Get access

Breathing exercises for chronic obstructive pulmonary disease

  • Review
  • Intervention

Authors

  • Anne E Holland,

    Corresponding author
    1. La Trobe University, Department of Physiotherapy, Bundoora, Victoria, Australia
    2. Alfred Health, Department of Physiotherapy, Prahan, Victoria, Australia
    3. Institute for Breathing and Sleep, Heidelberg, Victoria, Australia
    • Anne E Holland, Department of Physiotherapy, La Trobe University, Bundoora, Victoria, 3086, Australia. A.Holland@alfred.org.au.

    Search for more papers by this author
  • Catherine J Hill,

    1. Institute for Breathing and Sleep, Heidelberg, Victoria, Australia
    2. Austin Hospital, Physiotherapy, Heidelberg, Australia
    Search for more papers by this author
  • Alice Y Jones,

    1. University of Sydney, Department of Physiotherapy, Sydney, Australia
    Search for more papers by this author
  • Christine F McDonald

    1. Institute for Breathing and Sleep, Heidelberg, Victoria, Australia
    2. Austin Health, Department of Respiratory and Sleep Medicine, Heidelberg, Victoria, Australia
    3. The University of Melbourne, Melbourne Medical School, Parkville, Australia
    Search for more papers by this author

Abstract

Background

Breathing exercises for people with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) aim to alter respiratory muscle recruitment, improve respiratory muscle performance and reduce dyspnoea. Although some studies have reported positive short-term physiological effects of breathing exercises in people with COPD, their effects on dyspnoea, exercise capacity and well being are unclear.

Objectives

To determine whether breathing exercises in people with COPD have beneficial effects on dyspnoea, exercise capacity and health-related quality of life compared to no breathing exercises in people with COPD; and to determine whether there are any adverse effects of breathing exercises in people with COPD.

Search methods

The Cochrane Airways Group Specialised Register of trials and the PEDro database were searched from inception to October 2011.

Selection criteria

We included randomised parallel trials that compared breathing exercises to no breathing exercises or another intervention in people with COPD.

Data collection and analysis

Two review authors independently extracted data and assessed the risk of bias. Primary outcomes were dyspnoea, exercise capacity and health-related quality of life; secondary outcomes were gas exchange, breathing pattern and adverse events. To determine whether effects varied according to the treatment used, we assessed each breathing technique separately.

Main results

Sixteen studies involving 1233 participants with mean forced expiratory volume in one second (FEV1) 30% to 51% predicted were included. There was a significant improvement in six-minute walk distance after three months of yoga involving pranayama timed breathing techniques (mean difference to control 45 metres, 95% confidence interval 29 to 61 metres; two studies; 74 participants), with similar improvements in single studies of pursed lip breathing (mean 50 metres; 60 participants) and diaphragmatic breathing (mean 35 metres; 30 participants). Effects on dyspnoea and health-related quality of life were inconsistent across trials. Addition of computerised ventilation feedback to exercise training did not provide additional improvement in dyspnoea-related quality of life (standardised mean difference -0.03; 95% CI -0.43 to 0.49; two studies; 73 participants) and ventilation feedback alone was less effective than exercise training alone for improving exercise endurance (mean difference -15.4 minutes; 95% CI -28.1 to -2.7 minutes; one study; 32 participants). No significant adverse effects were reported. Few studies reported details of allocation concealment, assessor blinding or intention-to-treat analysis.

Authors' conclusions

Breathing exercises over four to 15 weeks improve functional exercise capacity in people with COPD compared to no intervention; however, there are no consistent effects on dyspnoea or health-related quality of life. Outcomes were similar across all the breathing exercises examined. Treatment effects for patient-reported outcomes may have been overestimated owing to lack of blinding. Breathing exercises may be useful to improve exercise tolerance in selected individuals with COPD who are unable to undertake exercise training; however, these data do not suggest a widespread role for breathing exercises in the comprehensive management of people with COPD.

Résumé scientifique

Exercices de respiration pour maladie pulmonaire obstructive chronique

Contexte

Les exercices de respiration pour les personnes souffrant de broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) visent à modifier l'usage des muscles respiratoires, à améliorer la performance des muscles respiratoires et à réduire la dyspnée. Bien que certaines études ont fait état d'effets physiologiques positifs à court terme des exercices de respiration chez les personnes souffrant de (BPCO), leurs effets sur la dyspnée, la capacité à l'effort et le bien-être ne sont pas clairs.

Objectifs

Déterminer si des exercices de respiration chez les personnes souffrant de M(BPCO) ont des effets bénéfiques sur la dyspnée, la capacité à l'effort et la qualité de vie liée à la santé, en comparaison avec l'absence d'exercices de respiration ; et également déterminer si les exercices de respiration ont des effets indésirables sur les personnes souffrant de BPCO.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué une recherche dans le registre spécialisé des essais du groupe Cochrane sur les voies respiratoires et dans la base de données PEDro, de leur origine respective jusqu'à octobre 2011.

Critères de sélection

Nous avons inclus des essais randomisés en parallèle ayant comparé des exercices de respiration à l'absence d'exercices de respiration ou à une autre intervention, chez des personnes souffrant de BPCO.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont extrait les données et évalué le risque de biais de façon indépendante. Les principaux critères de jugement étaient la dyspnée, la capacité à l'effort et la qualité de vie liée à la santé ; les critères de jugement secondaires étaient les échanges gazeux, la façon de respirer et les effets indésirables. Afin de déterminer si les effets variaient en fonction du traitement utilisé, nous avons évalué séparément chaque technique de respiration.

Résultats principaux

Seize études ont été incluses, impliquant 1233 participants à valeurs prédites de volume expiratoire maximal seconde (VEMS1) moyen de 30 % à 51 %. Il y avait eu une amélioration significative de la distance de marche en six minutes après trois mois de yoga incluant des techniques pranayama de respiration rythmée (différence moyenne de 45 mètres avec le groupe de contrôle ; intervalle de confiance à 95% 29 à 61 mètres ; deux études ; 74 participants), et des améliorations similaires dans des études uniques sur la respiration à lèvres pincées (moyenne de 50 mètres ; 60 participants) et la respiration diaphragmatique (moyenne de 35 mètres ; 30 participants). Les effets sur la dyspnée et la qualité de vie liée à la santé variaient entre les essais. L'ajout à l'exercice d'un retour (feedback) de ventilation informatisé n'avait pas abouti à une amélioration supplémentaire de la qualité de vie liée à la dyspnée (différence moyenne standardisée -0,03 ; IC à 95% -0,43 à 0,49 ; deux études ; 73 participants) et le seul retour de ventilation était moins efficace que l'exercice seul pour améliorer l'endurance à l'exercice (différence moyenne -15,4 minutes ; IC à 95% -28,1 à -2,7 minutes ; une étude ; 32 participants). Aucun effet indésirable notable n'avait été signalé. Quelques études avaient rendu compte de détails sur l'assignation secrète, la mise en aveugle des évaluateurs ou l'analyse en intention de traiter.

Conclusions des auteurs

Des exercices de respiration sur quatre à 15 semaines améliorent la capacité fonctionnelle d'effort chez les personnes souffrant de BPCO, en comparaison avec l'absence d'intervention, mais il n'y a pas d'effets cohérents sur la dyspnée ou la qualité de vie liée à la santé. Les résultats étaient similaires pour tous les exercices de respiration examinés. Les effets du traitement pour les critères de résultat rapportés par le patient pourraient avoir été surestimés en raison de l'absence de masquage. Les exercices de respiration pourraient aider à améliorer la tolérance à l'effort chez les personnes souffrant de BPCO qui ne sont pas en mesure d'effectuer un entraînement physique, mais ces données ne permettent pas d'attribuer un large rôle aux exercices de respiration dans la prise en charge globale des personnes souffrant de BPCO.

Plain language summary

Breathing exercises for chronic obstructive pulmonary disease

People with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) often have an altered breathing pattern and experience shortness of breath, particularly when they exercise. This review aimed to determine whether breathing exercises that are designed to retrain the breathing pattern could reduce breathlessness, increase exercise capacity and improve well being for people with COPD.

Sixteen trials with 1233 participants were included, most of whom had severe COPD. The breathing techniques studied included pursed lip breathing (breathing out slowly with the lips in a whistling position), diaphragmatic breathing (deep breathing focusing on the abdomen), pranayam yoga breathing (timed breathing with a focus on exhalation), changing the breathing pattern using computerised feedback to slow the respiratory rate and increase exhalation time, or combinations of these techniques. The study quality was generally low. Breathing exercises appeared to be safe for people with COPD. Yoga breathing, pursed lip breathing and diaphragmatic breathing improved the distance walked in six minutes by an average of 35 to 50 metres in four studies. Effects of breathing exercises on shortness of breath and well being were variable. When added to whole body exercise training, breathing exercises did not appear to have any additional benefit.

Résumé simplifié

Exercices de respiration pour le traitement de la maladie pulmonaire obstructive chronique

Les personnes souffrant de broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) ont souvent une respiration altérée et souffrent d'essoufflement, notamment quand ils s'exercent. Cette revue visait à déterminer si des exercices de respiration qui sont conçus pour réapprendre à respirer pouvaient réduire l'essoufflement, augmenter la capacité à l'effort et améliorer le bien-être des personnes souffrant de BPCO.

Seize essais totalisant 1233 participants ont été inclus, la plupart atteints de BPCO sévère. Les techniques de respiration étudiées incluaient la respiration à lèvres pincées (expiration lente avec les lèvres en position de sifflement), la respiration diaphragmatique (respiration profonde se concentrant sur l'abdomen), la respiration de yoga Pranayama (respiration rythmée orientée sur l'expiration), le changement de façon de respirer utilisant un retour (feedback) informatisé pour ralentir le rythme respiratoire et augmenter la durée de l'expiration, ainsi que des combinaisons de ces diverses techniques. La qualité des études était généralement faible. Les exercices de respiration semblaient être sans danger pour les personnes souffrant de BPCO. Dans quatre études, la respiration yoga, la respiration à lèvres pincées et la respiration diaphragmatique avaient amélioré d'en moyenne 35 à 50 mètres la distance parcourue en six minutes. Les effets des exercices de respiration sur l'essoufflement et le bien-être avaient été variables. Lorsqu'ils se rajoutaient à des exercices physiques complets, les exercices de respiration ne semblaient conférer aucun bénéfice supplémentaire.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 2nd November, 2012
Traduction financée par: Minist�re des Affaires sociales et de la Sant�

Get access to the full text of this article