Uma equipa de engenheiros identificou o que acontece nos pulmões nos processos físicos “violentos” que provocam pieira e respiração ofegante, um problema que afeta até um quarto da população mundial.


Investigadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, usaram técnicas de modelagem e vídeo de alta velocidade para mostrar o que causa a pieira e como se pode prever. As descobertas, publicadas na revista Royal Society Open Science, podem ser usadas ​​como base para um diagnóstico mais barato e rápido de doenças pulmonares, que requer apenas um estetoscópio e um microfone.

Todos nós já sentimos, numa ou noutra ocasião, a respiração ofegante ou um assobio agudo feito durante a respiração. Para a maioria das pessoas, o fenómeno é temporário e geralmente resulta de uma reação alérgica leve ou de uma constipação. No entanto, a pieira regular ou crónica costuma ser um sintoma de problemas mais graves, como asma, enfisema, doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) ou alguns tipos de cancro.

“Como a respiração ofegante torna mais difícil respirar, coloca uma enorme pressão sobre os pulmões”, explica o primeiro autor deste estudo, Alastair Gregory, do Departamento de Engenharia de Cambridge.

“Os sons associados à pieira têm sido usados ​​para fazer diagnósticos há séculos, mas os mecanismos físicos responsáveis ​​pelo início da pieira são mal compreendidos e não existe um modelo para prever quando irá ocorrer.”

Anurag Agarwal, coautor do trabalho e chefe do laboratório de acústica do Departamento de Engenharia, conta como teve a ideia de estudar a respiração ofegante depois de umas férias em família, há vários anos.

“Comecei a respirar com dificuldade na primeira noite em que estivemos fora, o que nunca tinha acontecido comigo antes”, recorda. “E como engenheiro que estuda acústica, o meu primeiro pensamento foi o fascínio pelo facto de o meu corpo estar a fazer aqueles ruídos. Depois de alguns dias, no entanto, eu estava a ter problemas respiratórios reais, o que fez com que a novidade se dissipasse rapidamente.”

A pieira de Agarwal foi provavelmente causada por uma alergia aos ácaros, facilmente tratada com anti-histamínicos de venda livre. No entanto, ao conversar com um vizinho que também é especialista em medicina respiratória, ficou a saber que, embora seja uma ocorrência comum, os mecanismos físicos que causam a pieira são um tanto misteriosos.

“Uma vez que a respiração ofegante está associada a tantas doenças, é difícil ter a certeza do que está errado com um paciente apenas com base na pieira. Então, estamos a trabalhar para entender como os sons da pieira são produzidos, para que os diagnósticos possam ser mais específicos”, refere.

Exame simples capaz de prever pieira

As vias aéreas do pulmão são uma rede ramificada de tubos flexíveis, chamados bronquíolos, que gradualmente ficam mais curtos e estreitos à medida que penetram no pulmão.

Para imitar essa configuração no laboratório, os investigadores modificaram um equipamento no qual o fluxo de ar é conduzido por finos tubos elásticos de vários comprimentos e espessuras.

A coautora e especialista em visão computacional, Joan Lasenby, desenvolveu uma técnica para filmar o ar a ser forçado pelos tubos em diferentes graus de tensão, para observar os mecanismos físicos que causam a pieira.

“Ficamos surpreendidos com o quão violento é o mecanismo de pieira no peito”, afirma Gregory. “Descobrimos que existem duas condições para a ocorrência de pieira: a primeira é que a pressão nos tubos é tal que um ou mais dos bronquíolos quase entra em colapso, e a segunda é que o ar é forçado através da via aérea colapsada com força suficiente para impulsionar oscilações.”

Usando as observações feitas, os especialistas desenvolveram então uma “lei do tubo”, para prever quando esta oscilação potencialmente prejudicial pode ocorrer, dependendo das propriedades do material do tubo, geometria e quantidade de tensão.

“Em seguida, usamos essa ‘lei’ para construir um modelo que pode prever o início da pieira e pode até mesmo ser a base de um diagnóstico mais barato e rápido das doenças pulmonares”, acrescenta. “Em vez de métodos caros e demorados, como raios-x ou ressonância magnética, não precisaríamos de nada mais do que um microfone e um estetoscópio.”

Um diagnóstico baseado neste método funcionaria usando um microfone para registar a frequência do som da pieira e usá-la para identificar qual o bronquíolo próximo do colapso e se as vias aéreas estão excecionalmente rígidas ou flexíveis para direcionar o tratamento.