del diafragma.

El aporte más destacado de este ensayo clinico consiste, consignan los autores, en que no es posible depender exclusivamente de la espirometría para evaluar la condición respiratoria de un fumador ya que pueden obviarse alteraciones fisiológicas clínicamente significativas, en algunos individuos sintomáticos. Al respecto recomiendan, un interrogatorio cuidadoso, medición de marcadores biológicos e imagenológicos para definir el fenotipo e individualizar el tratamiento.

Acceso al resumen

Amany F. Elbehairy, Jordan A. Guenette, Azmy Faisal, et al. Mechanisms of exertional dyspnoea in symptomatic smokers without COPD. Eur Respir J 2016; 48: 694–705