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Headnote

Abstract

Objective: To assess the effect of cardiovascular biofeedback on coping levels of nursing professionals at a university hospital, when compared with a computerized activity without self-monitoring.

Methods: This is a randomized clinical trial, with two groups, biofeedback and placebo, carried out with 115 nursing professionals from a university hospital. The groups participated in nine meetings for three weeks. The outcome was assessed by Coping Responses Inventory, Brazilian version, applied prior to the first session and immediately after the final session. The outcome analysis was performed by ANCOVA, considering α = 5%.

Results: The Coping Responses variation had a statistically significant effect. The control group showed an increase of 0.17 points in this variation when compared to the intervention group (h2 = 0.07; p=0.004). The Avoidance Responses variation and Overall Coping Level did not show a statistically significant effect on the group/time interaction (p=0.471 and p=0.786, respectively).

Conclusion: Intervention with cardiovascular biofeedback was shown to have no superior effect than placebo in improving coping levels.

Keywords Nursing, team; Biofeedback, psychology; Adaptation, psychological; Occupational health

Resumo

Métodos: Ensaio clínico randomizado, com dois grupos, Biofeedback e placebo, realizado com 115 profissionais de enfermagem de um hospital universitário. Os grupos participaram de nove encontros por três semanas. O desfecho foi avaliado pelo Inventário de Respostas de Coping no Trabalho, versão brasileira, aplicado prévio a primeira sessão e imediatamente após a sessão final. A análise do desfecho foi feita pela ANCOVA, considerando α = 5%.

Resultados: A variação das Respostas de Enfrentamento apresentou efeito estatisticamente significativo, o grupo controle apresentou aumento de 0,17 pontos nesta variação quando comparado ao grupo intervenção (h2 = 0,07; p=0,004). A variação das Respostas de Evitação e do Nível Geral de Coping não evidenciou efeito estatisticamente significativo na interação grupo/tempo (respectivamente, p=0,471 e p=0,786).

Conclusão: A intervenção com Biofeedback cardiovascular demonstrou não ter efeito superior ao placebo na melhora dos níveis de coping.

Descritores Equipe de enfermagem; Biorretroalimentação psicológica; Adaptação psicológica; Saúde do trabalhador

Resumen

Métodos: Ensayo clínico aleatorizado, con dos grupos, Biofeedback y placebo, realizado con 115 profesionales de enfermería de un hospital universitario. Los grupos participaron en nueve encuentros durante tres semanas. El desenlace fue evaluado por el Inventario de Respuestas de Coping en el Trabajo, versión brasileña, aplicado antes de la primera sesión e inmediatamente después de la sesión final. El análisis del desenlace se realizó por ANCOVA, considerando α = 5 %.

Resultados: La variación en las Respuestas de Afrontamiento presentó un efecto estadísticamente significativo. El grupo control presentó un aumento de 0,17 puntos en esta variación al compararlo con el grupo experimental (h2 = 0,07; p=0,004). La variación de las Respuestas de Evitación y del Nivel General de Coping no evidenció un efecto estadísticamente significativo en la interacción grupo/tiempo (respectivamente, p=0,471 y p=0,786).

Conclusión: La intervención con Biofeedback cardiovascular demostró que no tiene efecto superior al del placebo en la mejora en los niveles de coping.

Descriptores Grupo de enfermeira; Biorretroalimentación psicológica; Adaptación psicológica; Salud laboral

Introduction

Nursing work, involving organizational peculiarities and care demands, sometimes unexpected and complex, can contribute to psycho-emotional illness. This has a significant impact on workers' physical and psychological health, causing physiological responses that reflect negatively on individuals' professional skills, social relationships and behaviors and well-being.(1,2)

The use of coping responses has the potential to help professionals to consciously overcome or minimize the different negative and conflicting situations experienced at work. In this sense, coping can be the punctual solution to a situation of conflict, exhaustion or stress, contributing to the recovery of individual well-being and minimizing psychoemotional illness.(3)

A study developed with nurses in Egypt showed a negative and significant relationship between coping levels and occupational stress of participants (r=-0.57, p<0.01). By educating nurses about the impacts and symptoms of stress and ways to develop problem-solving coping skills, professionals tend to implement and improve such mechanisms for their own benefit and those around them.(3)

Biofeedback tools, whose self-regulation processes occur through the human-machine interface, have been identified as effective for strengthening coping skills, gaining visibility as a non-drug therapeutic tool, isolated or combined with other therapies. They are proven to be effective in managing stress, improving health and performance in different populations, such as athletes, high school and college students, police officers, managers, among others.(4-7)

Usually, untrained individuals breathe erratically and without coherence. In this sense, guided breathing training, according to standardized parameters and using tools such as cardiovascular biofeedback, aims to equip individuals to modulate breathing at an appropriate pace and consciously, for the acquisition of beneficial effects on physical and psychological health.(4)

The cardiovascular biofeedback technique is sensitive to changes in the Autonomic Nervous System (ANS), allowing individuals to learn to modulate their own body's response through information from the heartbeat, and can be considered a coping mechanism.(8) It is noteworthy that no clinical study, to date, has investigated the effects of cardiovascular biofeedback on the coping of nursing professionals during work exercise. (9)

Considering the above, the hypothesis investigated is that professionals who perform cardiovascular biofeedback training with guided breathing show improvement in coping levels, when compared to those who perform an activity without self-monitoring. The present study aimed to assess the effect of cardiovascular biofeedback on coping levels of nursing professionals at a university hospital, when compared with a computerized activity without self-monitoring.

Methods

This is a parallel, double-blind, Randomized Clinical Trial (RCT) comparing two groups. It was carried out from June 2020 to August 2021, together with the nursing group of the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), an institution considered a reference center for health care and research in Rio Grande do Sul. It was conducted as recommended by the Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT).

The target population was nursing professionals of both sexes, active in the position, admitted for more than 90 days, working in any work shiftprovided for in the institution, allocated in Surgical Nursing (SNS), Clinical Nursing (ClinNS) or Clinical Hospitalization Nursing (CHNS) Services, which have similar characteristics regarding infrastructure, organization, lighting and type of patient treated, not being a reference for hospitalization of patients with COVID-19, and who had an Overall Stress Level greater than one (OSL>1).

The OSL was determined using the Stress Symptoms Scale (SSS), applied, at most, up to 30 days before the initial session (t0). The SSS assesses physical and psychological symptoms, caused as the body's responses to events considered stressful. Through the arithmetic mean of the items, the OSL is identified, and values greater than one indicate the presence of stress, oscillating between 1.1 (lower stress) and 2.95 (maximum stress).(10) Indicating the presence of the condition of interest to participate in the research.

Professionals on long-term leave (social security benefit and pregnancy or lactation leave) and vacations, or who had returned less than 15 days after these leaves, and those with a pacemaker or heart rhythm pathologies were excluded from the sample.

The sample size calculation was estimated by the stress condition of interest, based on an intervention study that showed a difference in stress levels immediately after the intervention (Cohen's d = -0.33), as well as six weeks after the intervention (Cohen's d = -0.68).(6) Considering a single flow sample, significance level of 5%, power of 90%, standardized effect size (Cohen's d) of at least 0.4 between assessments, and with estimated loss of 5% (with no expected follow-up of participants), a minimum sample of 57 professionals was obtained in the intervention group and 57 professionals in the control, totaling 114 participants.

The researchers selected participants, respecting the eligibility criteria, based on the work scales of each nursing service, using the Sorteio de Nomes app for Android®. The researchers randomly selected participants, respecting the eligibility criteria, based on the work schedules of each nursing service, using the Sorteio de Nomes app for Android®. The professionals considered eligible were randomized into an intervention group or a control group, and invited to participate in the RCT.

Chunk randomization was chosen, carried out through the website randomization.com, ensuring that the number of participants was equally distributed in the groups. It was carried out by one of the researchers who did not act in the conduct of activities with participants.

After acknowledgment and acceptance by the research subject, the researcher or research assistant scheduled the first session, which took place during the work shiftand in a private place close to participants' performance unit. All procedures, regardless of the allocation group, occurred individually and during participants' workday. The inclusion of subjects in the research took place gradually, during the period from June 2020 to August 2021, until reaching a minimum sample of 57 professionals per group.

The socio-employment and health information questionnaire was designed with the aim of collecting socio-biographical, socio-occupational data, health conditions and previous self-reported diseases by participants.

The primary outcome, improvement in coping levels, was assessed by the Coping Responses Inventory (IRC-T), Brazilian version,(11) which demonstrated good internal consistency in a previous study µ= 0.96.(12) IRC-T consists of 48 items that address professionals' coping responses to stressful situations in their work environment. It is divided into two categories and four subcategories: Coping Responses (24 items) - logical reasoning, positive reappraisal, guidance/support, and decision- making; and Avoidance Responses (24 items) - evasive rationalization, resigned acceptance, compensatory alternatives, and emotional overflow.

The IRC-T score is assessed on a Likert scale, which ranges from 0 (never) to 3 (use in large amounts) points. The arithmetic mean of the items in the same category allows the identification of prevalent coping responses and the arithmetic mean of the 48 IRC-T items provides the Overall Coping Level (OCL). It can range from 0 (never use coping responses), 1 (rarely use), 2 (occasional use) and 3 (frequently use coping), i.e., score > 1 indicates use of coping responses by participants.(12)

The secondary outcome, improvement in HRV parameters, although assessed, will not be the subject of this publication.

Participants in both groups responded to the research protocol in two moments: pre-intervention, prior to the initial or baseline session (t0) and post-intervention, immediately after the last session (t8) of the approach. There is no follow-up forecast, due to the interest in measuring the immediate effect of the intervention on the outcome of interest.

The intervention consisted of training in the cardiovascular biofeedback technique, using EmWave Pro Plus® interface and interactive games. This intervention uses photoplethysmography technology, a reliable, valid and accurate method for capturing and quantifying, in real time, physiological data related to the heartbeat. During the interactive game, from the physiological behavior measured, the software generates continuous and dynamic information so that participants can, gradually, by maintaining the rhythm and concentration in guided and standardized breathing, improve their respiratory and heart rate.(13)

Considering the peculiarities of nursing professionals' work routine, the intervention was defined in nine meetings, which took place three times a week, over three weeks. In the first meeting (t0), baseline measurement of heart rate variability (HRV) and guidance on the dynamics of the next meetings were performed.

In the eight subsequent meetings (t1 to t8), guided deep breathing training was performed, at a controlled and standardized frequency, with the aid of York Biofeedback Breath Pacer (standardized at six breaths/minute, inspiration ratio 50/50, with pause after inspiration of 32% and after expiration of 20%, prevalent in 95% of the population), combined with biofeedback, through interactive games provided by EmWave Pro Plus®, lasting ten minutes per session. Participants were instructed on how to perform guided deep breathing, as well as biofeedback information, captured through the photoplethysmography-type sensor, installed in the participants' ear lobe, and visualized through the interface projected on the computer screen for self-modulation of breathing.

The control consisted of performing a computerized activity without self-monitoring, aiming to maintain blinding between the groups. To this end, the online application Jigsaw Puzzles was defined, which consists of a puzzle with various levels of difficulty and was performed on a tablet.

Each professional participated of the study developing nine sessions. In the first meeting (t0), the baseline HRV measurement was performed and in the eight subsequent meetings (t1 to t8) computerized activities without self-monitoring, lasting ten minutes per session. Likewise, EmWave Plus Pro® was used, being installed in the participants' ear lobe, without the participant seeing the interface projected on the computer screen.

Equipment was cleaned with a cloth moistened with 70% isopropyl alcohol, immediately before and after the activity with each participant.

Blinding was considered so that participants did not know whether they were participating in the intervention group or the control group. The instruments for data collection were self-applied, being delivered to participants in a brown envelope, collected on a date defined between the researched and the researcher and submitted to double typing of data in Excel spreadsheets.

Due to the restriction of research assistants, due to the pandemic, and the peculiarity of the activities in the groups, it was not possible to blind the researchers and assistants who performed them. All research team members were duly trained, aiming to maintain the homogeneity of the approach, guidelines and implementation of the proposed intervention.

Blinding was considered in data analysis. To this end, prior to the statistical consultation, the intervention and control group databases were unified and coded regarding the allocation of participants. Data were analyzed using the SPSS statistical package, version 20.0. The distribution of continuous variables was assessed for normality using the Shapiro-Wilks test. Normally distributed variables were compared using Student's t test and, in case of asymmetry, they were compared using the Mann- Whitney test. In comparing proportions, Pearson's chi-square or Fisher's exact test was applied.

To assess the effect of the intervention, considering that the measurement took place in two moments, we used ANCOVA analysis of covariances, with Bonferroni adjustment (post-hoc), considering the variation (delta) as the outcome (post-intervention assessment subtracted from the pre-intervention assessment). and adjusted by the respective baseline measurements. The effect size was verified through the partial eta squared(h2 - variance ratio associated with an effect).

Variation analysis (delta) allowed us to verify the effect of the intervention on the individual variation (intra groups) of coping levels between the two measurement moments: t8-t0. Finally, the variation and comparison between groups made it possible to verify the group versus time interaction.

This study was conducted in accordance with the ethical principles of research involving human beings. It is linked to a matrix project, proposed by the Interdisciplinary Group of Occupational Health (GISO - Grupo Interdisciplinar de Saúde Ocupacional - UFRGS), having been registered in Clinical Trials, under the name Biofeedback Effects on Stress, Anxiety, and Quality of Professional Life on Nursing Staffof an University Hospital, under identification NCT04446689. It was approved by the Research Ethics Committee of the HCPA, under CAEE (Certificado de Apresentação para Apreciação Ética - Certificate of Presentation for Ethical Consideration) 23346619.0.0000.5327 and Opinion 3.796.246.

Results

We recruited 168 nursing professionals who had symptoms of stress. However, 40 professionals were excluded due to the need to reallocate between sectors, leave and leave the institution. A total of 128 professionals were randomized into the intervention group (IG) and control group (CG), there was a loss of follow-up of six participants in the IG and seven participants in the CG. Therefore, 115 nursing professionals were effectively analyzed. The details are in the flowchart of participant involved in the study (Figure 1), constructed according to CONSORT.

Table 1 presents the description of participants according to sociodemographic, work and health data. It is noteworthy the non-observance of a statistically significant difference between the groups (p>0.05), characterizing homogeneity in the sample.

Table 2 presents the mean pre-intervention (t0) and post-intervention (t8) coping level and the time/group interaction (t8-t0) variation. This, in order to present the effect of the intervention on levels of coping in the groups (IG and CG).

The results showed that the Coping Responses variation, in the group/time interaction, had a statistically significant effect (F(2, 112) = 8.73, p = 0.004) and small effect size (h2 = 0,07). CG showed an increase of 0.17 points in this variation when compared to the IG (95% CI 0.06 - 0.29; p=0.004). The Avoidance Responses variation, for group/time interaction, did not present a statistically significant effect (F(2, 112) = 0.52, p = 0.471;h2 = 0.05). CG showed an increase of 0.04 points in this variation when compared to the IG (95% CI: -0.07 - 0.15; p=0.471). Also, in the group/time interaction, the results of the OCL variation did not present a statistically significant effect (F(2, 112) = 0.07, p = 0.786; h2 = 0.001). CG showed an increase of 0.01 points in the coping level variation when compared to IG (95% CI: -0.05 - 0.07; p=0.786).

Discussion

The effect of the intervention with cardiovascular biofeedback in improving the levels of coping of nursing professionals working in hospital sectors could not be sustained through the IRC-T. It was evidenced that, in the group/time interaction, the Coping Responses variation showed an increase of 0.17 points in CG (placebo), but with a small effect size (h2 = 0.07; p=0.004). The Avoidance Responses variation and OCL showed no statistically significant effect on group/time interaction as well as small effect sizes (respectively, h2 = 0.05; p=0.471 and h2 = 0.001; p=0.786).

Such results are in agreement with a quasi-experimental study carried out with 32 undergraduate nursing students who underwent four weeks of cardiovascular biofeedback training. It was evidenced, in the group/time interaction, that IG significantly increased the perceived coping ability (F=12.78, p<0.001) compared to CG participants.(7) It is important to highlight that, in addition to the peculiarities of the populations and instruments used, nursing students in CG were not submitted to any placebo activity.

The placebo effect, attributed to the expectation of cure, must be considered. Even not knowing the allocation group, when participating in an intervention study, which by its nature is intended to treat, participants feel recognized and cared for, which consequently causes a change in emotional state. Fact that may contribute to the improvement or not of the outcome under assessment.(14)

This fact was corroborated in this study. CG, submitted to placebo activity, showed a statistically significant improvement in coping level for Coping Responses, although with a small effect size.

It is considered that providing opportunities for recreation activities that involve entertainment and the use of manual skills may have potentiated the effect of relaxation in professionals. Triggering positive reassessment coping responses to the stressful work situation or event. Positive reappraisal, a subcategory of Coping Responses of IRC-T, has been identified as one of the main emotion-focused coping strategies used by nursing professionals.(15)

Although it is not directly focused on solving the problem, the positive reappraisal is directed towards an internal source of stress, making it possible to re-signify the situation in a positive way or to create emotional strategies that alleviate the experience of a stressful situation. This is evidenced in the scientific literature as an important strategy for recovering balance and emotional strengthening, a step prior to logical reasoning and decision-making.(16,17)

It should be noted that Coping Responses had higher averages than Avoidance Responses. Corroborating studies carried out with intensive care and emergency nursing teams, showed that when work requires high psychological demands, the use of coping responses, especially positive reassessment and guidance/support, provide better adaptation to the work context and rapid recovery of satisfaction and well-being, minimizing the risk of illness for nursing professionals. (17,18)

It is noteworthy that mindfulness, meditation and respiratory modulation interventions, such as cardiovascular biofeedback, require the development of self-awareness and self-control to acquire coping skills. Progressively, physiological responses improve, whose benefits tend to be more effective and lasting in maintaining homeostasis and psycho- emotional health at work.(19)

Authors reported, in a case study on a professional athlete who had problems with high emotionality, that after being submitted to a specific protocol of therapy with biofeedback, he showed significant improvement in relation to coping to control body functions. Thus, decreased anxiety, emotional control and increased perception of overall well-being, resulting in better performance in training and competitions.(20)

In this way, the subjective and multidimensional character of coping is highlighted, being influenced by personality characteristics, family and social factors, as well as the environment and labor relations, which are difficult to measure and control in population studies. It must be considered that, even without statistical significance, the reduction in coping levels, especially in the Coping Responses subcategory in the IG, may be linked to the peculiar moment in which the research was carried out, which was conducted during the work shiftof nursing professionals who, although they were not working in direct care for patients with COVID-19, were experiencing uncertainties, interference and impact of the pandemic emotionally on their institutional routine.

In this regard, some limitations were identified, such as the impossibility of individualizing the controlled frequency and/or resonant frequency for guided deep breathing training, in view of conducting the study in accordance with the methodological assumptions, which advocate standardization of activities to minimize biases in the research. As well as a resource for measuring limited coping and logistics of sessions that did not occur successively.

Conclusion

Intervention with cardiovascular biofeedback did not demonstrate a superior effect than placebo in improving coping levels, assessed through the IRC-T categories. Although with a small effect size, CG showed a statistically significant increase in coping levels in the Coping Response category when compared to IG. The Avoidance Responses variation and the OCL did not show a statistically significant effect on the group/time interaction.

Acknowledgments

To the Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; PhD scholarship to Liliana Antoniolli) and the Alliance for Education and Training Program (PAEC - OEA/ CGUB; PhD scholarship to Edwing Alberto Urrea Vega).

Collaborations

Antoniolli L, Macedo ABT, Vega EAU, Pinheiro JMG, Tanaka AKSR and Souza SBC contributed substantially to data conception and design or analysis and interpretation, article writing or relevant critical review of the intellectual content and final approval of the version to be published.

How to cite: Antoniolli L, Macedo AB, Vega EA, Pinheiro JM, Tanaka AK, Souza SB. Effect of biofeedback on nursing team coping: a randomized clinical trial. Acta Paul Enferm. 2023;36:eAPE00502.

Submitted March 10, 2022

Accepted September 27, 2022

Clinical Trial Record: NCT04446689

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Introdução

O contexto de trabalho da enfermagem, envolvendo peculiaridades organizacionais e demandas assistenciais, por vezes inesperadas e complexas, pode contribuir para o adoecimento psicoemocional. Este exerce impacto significativo na saúde física e psicológica do trabalhador, provocando respostas fisiológicas que refletem negativamente nas competências profissionais, nas relações e comportamentos sociais e no bem estar do indivíduo.(1,2)

A utilização de respostas de coping tem potencial para auxiliar o profissional a superar ou minimizar, de forma consciente, as diferentes situações negativas e conflituosas vivenciadas no labor. Neste sentido, o coping pode ser a solução pontual de uma situação de conflito, desgaste ou estresse, contribuindo para recuperação do bem estar individual e minimização do adoecimento psicoemocional.(3)

Estudo desenvolvido com enfermeiras no Egito apontou relação negativa e significativa entre níveis de coping e de estresse ocupacional dos participantes (r=-0.57, p<0,01). Ao educar os enfermeiros quanto aos impactos e sintomas do estresse e maneiras para desenvolver habilidades de coping para resolução de problemas, os profissionais tendem a implementar e aprimorar tais mecanismos em benefício próprio e daqueles ao seu redor.(3)

Ferramentas de Biofeedback, cujos processos de auto regulação ocorrem através da interface homem máquina, vêm sendo apontadas como eficazes para fortalecimento de habilidades de coping, ganhando visibilidade como ferramenta terapêutica não medicamentosa, isolada ou combinada a outras terapias. Comprovadamente, são eficazes no manejo do estresse, na melhora da saúde e no desempenho de diferentes populações, como atletas, estudantes de nível médio e superior, policiais, gerentes, entre outras.(4-7)

Usualmente, indivíduos não treinados respiram de forma desordenada e sem coerência. Neste sentido, o treino de respiração guiada, conforme parâmetros padronizados e com uso de ferramentas como o Biofeedback cardiovascular visa instrumentalizar o individuo a modular a respiração em ritmo adequado e conscientemente, para aquisição de efeitos benéficos à saúde física e psicológica.(4)

A técnica de Biofeedback cardiovascular é sensível as alterações do Sistema Nervoso Autônomo (SNA), possibilitando que o indivíduo aprenda a modular a resposta de seu próprio corpo por meio das informações vindas do batimento cardíaco, podendo ser considerado um mecanismo de coping.(8) Ressalta-se que nenhum estudo clínico, até o presente momento, investigou os efeitos do Biofeedback cardiovascular sobre o coping de profissionais de enfermagem durante o exercício laboral. (9)

Frente ao exposto, a hipótese investigada é de que profissionais que realizam treino de Biofeedback cardiovascular com respiração guiada apresentam melhora nos níveis de coping, quando comparados aos que realizam uma atividade sem automonitoramento. O presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito do Biofeedback cardiovascular sobre os níveis de coping dos profissionais da enfermagem, de um hospital universitário, quando comparado com uma atividade informatizada sem automonitoramento.

Métodos

Ensaio Clínico Randomizado (ECR) paralelo, duplo cego, comparando dois grupos. Realizado no período de junho de 2020 a agosto de 2021, junto ao Grupo de Enfermagem do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), instituição considerada centro de referência para assistência em saúde e pesquisa no Rio Grande do Sul. Conduzido conforme recomendações do Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT).

A população alvo foi profissionais de enfermagem de ambos os sexos, ativos no cargo, admitidos há mais de 90 dias, atuantes em qualquer turno de trabalho previsto na instituição, alocados nos Serviços de Enfermagem Cirúrgica (SEC), Enfermagem Clínica (SEClIN) ou Enfermagem em Internação Clínica (SEIC), os quais possuem características semelhantes quanto à infraestrutura, organização, iluminação e tipo de paciente atendido, não sendo referência para internação de pacientes COVID19, e que apresentaram Nível Geral de Estresse maior que um (NGE>1).

O NGE foi determinado através da Escala de Sintomas de Estresse (ESE), aplicado, no máximo, até 30 dias antes da sessão inicial (t0). A ESE avalia sintomas físicos e psicológicos, ocasionados como respostas do organismo aos eventos considerados estressores. Através da média aritmética dos itens identifica-se o NGE, sendo que valores maiores que um indicam presença de estresse, oscilando entre 1,1 (menor estresse) e 2,95 (estresse máximo).(10) Indicando a presença da condição de interesse para participar da pesquisa.

Foram excluídos da amostra os profissionais em afastamento prolongado (benefício previdenciário e licença gestação ou lactação) e férias, ou que tivessem retornado há menos de 15 dias destes afastamentos, e, portadores de marca-passo ou patologias do ritmo cardíaco.

O cálculo para tamanho da amostra foi estimado pela condição de interesse: estresse. E, fundamentado em estudo de intervenção que evidenciou diferença nos níveis de estresse imediatamente após a intervenção (d de Cohen= -0,33), bem como seis semanas após a intervenção (d de Cohen= -0.68).(6) Considerando uma amostra uni caudal, nível de significância de 5%, poder de 90%, tamanho de efeito padronizado (d de Cohen) de no mínimo 0,4 entre as avaliações, e com estimativas de perda em 5% (sem previsão de acompanhamento dos participantes), obteve-se uma amostra mínima de 57 profissionais no grupo intervenção e 57 profissionais no controle, totalizando 114 participantes.

Os pesquisadores sortearam os participantes, respeitando os critérios de elegibilidade, a partir das escalas de trabalho de cada serviço de enfermagem, utilizando o aplicativo Sorteio de Nomes para Android®. Os profissionais sorteados foram orientados sobre o estudo, receberam o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) e o protocolo da pesquisa, compostos de questionários e instrumentos para aferição das variáveis de interesse. Os profissionais considerados elegíveis foram randomizados em grupo intervenção ou grupo controle, e convidados a participar do ECR.

Optou-se pela randomização em bloco, realizada por meio do site randomization.com, garantindo que o número de participantes fosse igualmente distribuído nos grupos, tendo sido realizada por um dos pesquisadores que não atuou na condução das atividades com os participantes.

Após ciência e aceite por parte do sujeito de pesquisa, o pesquisador ou auxiliar de pesquisa agendou a primeira sessão, que ocorreu durante o turno de trabalho e em local privativo próximo a unidade de atuação do participante. Todos os procedimentos, independentemente do grupo de alocação, ocorreram individualmente e durante a jornada de trabalho do participante. A inclusão de sujeitos na pesquisa ocorreu gradualmente, durante o período de junho de 2020 a agosto de 2021, até atingir a amostra mínima de 57 profissionais por grupo.

O questionário sócio laboral e de informações sobre saúde foi elaborado com intuito da coleta de dados sócio biográficos, sócio-ocupacionais, condições de saúde e doenças prévias autorreferidas pelos participantes.

O desfecho primário, melhora nos níveis de coping, foi avaliado pelo Inventário de Respostas de Coping no Trabalho (IRC-T), mediante versão validada para o contexto laboral brasileiro,(11) a qual demonstrou boa consistência interna em estudo prévio µ= 0,96.(12) O IRC-T é composto por 48 itens que abordam as respostas de coping dos profissionais frente a situações desgastantes e estressoras em seu ambiente laboral. Divide-se em duas categorias e quatro subcategorias: Respostas de Enfrentamento (24 itens) - raciocínio lógico, reavaliação positiva, orientação/apoio, e tomada de decisão; e Respostas de Evitação (24 itens) - racionalização evasiva, aceitação resignada, alternativas compensatórias, e extravasamento emocional.

A pontuação do IRC-T é avaliada em escala Likert, que varia de 0 (nunca) a 3 (uso em grande quantidade) pontos. A média aritmética dos itens de uma mesma categoria permite identificar as respostas de coping prevalentes e a média aritmética dos 48 itens do IRC-T fornece o nível geral de coping (NGC). Podendo oscilar de 0 (nunca utiliza respostas de coping), 1 (utiliza raramente), 2 (uso ocasional) e 3 (usa coping frequentemente), ou seja, pontuação > 1 indica utilização de respostas de coping pelo participante.(12)

O desfecho secundário, melhora nos parâmetros da VFC, embora avaliado, não será objeto desta publicação.

Os participantes de ambos os grupos responderam ao protocolo de pesquisa em dois momentos: pré-intervenção, prévio a sessão inicial ou basal (t0) e pós-intervenção, imediatamente após a última sessão (t8) da abordagem. Sem previsão de acompanhamento (follow-up), devido ao interesse de mensurar o efeito imediato da intervenção sobre o desfecho de interesse.

A intervenção consistiu no treinamento da técnica de Biofeedback cardiovascular, utilizando-se a interface e jogos interativos do software EmWave Pro Plus®. Que utiliza a tecnologia de fotopletismografia, método confiável, válido e preciso para captura e quantificação, em tempo real, de dados fisiológicos relacionados ao batimento cardíaco. Durante o jogo interativo, a partir do comportamento fisiológico aferido, o software gera informações contínuas e dinâmicas para que o participante possa, gradativamente, ao manter o ritmo e a concentração na respiração guiada e padronizada, melhorar seu ritmo respiratório e cardíaco.(13)

Considerando as peculiaridades da rotina laboral dos profissionais de enfermagem, definiu-se a condução da intervenção em nove encontros, os quais ocorreram três vezes por semana, ao longo de três semanas. No primeiro encontro (t0) foi realizada aferição basal da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e orientações sobre a dinâmica dos próximos encontros.

Nos oito encontros subsequentes (t1 a t8) realizou- se treino de respiração profunda guiada, em uma frequência controlada e padronizada, com auxílio do software York Biofeedback Breath Pacer (padronizada em seis respirações/minuto, relação de inspiração 50/50, com pausa após inspiração de 32% e após expiração de 20%, prevalente em 95% da população), combinada com Biofeedback, por meio de jogos interativos fornecidos pelo software EmWave Pro Plus®, com duração de dez minutos por sessão. Os participantes foram orientados quanto a realizar respiração profunda guiada, bem como, quanto às informações de Biofeedback, captadas através do sensor tipo fotopletismografo, instalado no lóbulo da orelha do participante, e visualizadas através da interface projetada na tela do computador, para auto modulação da respiração.

O controle consistiu na realização de atividade informatizada sem auto monitoramento, visando manter o cegamento entre os grupos. Para tal, definiu-se o aplicativo Jigsaw Puzzles online, que é constituído de quebra-cabeça em vários níveis de dificuldade e que foi realizado em um tablet.

Cada profissional participou do estudo desenvolvendo nove sessões, sendo que no primeiro encontro (t0) foi realizada a aferição basal da VFC e nos oito encontros subsequentes (t1 a t8) atividades informatizadas sem auto monitoramento, com duração de dez minutos por sessão. Igualmente, utilizou-se o EmWave Pro Plus®, sendo o sensor instalado no lóbulo da orelha do participante, sem que este visualizasse a interface projetada na tela do computador.

A limpeza dos equipamentos foi realizada com pano umedecido em álcool isopropílico a 70%, imediatamente antes e após a atividade com cada participante.

O cegamento foi considerado para que o participante não tivesse conhecimento se estava participando do grupo intervenção ou do grupo controle. Os instrumentos para coleta de dados eram auto aplicáveis, sendo entregues ao participante em envelope pardo, recolhidos em data definida entre pesquisado e pesquisador e submetidos a dupla digitação dos dados em planilhas do Excel.

Devido a restrição de auxiliares de pesquisa, por conta da pandemia, e a peculiaridade das atividades nos grupos, não foi possível realizar o cegamento dos pesquisadores e auxiliares que as realizaram. Todos os membros da equipe de pesquisa foram devidamente treinados, visando manter a homogeneidade da abordagem, das orientações e da realização da intervenção proposta.

Foi considerado o cegamento na análise dos dados. Para tal, previamente a consultoria estatística, os bancos de dados dos grupos intervenção e controle foram unificados e codificados quanto a alocação dos participantes. Os dados foram analisados com auxílio do pacote estatístico SPSS, versão 20.0. A distribuição das variáveis contínuas foi avaliada quanto à normalidade através do teste de Shapiro- Wilks. As variáveis com distribuição normal foram comparadas por teste t de Student e, em caso de assimetria comparadas pelo teste de Mann-Whitney. Na comparação de proporções, o teste qui-quadrado de Pearson ou exato de Fisher foi aplicado.

Para avaliar o efeito da intervenção, considerando que a aferição ocorreu em dois momentos, utilizou-se a análise de covariâncias ANCOVA, com ajuste de Bonferroni (post-hoc), considerando a variação (delta) como desfecho (avaliação pós intervenção subtraída pela avaliação pré intervenção) e ajustadas pelas respectivas medidas basais. O tamanho do efeito foi verificado através do partial eta squared (h2 - razão de variância associada a um efeito).

A análise pela variação (delta) permitiu verificar o efeito da intervenção na variação individual (intra grupos) dos níveis de coping entre os dois momentos de aferição: t8-t0. A variação e comparação entre grupos, por fim, possibilitou verificar a interação grupo versus tempo.

Este estudo foi conduzido conforme os princípios éticos de pesquisas envolvendo seres humanos. Está vinculado a um projeto matricial, proposto pelo Grupo Interdisciplinar de Saúde Ocupacional (GISO UFRGS), tendo sido registrado no Clinical Trials, com denominação Biofeedback Efects on Stress, Anxiety, and Quality of Professional Life on Nursing Staffof an University Hospital, sob identificador número NCT04446689. Foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do HCPA, sob CAEE 23346619.0.0000.5327 e parecer n0 3.796.246.

Resultados

Foram recrutados 168 profissionais da enfermagem que apresentavam sintomas de estresse. No entanto, 40 profissionais foram excluídos em decorrência da necessidade de realocações entre setores, afastamentos e desligamento da instituição. Foram randomizados 128 profissionais em Grupo Intervenção (GI) e Grupo Controle (GC), houve perda de seguimento de seis participantes do GI e sete participantes do GC. Logo, 115 profissionais da enfermagem foram efetivamente analisados. Cujos detalhes constam no fluxograma dos participantes envolvidos no estudo (Figura 1), construído conforme orientação CONSORT.

A descrição dos participantes, segundo dados sociodemográficos, laborais e de saúde é apresentada na tabela 1. Ressalta-se inobservância de diferença estatisticamente significativa entre os grupos (p>0,05), caracterizando homogeneidade na amostra.

Na tabela 2 apresenta-se a média do nível de coping pré-intervenção (t0) e pós-intervenção (t8) e a variação da interação tempo/grupo (t8-t0). Esta, a fim de apresentar o efeito da intervenção sobre os níveis de coping nos grupos (GI e GC).

Os resultados demonstraram que a variação das Respostas de Enfrentamento, na interação grupo/ tempo, apresentou efeito estatisticamente significa tivo (F(2, 112) = 8,73, p = 0,004) e tamanho de efeito pequeno (h2 = 0,07). Sendo que o GC apresentou aumento de 0,17 pontos nesta variação quando comparado ao GI (IC 95% 0,06 - 0,29; p=0,004). A variação das Respostas de Evitação, para interação grupo/tempo, não apresentou efeito estatisticamente significativo (F(2, 112) = 0,52, p = 0,471; h2 = 0,05). O GC apresentou aumento de 0,04 pontos nesta variação quando comparado ao GI (IC 95%: -0,07 - 0,15; p=0,471). Ainda, na interação grupo/ tempo, os resultados da variação do Nível Geral de Coping não apresentaram efeito estatisticamente significativo (F(2, 112) = 0,07, p = 0,786; h2 = 0,001). O GC apresentou aumento de 0,01 pontos na variação do nível de coping quando comparado ao GI (IC 95%: -0,05 - 0,07; p=0,786).

Discussão

O efeito da intervenção com Biofeedback cardiovascular na melhora dos níveis de coping dos profissionais de enfermagem, atuantes em setores hospitalares, não pôde ser sustentado por meio do IRC-T. Evidenciou-se que, na interação grupo/tempo, a variação das Respostas de Enfrentamento apresentou aumento de 0,17 pontos no Grupo Controle (placebo), contudo, com pequeno tamanho de efeito (h2 = 0,07; p=0,004). E, a variação das Respostas de Evitação e do Nível Geral de Coping não demonstraram efeito estatisticamente significativo na interação grupo/tempo, bem como, pequenos tamanhos de efeito (respectivamente, h2 = 0,05; p=0,471 e h2 = 0,001; p=0,786).

Tais resultados vão de encontro a estudo quase experimental, realizado com 32 graduandos em enfermagem, submetidos a quatro semanas de treinos de Biofeedback cardiovascular. Sendo evidenciado, na interação grupo/tempo, que o grupo intervenção aumentou significativamente a capacidade de coping percebido (F=12,78, p<0,001) em comparação com os participantes do grupo controle.(7) É importante destacar que, para além das peculiaridades das populações e instrumentos utilizados, os graduandos em enfermagem do grupo controle não foram submetidos a qualquer atividade placebo.

O efeito placebo, atribuído à expectativa de cura, deve ser considerado. Uma vez que, mesmo desconhecendo o grupo de alocação, ao participar de um estudo de intervenção, que pela sua natureza tem a intenção de tratar, o participante sente-se reconhecido e cuidado. O que, consequentemente, provoca alteração no estado emocional. Fato que pode contribuir para a melhora ou não do desfecho em avaliação.(14)

O que foi corroborado neste estudo. O grupo controle, submetido a atividade placebo, apresentou melhora estatisticamente significativa no nível de coping para Respostas de Enfrentamento, embora com pequeno tamanho de efeito.

Considera-se que oportunizar atividades de recreação que envolvam entretenimento e uso de habilidades manuais podem ter potencializado o efeito de relaxamento nos profissionais. Desencadeando respostas de coping de reavaliação positiva frente à situação ou evento laboral estressor. A reavaliação positiva, subcategoria das Respostas de Enfrentamento, do IRC-T, tem sido apontada como uma das principais estratégias de coping focado na emoção, utilizada por profissionais de enfermagem.(15)

Embora não esteja voltada diretamente para a solução do problema, a reavaliação positiva é dirigida para uma fonte interna de estresse, possibilitando ressignificar a situação de forma positiva ou criar estratégias emocionais que amenizem a vivência da situação estressora. O que é evidenciando na literatura científica como importante estratégia para recuperação do equilíbrio e fortalecimento emocional, passo anterior ao raciocínio lógico e tomada de decisão.(16,17)

Há de se grifar que Respostas de Enfrentamento apresentaram maiores médias do que as Respostas de Evitação. Corroborando estudos realizados com equipes de enfermagem de terapia intensiva e urgência e emergência, evidenciaram que quando o trabalho exige altas demandas psicológicas o uso de respostas de enfrentamento, especialmente reavaliação positiva e orientação/apoio, proporcionam melhor adaptação ao contexto laboral e rápida recuperação da satisfação e bem estar, minimizando risco de adoecimento aos profissionais de enfermagem. (17,18)

Ressalta-se que intervenções de atenção plena, meditação e modulação respiratória, como o Biofeedback cardiovascular, requerem o desenvolvimento de auto consciência e auto controle para aquisição de habilidades de coping. E, progressivamente, melhora das respostas fisiológicas, cujos benefícios tendem a serem mais efetivos e duradouros na manutenção da homeostase e saúde psicoemocional do trabalho.(19)

Autores reportaram, em estudo de caso sobre um atleta profissional que apresentava problemas de alta emocionalidade, que após ser submetido a protocolo específico de terapia com Biofeedback, o atleta apresentou melhora significativa em relação ao coping para controle das funções corporais. Desencadeando diminuição da ansiedade, controle emocional e melhora na percepção de bem-estar geral. Resultando em melhor desempenho nos treinamentos e competições.(20)

Desta forma, ressalta-se o caráter subjetivo e multidimensional do coping. Sendo influenciado por características de personalidade, fatores familiares e sociais, bem como ambiente e relações laborais, os quais são de difícil aferição e controle em estudos populacionais. Há de se considerar que, mesmo sem significância estatística, a redução dos níveis de coping, especialmente na subcategoria Respostas de Enfrentamento no GI, pode estar vinculada ao momento peculiar em que a pesquisa foi realizada, a qual foi conduzida durante o turno de trabalho dos profissionais de enfermagem que, embora não estivessem atuando na assistência direta a pacientes com COVID-19, estavam vivenciando as incertezas, a interferência e o impacto da pandemia emocionalmente e na rotina institucional.

Neste sentido, algumas limitações foram identificadas: inviabilidade de se individualizar a frequência controlada e/ou frequência ressonante para o treino de respiração profunda guiada, tendo em vista a condução do estudo em conformidade aos pressupostos metodológicos, que preconizam padronização das atividades realizadas para minimizar vieses na pesquisa. Bem como, recurso de aferição de coping limitado e logística das sessões que não ocorreram sucessivamente.

Conclusão

A intervenção com Biofeedback cardiovascular não demonstrou ter efeito superior ao placebo na melhora dos níveis de coping, avaliados através das categorias do IRC-T. Embora com pequeno tamanho de efeito, o grupo controle apresentou aumento estatisticamente significativo nos níveis de coping na categoria Resposta de Enfrentamento quando comparado ao grupo intervenção. A variação das Respostas de Evitação e do Nível Geral de Coping não evidenciaram efeito estatisticamente significativo na interação grupo/tempo.

Agradecimentos

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES; bolsa de doutorado para Liliana Antoniolli) e ao Programa de Alianças para a Educação e a Capacitação (PAEC - OEA/GCUB; bolsa de doutorado para Edwing Alberto Urrea Vega).

Colaborações

Antoniolli L, Macedo ABT, Vega EAU, Pinheiro JMG, Tanaka AKSR e Souza SBC todos os autores listados contribuíram substancial na concepção e projeto ou análise e interpretação dos dados; redação do artigo ou revisão crítica relevante do conteúdo intelectual e aprovação final da versão a ser publicada.

Referências