Vocal warm-up and breathing training for teachers: randomized clinical trial.

OBJECTIVE To compare the effectiveness of two speech therapy interventions, vocal warm-up and breathing training, focusing on teachers' voice quality.METHODS A single-blind, randomized, parallel clinical trial was conducted. The research included 31 20 to 60-year old teachers from a public school in Salvador, BA, Northeasatern Brazil, with minimum workloads of 20 hours a week, who have or have not reported having vocal alterations. The exclusion criteria were the following: being a smoker, excessive alcohol consumption, receiving additional speech therapy assistance while taking part in the study, being affected by upper respiratory tract infections, professional use of the voice in another activity, neurological disorders, and history of cardiopulmonary pathologies. The subjects were distributed through simple randomization in groups vocal warm-up (n = 14) and breathing training (n = 17). The teachers' voice quality was subjectively evaluated through the Voice Handicap Index (Índice de Desvantagem Vocal, in the Brazilian version) and computerized voice analysis (average fundamental frequency, jitter, shimmer, noise, and glottal-to-noise excitation ratio) by speech therapists.RESULTS Before the interventions, the groups were similar regarding sociodemographic characteristics, teaching activities, and vocal quality. The variations before and after the intervention in self-assessment and acoustic voice indicators have not significantly differed between the groups. In the comparison between groups before and after the six-week interventions, significant reductions in the Voice Handicap Index of subjects in both groups were observed, as wells as reduced average fundamental frequencies in the vocal warm-up group and increased shimmer in the breathing training group. Subjects from the vocal warm-up group reported speaking more easily and having their voices more improved in a general way as compared to the breathing training group.CONCLUSIONS Both interventions were similar regarding their effects on the teachers' voice quality. However, each contribution has individually contributed to improve the teachers' voice quality, especially the vocal warm-up.TRIAL RECORD NCT02102399, "Vocal Warm-up and Respiratory Muscle Training in Teachers".

RCT Entities:   Population Interventions Outcomes

INTRODUCTION

Teachers use their voices as their main resource to transmit knowledge and emotion to their students, and they must keep a good vocal quality to ensure the communication efficiency that is inherent to the teaching-learning process.

The combination between using the voice for long periods and occupational hazard factors (loud noises, improper ventilation, excessive working hours, lack of autonomy, lack of knowledge regarding proper vocal techniques, among others) contributes to make this one of the professional categories which is most frequently affected by voice disorders, which represents huge losses for teachers, school communities, and society. ,

Observational epidemiological studies confirm the high prevalence of vocal disorders in teachers from various parts of the world, suggesting a multifactorial etiology. A study conducted in 27 Brazilian states found a higher average of vocal symptoms in teachers (3.7) as compared to other professionals (1.7); 63.1% of teachers mentioned having vocal alteration histories.

Nevertheless, the number of controlled experimental studies aiming to investigate the effects from vocal interventions to produce evidence that contributes to raise awareness to, protect, and recover the vocal health of teachers.

This study aimed to compare the effectiveness of two speech therapy interventions, vocal warm-up (VWU) and breathing training (BT), focusing on teachers’ voice quality.

METHODS

A single-blind, randomized, parallel clinical trial was conducted. The data were collected from July to September 2013 in a large public school in Salvador, BA, Northeastern Brazil. The sample comprised 120 teachers and 2,300 middle and high school students.

Accidental sampling was used to choose the population, and all teachers in the school were invited to take part - they were selected according to certain eligibility criteria.

The inclusion criteria established ages between 20 and 60 years, minimum workloads of 20 hours a week, and either reporting or not reporting having vocal alterations.

The exclusion criteria were the following: being a smoker, excessive alcohol consumption, receiving additional speech therapy assistance while taking part in the study, being affected by upper respiratory tract infections, professional use of the voice in another activity, neurological disorders, and history of cardiopulmonary pathologies.

The teachers who reported not having fully complied with the proposed approach were excluded from the data analysis at the end of the interventions.

The monitored period lasted for six weeks (the same length that was used by other experiments). , The team was previously trained to ensure consistency in their individual and collective procedures, and it has monitored the teachers daily throughout the whole intervention period.

First, the consenting teachers who met all eligibility criteria were informed about the study objective and the confidentiality of results. They were asked to fill out consent forms and sociodemographic questionnaires on their teaching activities and their vocal statuses, to characterize the sample.

The subjects were distributed through simple randomization in VWU and BT groups. Excel software (2007 version) was used to generate random numbers. The subjects’ data were then randomized and coded.

Out of 120 teachers invited, 41 of them (4.2%) stated being interested in taking part, met the eligibility criteria, and were randomized in VWU (n = 20) and BT (n = 21) groups. Five subjects withdrew from the study before the interventions, and two of them left during the monitored period; another three teachers were excluded from the data analysis for having reported not to have fully complied with the proposed approach. Thirty-one subjects that were randomized in VWU (n = 14) and BT (n = 17) groups remained through all research stages (Figure).

Figure

Flowchart for the selection and monitoring of research subjects. Salvador, BA, Northeastern Brazil, 2013.

Before the interventions, the groups did not significantly differ (p < 0.05) in regards to average ages, lengths of teaching experience, hours using their voices in teaching, genders, education levels, weekly workloads of 40 hours, self-reported vocal alterations, search for specialized treatment, fatigue whilst speaking, everyday water intake, and alcohol consumption (Table 1).

Table 1

Sociodemographic characterization of the teaching activity and the vocal conditions of teachers, before the intervention. Salvador, BA, Northeastern Brazil, 2013.

Variable	Vocal warm-up	Breathing training	p
	n = 14	n = 17
Age in years (SD)	45.8 (SD = 8.1)	43.6 (SD = 11.4)	0.56a
Lengths of teaching experience (SD)	19.4 (SD = 8.5)	15.8 (SD = 7.8)	0.23a
Hours/day using the voice (SD)	8.4 (SD = 3.8)	8.0 (SD = 2.5)	0.71a
Gender (%)
Female	85.8	70.6	0.41b
Male	14.2	29.4
Education level (%)
Undergraduate studies	7.1	35.3	0.09b
Graduate studies	92.9	64.7
Workload (hours)
< 40	21.4	11.8	0.88b
40	57.2	64.7
> 40	21.4	23.5
Self-reported vocal alteration (%)
Yes	57.2	58.8	1.00b
No	42.8	41.2
Sought specialized treatment for vocal alterations
Yes	14.2	41.2	0.13b
No	85.8	58.8
Fatigue whilst speaking (%)
Yes	21.4	47.0	0.26b
No	78.6	53.0
Everyday water intake (%)
Yes	64.3	70.6	1.00b
No	35.7	29.4
Alcohol consumption (%)
Yes	35.7	47.0	0.72b
No	64.3	53.0

a Student t-test.

b Fisher’s exact test.

The teachers’ voice quality was investigated through the subjects’ self-assessment and through computerized voice analysis by speech therapists.

To self-evaluate their voices, the subjects answered simplified, Brazilian Portuguese-validated Voice Handicap Index (VHI-10) questionnaires before and after the procedures were conducted. This questionnaire comprises a five-point Likert scale and is as reliable as the original version. It is frequently used in clinical trials. , The score is calculated by simply adding up its points – the higher the score, the higher is the subject’s voice handicap. The averages of final VHI-10 scores were transformed in percentages to enable comparison with other studies and for voice handicap extents to be more easily visualized.

At the end of the monitored period, the subjects also filled out a post-intervention questionnaire, which evaluated interventions regarding treatment compliance, ease of speaking, confidence in the proposed approach, and clarity of speech.

The computerized voice analysis was performed individually, before and after the monitored period, by three assistant speech therapists (only at this study stage) who were blinded regarding the subjects’ intervention types.

The voice samples were recorded in VoxMetria software (version 4.7h from CTS Informática). It was installed in a Sony VAIO® laptop that was equipped with an Intel® Core™ i3 processor and a 64-bit Realtek sound card with a recording speed of 20 KHz. The recording was conducted in a room outside the main school area, in a properly calibrated OTOBEL, BEL-BABY2 audiometric booth that was certified by INMETRO (Brazilian National Institute of Metrology, Quality and Technology).

A SHURE, model WH20 dynamic cardioid headset was used, and it was placed 4 cm away from the speaker’s mouth at a 45° angle, according to the software user’s manual. The teachers were asked to remain sitting and emit sustained vowel /Ɛ:/ in the same pitch and intensity they were used to, for five seconds.

The values of the following voice parameters were extracted from the software after the initial and final segments of tracks were excluded (due to their inherent instability): average fundamental frequency (F0); short-term disturbance measurements – jitter (variance in the fundamental frequency at each cycle) and shimmer (wavelength variance at each cycle); noise and glottal-to-noise excitation ratio (GNE).

The normal voice limits were indicated by VoxMetria acoustic analysis software: jitter (< 0.6%); shimmer (< 6.5%); noise (< 2.5 dB), and GNE ratio (≥ 0,5 dB).

All the subjects were told not to perform the exercise sequence on the day of the final acoustic recording, as the analysis intended to verify the effects of long-term interventions.

The initial training and the monitoring of teachers were conducted by three experienced speech therapists in both intervention approaches. These therapists only took part in the study stage.

At the end of the monitored period, each subject received a report on their improvement and regarding their need to look for medical assistance.

The intervention that was conducted in the VWU group lasted 13 minutes in average, and the subjects were instructed to perform its exercises once a day, before they would teach their first classes, in order that they maintain the immediate vocal effects to achieve higher efficiency while working. The exercise program included: stretching of upper limbs (rotating shoulders, raising arms, and stretching the neck); long utterance of fricative phonemes /z:/ and /s:/ to direct the airflow; vibrant sounds at usual pitch, with modulation of frequencies (vibrating tongue or lips); and nasal sounds for higher vocal projection and resonance anteriorization.

The intervention in the BT group was adapted from a previous study, and it involved the performance of exercises for the muscles of exhalation through a mucus clearance device (New Shaker, NCS brand) coupled with a nasal clip, lasting 13 minutes in average. The exercises included breathing through the mouth with nostrils closed by the clip, and deep exhaling through the mucus clearance device. Five series with five repetitions each were performed, with 15 to 30-second pauses between each of them. Each subject was instructed to perform the exercise sequence once a day, before they taught their first classes. All subjects in that group received a mucus clearance device.

The self-assessment (VHI-10) and the computerized voice analysis were considered as primary outcomes. Treatment adherence and intervention benefits, which were obtained from the post-intervention questionnaire, were considered as secondary outcomes. The analyses (before and after the interventions) were conducted by comparing results within groups and from one group to the other.

The statistical analyses were conducted in a blinded way. Statistical Package for the Social Sciences (SPSS, version 19.0) was used to store the data and conduct hypothesis testing. A 5% significance level was adopted (p ≤ 0.05). Student t-test for independent samples and Fisher’s exact test were used to compare the characteristics of the groups before the intervention. Wilcoxon signed-rank test was used to compare the values of self-assessment and acoustic voice indicators before and after the intervention. Mann–Whitney U test was used to compare the differences in self-assessment and acoustic voice indicators between VWU and BT groups before and after the intervention.

The study was conducted pursuant to the Declaration of Helsinki, and it was approved by the Research Ethics Committee of Faculdade de Medicina da Bahia (Process 234,154, from April 1, 2013). It was registered on ClinicalTrials.gov under the identifying number NCT02102399.

RESULTS

Comparisons within the VWU group, before and after the intervention, showed a statistically significant reduction of self-assessed (VHI-10) and acoustic vocal indicators (F0 average), which was not observed in the other analyzed parameters, nonetheless (Table 2).

Table 2

Self-assessed and acoustic voice indicators of the teachers from a public school, according to the groups and intervention periods. Salvador, BA, Northeastern Brazil, 2013.

Indicator	Vocal warm-up					Breathing training
	Before		After		p	Before		After		p
	Average	SD	Average	SD		Average	SD	Average	SD
VHI (%)	21.78	17.44	13.04	14.18	0.007*	20.44	13.70	13.82	10.86	0.001*
F0 (Hz)	196.21	34.47	186.25	31.53	0.049*	191.87	43.35	185.71	33.70	0.345
Jitter (%)	0.14	0.11	0.10	0.05	0.323	0.19	0.14	0.45	0.94	0.171
Shimmer (%)	2.90	0.85	3.10	0.97	0.296	2.77	0.94	4.19	2.60	0.022*
Noise (dB)	0.69	0.50	0.68	0.50	0.776	0.72	0.46	0.72	0.44	0.451
GNE (dB)	0.89	0.12	0.92	0.06	0.959	0.88	0.11	0.88	0.11	0.477

VHI: Voice Handicap Index (Índice de Desvantagem Vocal); F0: Fundamental frequency; GNE: Glottal to Noise Excitation ratio

* Wilcoxon’s signed-rank test.

The comparisons within the BT group, before and after the intervention, found a statistically significant reduction (p < 0.001) in the self-assessed vocal indicator (VHI-10) and in the shimmer acoustic indicator (p = 0.002). The remaining parameters investigated were not found to differ significantly (p < 0.05) (Table 2).

The averages of the acoustic analysis parameters from the groups (jitter, shimmer, noise, and GNE ratio) were found to be placed within normal parameters before and after the interventions (Table 2).

The variation in self-assessed and acoustic voice indicators was similar between VWU and BT groups, when they were compared at times before and after the intervention (Table 3).

Table 3

Average difference in values before and after the intervention for self-assessed and acoustic voice indicators of the teachers from a public school, according to the intervention groups. Salvador, BA, Northeastern Brazil, 2013.

Indicator	Vocal warm-up (n = 14)		Breathing training (n = 17)
	Before		After		p*
	Average difference	SD	Average difference	SD
VHI (%)	-8.75	10.13	-6.61	6.84	0.76
F0 (Hz)	-9.96	17.14	-6.15	26.11	0.30
Jitter (%)	-0.02	0.10	0.25	0.89	0.20
Shimmer (%)	0.20	0.89	1.41	2.30	0.77
Noise (dB)	-0.01	0.14	-0.004	0.67	0.49
GNE ratio (dB)	0.02	0.13	0.001	0.67	0.74

* Mann-Whitney U test.

General voice improvement (p = 0.003) and increased ease of speech (p = 0.030) were more frequently reported by subjects from the VWU group than by the ones in BT group, after the intervention (Table 4). Other benefits from the intervention (higher speech clarity and confidence in the intervention) were also more frequently reported by subjects in the VWU group. However, those differences were not statistically significant (p = 0.120 ad p = 0.107, respectively).

Table 4

Comparison among self-reported indicators on the intervention benefits within the groups for 31 public school teachers. Salvador, BA, Northeastern Brazil, 2013.

Indicator	Vocal warm-up		Breathing training		p
	n = 14	%	n = 17	%
General voice improvement
Yes	9	64.3	2	11.8	0.003*
No	5	35.7	15	88.2
Improved speech clarity
Yes	7	50.0	3	17.7	0.120
No	7	50.0	14	82.3
Higher ease of speech
Yes	8	57.2	3	17.7	0.030*
No	6	42.8	14	82.3
Confidence in the intervention
Yes	14	100	13	76.5	0.107
No	0	0	4	23.5

* Fisher’s exact test.

Good or moderate self-reported adherence at the end of interventions was statistically similar (p = 0.269) in VWU group (71.5%) and in BT group (82.3%). 28.6% of subjects in the VWU group and 17.6% of subjects in the BT group reported having had low adherence to treatments.

DISCUSSION

The studied speech therapy interventions, vocal warm-up and breathing training, similarly improved the teachers’ voice quality.

The average VHI-10 scores which were observed for the groups before the intervention were considered to be within the percentage voice range that is seen as the proper one for subjects with vocal symptoms, in spite of the existence of some high standard deviation values.

The reduction in VHI-10 scores that was observed in the analyses within groups was similar to the one from a study that also confirmed their reduction for both the direct vocal training and in the breathing training one, even though different professional categories have taken part in the interventions.

The Hawthorne effect might have contributed to the significant reduction in the voice handicap indices within the intervention groups, when one considers the attention and concern with the vocal health of teachers, according to the research objectives and procedures. The workers may have felt they were being valued and led to a positive behavioral change.

The VHI-10 scores did not differ significantly according to the intervention types, VWU or BT (Table 3). It was not possible to find any of the interventions to be better than the other one regarding the self-reported vocal parameters that were dealt with in that protocol.

The statistically significant reduction in the average of F0 that was observed in the VWU group suggests a probable decreased vocal effort and overworked larynx muscles in the subjects of this group, and that was a positive effect from the increased protection to the vocal health in the teaching routine. Some studies correlate the reduction in F0 with the decreased voice strain and the more relaxed speech after the vocal exercises are performed. , ,

The results from this study indicate a possible protecting effect from vocal warm-up, as the increase in F0 could be inversely related to the increased number of vibration cycles in the vocal folds, which triggers augmented vocal friction and fatigue, larynx discomfort, and vocal effort after the vocal overload activity. ,

The reduction in F0 has also been already confirmed after posture and cervical relaxation exercises were performed by teachers who were given training, as compared to the control group, which was given an indirect approach, which confirms the voice strain reduction. The VWU program included posture exercises, neck and shoulder stretching exercises, which may have contributed to the reduction in F0.

The opposite of what was expected was found in the analysis within the BT group. The subjects in this group were observed to have their cycle-to-cycle vibration extent variance and disturbance average measurements (shimmer) significantly increased, which is contrary to the expectation that the breathing training would have provided increased breathing control at exhalation, as increased breathing exhalation muscle conditioning can be inferred. That indicates increased voice instability.

The computerized voice acoustic analysis, at moments before and after the intervention, have not differed significantly among VWU and BT groups.

The VWU was expected to have a higher effectiveness in vocal quality, which indicates its superiority as compared to BT. The number of subjects might not have been enough, which may have induced a type II error (false negative).

Most teachers in the VWU group reported having their voices improved and increased ease of speech after the monitored period, and a statistically significant difference was found as compared to the BT group. Those results corroborate other experiments , that found greater benefits (general voice improvement and improved dysphonia) as reported by teachers who were submitted to a direct intervention approach.

The self-reported benefits from VWU group may be related to the direct recruitment of speech muscles, which was promoted by vibrational, fricative, and resonance exercises aiming to balance emission and provide higher projection, resistance, and flexibility for the use of voice for extended lengths of time. ,

On the other hand, the fact that BT plays an indirect role in the speech organs, i.e., through the recruitment of muscles of exhalation, , may have made, to a certain extent, the subjects in this group fail to observe benefits in their speech function.

The sampling in the study was not probabilistic or accidental, which hindered generalizing the results for the teacher population. However, the randomization implies the assurance that all confounding variables have equal chances to be allocated in any of the groups, which thus makes them comparable and minimizes selection and confounding biases.

The vocal analysis does not have a single outcome that is strong enough to indicate voice changes, but several outcomes are used, and those may induce to the type I error (false positive).

In the last week of the monitored period, the teachers were found to have lesser vocal demands due to the absence of cleaning staff at the school. However, it should be said that the subjects from both randomized groups were under the same condition.

The healthy worker effect, which is common to occupational studies, may justify the low number of teachers with moderate or intense self-reported vocal alterations before the interventions. Those subjects might have been taking leaves of absence, they might have looked for other occupations, or they might have abandoned their profession due to their speech symptoms. The real prevalence of the studied phenomenon may have been underestimated. ,

The subjects in the VWU group may have reported higher benefits from the vocal warm-up in the post-intervention questionnaire due to being psychologically influenced by the increased expectation for improved vocal quality with this speech therapy approach. However, the acoustic analysis of objective voice parameters overcomes this probable bias.

Even though they were a minority, the teachers who reported low adherence to the proposed approach may have negatively contributed to the comparative analysis of intervention effects. Adherence to voice therapies is known to be a challenge, and it depends on expected results, interest, and confidence in improving vocal behavior; it may interfere in the treatment prognosis and evolution.

The intervention groups are concluded not to differ significantly regarding self-assessed and acoustic voice indicators. It was not possible to point out one of the approaches as being the most effective one or offering improved protection to the vocal health of teachers. However, both vocal warm-up and breathing training individually caused VHI-10 to reduce, as reported by the teachers. The subjects in the VWU group were found to have reduced F0 and they reported having increased benefits from the intervention regarding the general improvement of their voices and ease of speech after the monitored period.

To confirm our results, the conduction of other experimental studies on the topic, with more subjects and involving teachers from different schools, is recommended.

INTRODUÇÃO

Professores utilizam a voz como principal recurso para transmitir conhecimento e emoção aos alunos, devendo manter boa qualidade vocal para garantir a eficiência da comunicação inerente ao adequado processo de ensino-aprendizagem.

A combinação do uso prolongado da voz e fatores de risco ocupacionais (ruído elevado, ventilação inadequada, jornada excessiva, falta de autonomia, desconhecimento de técnicas vocais adequadas, dentre outros) contribui para que essa categoria profissional seja uma das mais acometidas por problemas de voz, representando enormes prejuízos para o docente, a comunidade escolar e a sociedade. ,

Pesquisas epidemiológicas observacionais ratificam a elevada prevalência de problemas vocais em professores de diversas partes do mundo e sugerem etiologia multifatorial. Estudo desenvolvido nos 27 estados brasileiros constatou média maior de sintomas vocais em professores (3,7) em relação aos não professores (1,7) e 63,1% dos docentes referiram histórico de alteração vocal.

No entanto, ainda é incipiente o número de estudos experimentais controlados que têm o objetivo de investigar os efeitos de intervenções vocais para a obtenção de evidências que contribuam para ações de promoção, proteção e recuperação da saúde vocal de docentes.

Este estudo objetivou comparar a efetividade de duas intervenções fonoaudiológicas, aquecimento vocal (AV) e treino respiratório (TR), na qualidade vocal de professores.

MÉTODOS

Realizou-se ensaio clínico randomizado, cego ao avaliador, com delineamento em paralelo 1:1. A coleta de dados ocorreu de julho a setembro de 2013 em uma escola de grande porte da rede estadual de ensino de Salvador, BA, composta por 120 professores e 2.300 alunos dos níveis Fundamental II e Ensino Médio.

A amostra populacional foi escolhida por critério de conveniência, sendo todos os professores da escola convidados a participar e selecionados de acordo com critérios de elegibilidade.

Como critérios de inclusão, admitiu-se idade entre 20 e 60 anos, carga laboral mínima de 20h semanais, com ou sem alteração vocal autorreferida.

Os critérios de exclusão foram: tabagismo, elevada frequência de consumo de álcool, acompanhamento fonoaudiológico simultâneo à participação no estudo, estado de infecções de trato respiratório superior, uso profissional da voz em outra atividade, distúrbios neurológicos e histórico de patologias cardiopulmonares.

Os professores que relataram ausência total de adesão à abordagem proposta, ao final das intervenções, foram excluídos da análise dos dados.

O período de seguimento foi de seis semanas, tempo utilizado por outras pesquisas experimentais. , A equipe recebeu capacitação prévia para garantir a homogeneidade dos procedimentos intra e interpesquisadores e monitorou os professores diariamente, durante todo o período de intervenção.

No primeiro momento, os professores concordantes e que satisfizeram os critérios de elegibilidade foram esclarecidos sobre o objetivo do estudo, confidencialidade dos resultados e solicitados a preencher o termo de consentimento livre e esclarecido e questionário sociodemográfico, da atividade docente e da condição vocal, para a caracterização da amostra.

Os participantes foram alocados por randomização simples nos grupos AV e TR, tendo sido utilizado o programa Excel (versão 2007) para gerar números aleatórios. Foi realizada a randomização e a codificação dos dados dos participantes.

Do total de 120 professores convidados, 41 (4,2%) manifestaram interesse em participar, atendiam aos critérios de elegibilidade, e foram randomizados nos grupos AV (n = 20) e TR (n = 21). Ocorreram perdas de cinco sujeitos antes das intervenções e de dois durante o seguimento; mais três exclusões foram realizadas antes da análise dos dados devido ao relato de ausência total de adesão à abordagem proposta. Permaneceram 31 participantes, randomizados nos grupos AV (n = 14) e TR (n = 17) e que concluíram todas as etapas da pesquisa (Figura).

Figura

Fluxograma de seleção e acompanhamento dos participantes da pesquisa. Salvador, BA, 2013.

Antes das intervenções, os dois grupos não diferiram significantemente (p > 0,05) quanto à média de idade, tempo de docência, horas de uso profissional da voz, sexo, escolaridade, carga laboral de 40h semanais, alteração vocal autorreferida, busca por tratamento especializado, cansaço ao falar, ingestão habitual de água e uso de álcool (Tabela 1).

Tabela 1

Caracterização sociodemográfica da atividade docente e da condição vocal de professores, no momento pré-intervenção. Salvador, BA, 2013.

Variável	Aquecimento vocal	Treino respiratório	p
	n = 14	n = 17
Idade em anos (DP)	45,8 (DP = 8,1)	43,6 (DP = 11,4)	0,56a
Tempo de docência em anos (DP)	19,4 (DP = 8,5)	15,8 (DP = 7,8)	0,23a
Horas/dia de uso da voz (DP)	8,4 (DP = 3,8)	8,0 (DP = 2,5)	0,71a
Sexo (%)
Feminino	85,8	70,6	0,41b
Masculino	14,2	29,4
Escolaridade (%)
Graduação	7,1	35,3	0,09b
Pós-graduação	92,9	64,7
Carga laboral (horas)
< 40	21,4	11,8	0,88b
40	57,2	64,7
> 40	21,4	23,5
Alteração vocal autorreferida (%)
Sim	57,2	58,8	1,00b
Não	42,8	41,2
Buscou tratamento especializado para alteração vocal
Sim	14,2	41,2	0,13b
Não	85,8	58,8
Cansaço ao falar (%)
Sim	21,4	47,0	0,26b
Não	78,6	53,0
Ingestão habitual de água (%)
Sim	64,3	70,6	1,00b
Não	35,7	29,4
Uso de álcool (%)
Sim	35,7	47,0	0,72b
Não	64,3	53,0

a Teste t de Student.

b Teste Exato de Fisher.

A qualidade vocal dos professores foi investigada por autoavaliação dos sujeitos e análise acústica computadorizada, realizada por fonoaudiólogos.

Para a autoavaliação da voz, os participantes responderam ao protocolo Índice de Desvantagem Vocal (IDV-10) em seu formato simplificado, validado para o português, antes e após a realização dos procedimentos. Este protocolo é composto por uma escala Likert de cinco pontos e tem confiabilidade em relação à versão original, frequentemente utilizada em ensaios clínicos. , O escore é calculado por soma simples e quanto maior o valor, maior a desvantagem vocal. As médias dos escores finais do IDV-10 foram transformadas em porcentagem para maior comparabilidade com outras pesquisas e fácil visualização da magnitude da desvantagem vocal.

Ao final do seguimento, os participantes também preencheram o questionário pós-intervenção que avaliou as intervenções quanto à adesão, melhora geral da voz, facilidade para falar, credibilidade na abordagem proposta e clareza da voz.

A análise acústica computadorizada da voz foi realizada individualmente, antes e após o seguimento, por três fonoaudiólogos auxiliares apenas nesta etapa do estudo e que desconheciam o tipo de intervenção dos participantes.

As amostras de voz foram gravadas no programa VoxMetria versão 4.7h da CTS Informática, instalado em notebook da marca SONY, modelo VAIO®, processador Intel® Core™ i3, placa de som de 64 bits, da marca Realtek e com velocidade de gravação de 20 KHz. A gravação foi realizada em sala externa à área principal da escola e em cabina audiométrica compacta da marca OTOBEL, modelo BEL-BABY2, devidamente calibrada, com certificação pelo INMETRO.

O tipo de microfone utilizado foi headset cardioide dinâmico, marca SHURE, modelo WH20, posicionado a 4 cm da boca do falante e em ângulo de 45º, conforme orientação estabelecida no manual do programa. Os professores foram solicitados a permanecer em postura sentada e emitir a vogal sustentada /Ɛ:/ em tom e intensidade habitual por cinco segundos.

Os valores dos parâmetros acústicos da voz: frequência fundamental média (F0); medidas de perturbação a curto prazo – jitter (variabilidade da frequência fundamental ciclo a ciclo) e shimmer (variabilidade da amplitude ciclo a ciclo); ruído e proporção glottal to noise excitation (GNE) foram extraídos do programa após a exclusão dos trechos iniciais e finais das emissões devido à inerente instabilidade.

Os limites considerados dentro dos padrões de normalidade da voz foram os indicados pela normatização do programa de análise acústica (VoxMetria): jitter (< 0,6%); shimmer (< 6,5%); ruído (< 2,5 dB) e proporção GNE (≥ 0,5 dB).

Todos os sujeitos foram orientados a não realizar a sequência de exercícios no dia da gravação acústica final, pois o intuito da análise foi a verificação dos efeitos das intervenções a longo prazo.

O treinamento inicial e monitoramento dos professores foram realizados por três fonoaudiólogos experientes nas duas abordagens de intervenção e que participaram apenas desta etapa do estudo.

Ao final do seguimento, cada participante recebeu relatório sobre os benefícios atingidos e possíveis encaminhamentos.

A intervenção realizada no grupo AV teve duração média de 13 min e os sujeitos foram orientados a realizá-la uma vez ao dia, antes de ministrar a primeira aula, no intuito de manutenção dos efeitos vocais imediatos para maior eficiência vocal no exercício docente. O programa de exercícios incluiu: alongamento e flexibilidade de membros superiores (rotação de ombros, elevação dos braços e alongamento cervical); expiração longa de fonemas fricativos /z:/ e /s:/ para direcionamento do fluxo aéreo; sons vibrantes em tom habitual e com modulação de frequência (vibração de língua ou lábios) e sons nasais para maior projeção vocal e anteriorização ressonantal.

A intervenção no grupo TR foi adaptada de estudo anterior e envolveu a execução de exercícios da musculatura expiratória por meio de equipamento incentivador respiratório (marca NCS e modelo New Shaker), associado a clipe nasal, com duração média de 13 min. Os exercícios incluíram inspirações por via oral, com oclusão nasal por intermédio do clipe e expirações profundas via incentivador respiratório. Foram realizadas cinco séries de cinco repetições, com pausa de 15 a 30 segundos entre cada uma. Cada participante foi orientado a realizar a sequência de exercícios uma vez ao dia, antes de ministrar a primeira aula. Todos os participantes desse grupo receberam o equipamento incentivador respiratório.

A autoavaliação (IDV-10) e a análise acústica computadorizada da voz foram consideradas desfechos primários. Adesão e benefícios da intervenção, obtidos no questionário pós-intervenção, foram considerados desfechos secundários. As análises foram realizadas intra (pré e pós-intervenções) e intergrupos.

A análise estatística foi realizada de forma cega. Utilizou-se o programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS – versão 19.0) para o armazenamento dos dados e realização dos testes de hipótese, sendo adotado o grau de significância de 5% (p ≤ 0,05). O Teste t de Student para amostras independentes e o teste exato de Fisher foram utilizados para comparar características dos grupos, pré-intervenção. O signed-rank test de Wilcoxon foi utilizado para comparar valores dos indicadores de autoavaliação e acústicos da voz, pré e pós-intervenção. O teste de Mann-Whitney foi utilizado para comparar a diferença nos indicadores de autoavaliação e acústicos da voz, pré e pós-intervenção, entre os grupos AV e TR.

O estudo foi realizado de acordo com a Declaração de Helsinque e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina da Bahia (Processo 234.154, de 1 de abril de 2013) e registrado no ClinicalTrials.gov sob identificador NCT02102399.

RESULTADOS

A comparação pré e pós-intervenção intragrupo de AV mostrou redução estatisticamente significante dos indicadores vocais de autoavaliação (IDV-10) e acústico (F0 média), mas não nos outros parâmetros analisados (Tabela 2).

Tabela 2

Indicadores de autoavaliação e acústicos da voz de professores de escola pública, segundo grupo e período de intervenção. Salvador, BA, 2013.

Indicador	Aquecimento vocal					Treino respiratório
	Pré		Pós		p	Pré		Pós		p
	Média	DP	Média	DP		Média	DP	Média	DP
IDV (%)	21,78	17,44	13,04	14,18	0,007*	20,44	13,70	13,82	10,86	0,001*
F0 (Hz)	196,21	34,47	186,25	31,53	0,049*	191,87	43,35	185,71	33,70	0,345
Jitter (%)	0,14	0,11	0,10	0,05	0,323	0,19	0,14	0,45	0,94	0,171
Shimmer (%)	2,90	0,85	3,10	0,97	0,296	2,77	0,94	4,19	2,60	0,022*
Ruído (dB)	0,69	0,50	0,68	0,50	0,776	0,72	0,46	0,72	0,44	0,451
GNE (dB)	0,89	0,12	0,92	0,06	0,959	0,88	0,11	0,88	0,11	0,477

IDV: Índice de Desvantagem Vocal; F0: Frequência fundamental; GNE: Glottal to Noise Excitation ratio

* Wilcoxon’s signed-rank test.

Na comparação pré e pós-intervenção intragrupo de TR, constatou-se redução estatisticamente significante (p < 0,001) do indicador de autoavaliação vocal (IDV-10), e aumento do indicador acústico shimmer (p = 0,022). Os demais parâmetros investigados não diferiram significantemente (p > 0,05) (Tabela 2).

As médias dos parâmetros de análise acústica dos grupos (jitter, shimmer, ruído e proporção GNE) apresentaram-se dentro dos padrões de normalidade antes e após as intervenções (Tabela 2).

A variação nos indicadores de autoavaliação e acústicos da voz foi similar (p > 0,05) entre os grupos AV e TR, quando comparados nos momentos pré e pós-intervenção (Tabela 3).

Tabela 3

Diferença média nos valores pré e pós-intervenção dos indicadores de autoavaliação e acústicos da voz de professores de escola estadual, segundo grupo de intervenção. Salvador, BA, 2013.

Indicador	Aquecimento vocal (n = 14)		Treino respiratório (n = 17)
	Pré		Pós		p*
	Diferença média	DP	Diferença média	DP
IDV (%)	-8,75	10,13	-6,61	6,84	0,76
F0 (Hz)	-9,96	17,14	-6,15	26,11	0,30
Jitter (%)	-0,02	0,10	0,25	0,89	0,20
Shimmer (%)	0,20	0,89	1,41	2,30	0,77
Ruído (dB)	-0,01	0,14	-0,004	0,67	0,49
Proporção GNE (dB)	0,02	0,13	0,001	0,67	0,74

* Teste de Mann-Whitney.

Melhora geral da voz (p = 0,003) e maior facilidade para falar (p = 0,030) após a intervenção foram mais frequentemente relatados por indivíduos do grupo AV do que nos do grupo TR (Tabela 4). Outros benefícios da intervenção (maior clareza na voz e credibilidade na intervenção) também foram mais frequentemente relatados no grupo AV, porém essas diferenças não foram estatisticamente significantes (p = 0,120 e p = 0,107, respectivamente).

Tabela 4

Comparação entre indicadores de autoavaliação sobre os benefícios da intervenção; intergrupos em 31 professores de escola estadual. Salvador, BA, 2013.

Indicador	Aquecimento vocal		Treino respiratório		p
	n = 14	%	n = 17	%
Melhora geral da voz
Sim	9	64,3	2	11,8	0,003*
Não	5	35,7	15	88,2
Maior clareza na voz
Sim	7	50,0	3	17,7	0,120
Não	7	50,0	14	82,3
Maior facilidade para falar
Sim	8	57,2	3	17,7	0,030*
Não	6	42,8	14	82,3
Credibilidade na intervenção
Sim	14	100	13	76,5	0,107
Não	0	0	4	23,5

* Teste Exato de Fisher.

Adesão boa ou moderada relatada ao final das intervenções foi estatisticamente semelhante (p = 0,269) no grupo AV (71,5%) e no grupo TR (82,3%). Afirmaram baixa adesão, 28,6% do grupo AV e 17,6% do grupo TR.

DISCUSSÃO

As intervenções fonoaudiológicas pesquisadas, aquecimento vocal e treino respiratório, melhoraram, de forma similar, a qualidade vocal dos professores.

Os escores médios do IDV-10 apresentados pelos grupos antes da intervenção foram considerados dentro da faixa percentual de voz considerada adequada para indivíduos com queixas vocais, apesar da ocorrência de alguns valores elevados de desvios-padrão.

A redução dos escores do IDV-10 observada nas análises intragrupos foi similar a estudo que também confirmou sua redução tanto no grupo de terapia vocal direta, como naquele de treino respiratório, embora diferentes categorias de profissionais da voz tenham participado das intervenções.

O efeito Hawthorne pode ter contribuído para a redução significativa dos índices de desvantagem vocal intragrupos de intervenção, considerando-se a atenção e preocupação com a saúde vocal dos professores, segundo os objetivos e procedimentos da pesquisa. Os trabalhadores podem ter-se sentido valorizados, sendo levados à mudança positiva de comportamento.

Os escores do IDV-10 não diferiram significantemente segundo o tipo de intervenção AV ou TR (Tabela 3), não sendo possível constatar a superioridade de uma das intervenções em relação aos parâmetros vocais autorreferidos, abordados nesse protocolo.

A redução estatisticamente significante da média da F0 ocorrida intragrupo de AV sugere provável diminuição do esforço vocal e do hiperfuncionamento da musculatura laríngea nos participantes desse grupo, sendo este um efeito positivo de maior proteção à saúde vocal no exercício docente. Pesquisas correlacionam a redução da F0 à diminuição da tensão fonatória e à fala mais relaxada após a realização de exercícios vocais. , ,

Os resultados deste estudo indicam o possível efeito protetor do aquecimento vocal, uma vez que, inversamente, a elevação da F0 estaria relacionada ao aumento do número de ciclos de vibração das pregas vocais, desencadeando maior atrito e fadiga vocal, desconforto laríngeo e esforço fonatório após atividade de sobrecarga vocal. ,

A redução da F0 também foi previamente confirmada após a realização de exercícios posturais e de relaxamento cervical por professores que receberam treinamento em comparação ao grupo controle, que recebeu abordagem indireta, ratificando a redução da tensão vocal. O programa de AV incluiu exercícios posturais e de alongamento cervical e de ombros que podem ter contribuído para a redução de F0.

Na análise intragrupo de TR, observou-se o contrário do esperado. Ao invés do treino respiratório ter proporcionado maior controle expiratório na propulsão do ar, pois se infere maior condicionamento da musculatura respiratória expiratória, os participantes deste grupo aumentaram significativamente o valor médio da medida de perturbação e variabilidade da amplitude de vibração, ciclo a ciclo (shimmer), indicando aumento da instabilidade fonatória.

Os indicadores da análise acústica computadorizada da voz, nos momentos pré e pós-intervenção, não diferiram significantemente entre os grupos AV e TR.

Esperava-se que o AV apresentasse maior efetividade na qualidade vocal, indicando sua superioridade em relação ao TR, sendo provável que o número de sujeitos não tenha sido o suficiente, induzindo ao erro tipo II (falso negativo).

A maioria dos professores do grupo AV referiu melhora geral da voz e maior facilidade para falar após o seguimento, sendo constatada diferença estatisticamente significante em relação ao grupo TR. Esses resultados estão em consonância a estudos experimentais , que encontraram maiores benefícios (melhora geral da voz e melhora da disfonia) relatados por professores que realizaram abordagem direta de intervenção.

Os benefícios autorreferidos pelo grupo AV podem estar relacionados ao recrutamento direto da musculatura fonatória realizado nos exercícios vibratórios, fricativos e ressonantais no intuito de equilibrar a emissão e proporcionar maior projeção, resistência e flexibilidade para o uso da voz por longos períodos de tempo. ,

Por outro lado, o fato de o TR atuar de forma indireta no aparelho fonador, i.e., por recrutamento da musculatura respiratória expiratória, , pode ter contribuído para que os participantes deste grupo não tenham observado benefícios no seu funcionamento vocal.

A amostragem utilizada neste estudo foi não probabilística e de conveniência, dificultando a generalização dos resultados para a população de professores. No entanto, a randomização suscita a garantia de que variáveis confundidoras tenham a mesma chance de alocação em qualquer um dos grupos, tornando-os comparáveis e minimizando os vieses de seleção e de confundimento.

A análise vocal não possui um desfecho único, robusto o suficiente para indicar mudanças na voz, sendo utilizados vários desfechos, os quais podem induzir ao erro tipo I (falso positivo).

Na última semana de seguimento da intervenção, os professores encontravam-se em menor demanda vocal devido à ausência de funcionários de limpeza da escola. Entretanto, ressalta-se que os sujeitos dos dois grupos randomizados estavam sob a mesma condição.

O efeito do trabalhador sadio, comum em estudos ocupacionais, pode ser a justificativa para a baixa ocorrência de professores com alterações vocais moderadas ou intensas autorreferidas antes das intervenções. Esses sujeitos poderiam estar afastados, readaptados ou terem abandonado a atividade devido à sintomatologia vocal, sendo subestimada a real frequência do fenômeno estudado. ,

Os participantes do grupo AV podem ter referido maiores benefícios do aquecimento vocal no questionário pós-intervenção, influenciados psicologicamente pela maior expectativa de melhora da qualidade vocal com esta abordagem fonoaudiológica. Entretanto, a análise acústica dos parâmetros objetivos da voz supera esse provável viés.

Embora tenha sido minoria, os professores que relataram pouca adesão à abordagem proposta podem ter contribuído negativamente para a análise comparativa dos efeitos das intervenções. Sabe-se que a adesão à terapia de voz é um desafio e depende das expectativas de resultado, interesse e confiança em melhorar o comportamento vocal, podendo interferir no prognóstico e evolução do tratamento.

Conclui-se que os grupos de intervenção não diferiram significantemente quanto aos indicadores de autoavaliação e acústicos da voz estudados, não sendo possível identificar uma das abordagens como mais efetiva e de maior proteção à saúde vocal dos professores. No entanto, isoladamente, tanto o aquecimento vocal quanto o treino respiratório produziram redução no IDV-10, autorreferido pelos professores. Os sujeitos do grupo AV ainda apresentaram redução de F0 e referiram maior benefício da intervenção para a melhora geral da voz e facilidade para falar após o seguimento.

Para a confirmação de nossos resultados, recomenda-se a realização de outros estudos experimentais sobre o tema, com maior número de sujeitos, envolvendo docentes de diferentes escolas.