Equação de Predição do Consumo de Oxigênio em uma População Brasileira

Resumos

Fundamento:

As equações que predizem o consumo máximo de oxigênio (leia-se VO_{2máx ou pico}) utilizadas em softwares de teste cardiopulmonar de exercício (TCPE) no Brasil não foram validadas e têm importância fundamental no algoritmo diagnóstico desse exame.

Objetivo:

Construir e validar uma equação derivada de população brasileira (EB) para predição do VO₂, comparando-a com a equação citada por Jones (EJ) e com o algoritmo de Wasserman (AW).

Métodos:

Foram avaliados, pelo TCPE, 3.119 indivíduos aparentemente saudáveis. Destes, 2.495 pertenceram ao grupo de construção (GC) e 624 foram alocados de forma aleatória no grupo de validação (GV). Na EB consideraram-se idade, gênero, índice de massa corporal (IMC) e nível de atividade física, sendo a mesma posteriormente testada no GV.

Resultados:

No GC, a idade média foi de 42,6 anos, 51,5% eram homens, o IMC médio foi de 27,2, sendo 51,3% sedentários, 44,4% ativos e 4,3% atletas. No GV não houve diferença entre o VO_2pico médio medido pelo TCPE (29,92 mL.kg−1.min−1) e pela EB (29,80 mL.kg1.min−1/p = 0,571), sendo observada ótima correlação (0,898). O AW e a EJ tiveram valores médios diferentes do VO_2pico medido (p <0,001). O percentual do erro total foi de 18%, 26% e 41% para EB, AW e EJ, respectivamente. A distribuição dos resíduos foi predominantemente negativa no AW (70,67%) e na EJ (87,66%), evidenciando que ambas superestimam os valores médios do VO_2pico.

Conclusão:

A EB apresenta valores de VO_2pico muito próximos do valor medido através do TCPE, enquanto o AW e a EJ diferem significativamente do VO_2pico real.

Consumo de Oxigênio; Previsões; Testes de Função Respiratória; População; Brasil

Background:

The equations predicting maximal oxygen uptake (VO_{2max or peak}) presently in use in cardiopulmonary exercise testing (CPET) softwares in Brazil have not been adequately validated. These equations are very important for the diagnostic capacity of this method.

Objective:

Build and validate a Brazilian Equation (BE) for prediction of VO_2peak in comparison to the equation cited by Jones (JE) and the Wasserman algorithm (WA).

Methods:

Treadmill evaluation was performed on 3119 individuals with CPET (breath by breath). The construction group (CG) of the equation consisted of 2495 healthy participants. The other 624 individuals were allocated to the external validation group (EVG). At the BE (derived from a multivariate regression model), age, gender, body mass index (BMI) and physical activity level were considered. The same equation was also tested in the EVG. Dispersion graphs and Bland-Altman analyses were built.

Results:

In the CG, the mean age was 42.6 years, 51.5% were male, the average BMI was 27.2, and the physical activity distribution level was: 51.3% sedentary, 44.4% active and 4.3% athletes. An optimal correlation between the BE and the CPET measured VO_2peak was observed (0.807). On the other hand, difference came up between the average VO_2peak expected by the JE and WA and the CPET measured VO_2peak, as well as the one gotten from the BE (p = 0.001).

Conclusion:

BE presents VO_2peak values close to those directly measured by CPET, while Jones and Wasserman differ significantly from the real VO_2peak.

Oxygen Consumption; Forecasting; Respiratory Function Tests; Population; Brazil

Introdução

A capacidade máxima de um indivíduo para executar trabalho aeróbico é definida pelo consumo máximo de oxigênio (leia-se VO_{2máx ou pico}), que é produto do débito cardíaco e diferença arteriovenosa do oxigênio durante o esforço máximo¹. Respostas integradas dos sistemas respiratório, cardiovascular e muscular em exercícios que envolvam grandes grupos musculares aumentam até um limite que define o VO_2pico ou a condição aeróbica máxima do indivíduo². Vários fatores interferem na determinação do VO_2pico, como faixa etária, gênero, genética, etnia, composição corporal, nível de atividade usual e tipo de exercício³. O VO_2pico fornece importantes informações diagnósticas e prognósticas em diversas situações clínicas. Estudos clássicos com grandes amostras de indivíduos de meia-idade e idosos de diferentes partes do mundo têm repetidamente encontrado que o risco de mortalidade por todas as causas em seguimentos entre 5-20 anos pode variar de uma a cinco vezes para os indivíduos dispostos nos quartis ou quintis mais extremos de VO_2pico^4-9. Na insuficiência cardíaca, o VO_2pico é um marcador prognóstico independente importante, sendo utilizado para critério de indicação do transplante cardíaco^10-12.

O VO_2pico pode ser medido de forma direta através da análise dos gases expirados durante um teste cardiopulmonar de exercício (TCPE) ou predito estimado através de equações. Bruce e cols.¹³ definem equação de predição como aquela em que o VO_2pico é uma variável dependente das características físicas pré-teste, como gênero, idade, nível de atividade física, peso e altura. Por sua vez, na equação estimativa, o VO_2pico é dependente das variáveis obtidas de um teste de exercício (teste ergométrico), como velocidade, inclinação, carga, duração e frequência cardíaca. Na predição ou estimativa, é importante saber as características estruturais e locais da população em que a equação foi criada ou validada para atingir o VO_2pico mais próximo do real consumo^3,14. O VO_2pico medido diretamente pelo TCPE é comparado ao VO_2pico previsto para a faixa populacional³. É digno de nota que a predição do VO_2pico para normalidade é comumente realizada por meio de equações que não foram validadas na população brasileira. As duas mais frequentemente utilizadas em softwares de TCPE no Brasil são a citada por Jones e Campbell¹⁵, a qual é modificada para esteira, e o algoritmo para predição de VO_2pico de Wasserman e cols.³. Há indicativo observacional¹⁶ de que as mesmas superestimam o valor do VO_2pico predito quando comparadas as medidas diretas realizadas pelo TCPE.

Sendo assim, o presente estudo tem como objetivo construir e validar uma equação derivada da população brasileira para predizer o VO_2pico, comparando a mesma com as equações citadas por Jones e Campbell¹⁵ e com o algoritmo de Wasserman e cols.³.

Métodos

População

Foram avaliados 5.382 indivíduos oriundos de todo o estado da Paraíba, encaminhados a uma clínica privada de referência em TCPE da cidade de João Pessoa (PB) para avaliação e realização de TCPE, no período de fevereiro de 2007 a janeiro de 2013. A Figura 1 mostra o fluxo de recrutamento da população.

Figura 1
Diagrama de fluxo do recrutamento da população.

DAC: doença arterial crônica; DPOC: doença pulmonar obstrutiva crônica; GC: grupo de construção; GV: grupo de validação; HAS: hipertensão arterial sistêmica; ICC: insuficiência cardíaca congestiva; prob. téc.: problemas técnicos; sem crit. máx.: sem critério para TCPE máximo; TCPE: teste cardiopulmonar de exercício.

Foram excluídos 2.066 indivíduos pelos seguintes critérios: 227 não realizaram hemograma e ecocardiograma Doppler em cores com mapeamento de fluxo bidimensional no período da realização do TCPE e 1.839 pacientes tinham diagnóstico de hipertensão arterial em uso de medicação (41,71%), doença arterial coronariana (26,97%), insuficiência cardíaca (8,48%), valvopatia (8,05%), anemia (7,01%), doença pulmonar obstrutiva crônica (6,20%) e asma (1,57%). A população de indivíduos normais foi composta de 3.316, sendo excluídos 188 por não atingirem o critério de teste máximo e/ou não haver concordância na determinação do VO_2pico entre os avaliadores e nove por decorrência de problemas técnicos.

Compuseram a população do estudo 3.119 indivíduos assintomáticos, sem uso de medicação de ação cardiovascular, com hemograma, eletrocardiograma em repouso com 12 derivações, ecocardiograma Doppler em cores com mapeamento de fluxo bidimensional, espirometria pré-teste normais e TCPE sem alterações patológicas. Todos assinaram o termo de informação e consentimento para a realização do exame. O estudo foi aprovado pela Plataforma Brasil e pelo comitê de ética e pesquisa do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, tendo sido aprovado sob o número 13-0474. Da população selecionada, 2.495 indivíduos (80%) compuseram o grupo de construção (GC) da equação e 624 (20%) foram alocados aleatoriamente pelo próprio programa do SPSS para compor o grupo de validação interna independente (GV).

Teste cardiopulmonar de exercício

A aparelhagem utilizada para a mensuração dos gases expirados foi o Metalyzer 3B Cortex (Leipzig, Alemanha), com medidas a cada respiração, associado ao ErgoPC Elite (Micromed, Brasília, Brasil). Todos os exames foram realizados na mesma sala, com ambiente monitorado por uma estação meteorológica de marca Oregon BAR 208 HGA, com médias de 24, 22ºC de temperatura, 63,73 de umidade relativa do ar e 1.009,25 hPa (757 mmHg) de pressão atmosférica. A calibração foi feita periodicamente com seringa de três litros, para empregar o fator de correção que determina o volume respiratório. As frações expiradas de oxigênio (FEO₂) foram medidas por uma célula eletroquímica de resposta rápida e elevada precisão (0,1 vol.%), e as frações expiradas de dióxido de carbono (FECO₂), por um analisador ND infravermelho de alta precisão. A calibração dos analisadores do equipamento foi feita com mistura gasosa conhecida de O₂ (12%) e CO₂ (4,99%), balanceada com nitrogênio (N₂). As variáveis ventilatórias foram registradas instantaneamente e, em momento posterior, calculadas para o tempo médio de 10 segundos.

Todos os testes foram realizados em esteira ergométrica (Centurion-200 Micromed, Brasília, Brasil) pelo mesmo investigador, com aplicação de carga crescente em protocolo de rampa, o qual foi ajustado para cada indivíduo, prevendo a conclusão do teste em 8-12 minutos. Todos os sujeitos receberam orientações prévias sobre a metodologia do TCPE e realizaram teste sintoma-limitado, sendo observados os critérios de maximalidade, escala de Borg modificada entre 9-10, além de coeficiente respiratório (R) > 1,09^17-19.

Consumo de oxigênio

O consumo de oxigênio foi determinado pela concordância entre dois especialistas em TCPE, ambos independentes e cegos para o estudo. O VO_2pico foi mensurado no ponto mais alto, nos instantes finais do esforço máximo, considerando um intervalo de amostragem de 20 segundos extrapolado para um minuto (a grande maioria da população testada). Por esse motivo, utilizamos o termo VO_2pico em todo o texto^3,17,19. Cabe salientar que alguns indivíduos atingiram o mais alto VO₂ no platô da curva, independentemente do aumento da carga de trabalho (VO_{2 máximo})^3,18,20.

Equações utilizadas para comparação

A equação citada por Jones¹⁵ modificada para esteira é: sexo masculino - VO_2máx previsto = [60,0 - (0,55 × idade)] × 1,11; sexo feminino - VO_{2 máx} previsto = [48,0 - (0,37 × idade)] × 1,11.

O algoritmo de Wasserman para previsão do VO_2máx em homens e mulheres foi colocado em planilha do software Microsoft Excel Windows 2007, conforme a sequência de condicionais recomendadas³.

Para construção da EB utilizamos um modelo de regressão multivariada Y = β_o + β₁X₁ + β₂X₂ + β₃X₃ + β₄X₄ + ε para as variáveis gênero, idade, índice de massa corporal (IMC) e nível de atividade física, sendo realizadas análise de variância e estimativa da regressão através do método Stepwise, além de coeficiente de determinação (R²) individualizado dos fatores para determinar a importância, a ordem e o percentual de participação das mesmas na construção do modelo para previsão do VO_2pico. Os valores foram codificados no modelo para: sexo masculino = 1; sexo feminino = 2. A avaliação do nível de atividade física foi determinada de acordo com as recomendações do ACSM²¹, modificadas pelos autores, sendo assim definidas: a) sedentários são aqueles sujeitos que não praticam nenhum exercício físico regular ou em frequência inferior a três dias na semana ou cujas atividades diárias ou laborais geram gasto energético inferior a 3,2 METs; b) ativo é o sujeito que se exercita de forma regular, 3-6 dias na semana há mais de três meses, ou cujas atividades diárias ou laborais geram gasto energético entre 3,2-10,2 METs; c) atleta é o indivíduo que pratica esporte em nível competitivo, com treinamento diário regular acima de duas horas e que tenha gasto energético superior a 10,3 METs. Os indivíduos eram alocados em uma dessas definições, de acordo com as respostas do questionário pré-TCPE abordando o histórico do exercício: tempo de exercício, regularidade, frequência, duração e intensidade, histórico do trabalho e de atividades físicas no lar, enfatizando a demanda de exercício requerido. Na equação, os valores foram codificados para: sedentários = 1; ativos = 2; atletas = 3. O modelo ficou estabelecido assim: Y = β_o + β₁X₁ + β₂X₂ + β₃X₃ + β₄X₄ + ε; onde Y = VO_{2 máx}; β = coeficientes da equação de regressão com variáveis independentes; X₁ = gênero; X₂ = idade; X₃ = IMC; X₄ = atividade física; ε = erro aleatório.

Análise estatística

Todos os dados foram digitados por um único investigador treinado e independente das coletas, em uma base de dados para posterior análise. A avaliação dos dados se efetuou com o programa estatístico IBM SPSS Statistics 19 (IBM Company, Estados Unidos). As variáveis contínuas foram descritas com média ± desvio-padrão, e as variáveis categóricas em percentuais. Os resíduos da regressão do VO₂ mostraram distribuição normal no teste Kolmogorov-Smirnov (p = 0,097). Para escolha das variáveis na construção do modelo da equação usamos o método Stepwise, que formalizou a escolha aplicando o critério para entrada de uma variável com significância menor ou igual a 5% no teste F e 10% na significância para sua remoção da regressão e R² de cada variável. Na construção da equação foi utilizado o modelo de regressão multivariado, e na comparação das suas médias foi utilizado o teste t de Student. As avaliações das equações foram feitas pelo erro-padrão da estimativa (EPE), erro total [ET = raiz quadrada da ∑ do VO_2máx medido - VO_2máx predito²/n], percentual do erro total [%ET = 100 (ET/média VO_2máx medido)] e a associação pela correlação intraclasse (CCI). Para comparação entre as equações foram utilizados o teste t de Student emparelhado e o teste de Wilcoxon. A distribuição dos resíduos positivos e negativos das equações foi apresentada em valores absolutos e percentuais. Para avaliação da validação interna foi utilizada a medida estatística de alfa de Crombach. Considerou-se significativa uma probabilidade de erro α < 5%.

A participação das variáveis atividade física (31,70%), idade (26,70%), gênero (23,90%) e IMC (11,10%) foi importante na determinação do VO_2pico pela análise de variância (p < 0,001) e com grau de importância na ordem decrescente acima colocada. Pelo método Stepwise, as variáveis peso e altura não tiveram significância, sendo excluídas da construção da equação. O modelo de regressão multivariado aplicado no GC gerou a EB: VO_2pico = 53,478 + (-7,518 × sexo) + (-0,254 × idade) + (-0,430 × IMC) + (6,132 × atividade física) com R² de 0,679 e p < 0,001.

Como descrito na seção "Métodos" e mostrado na Figura 1, o grupo excluído (n total = 2.263) não apresentou diferenças relacionados a gênero, idade e medidas antropométricas quando comparado aos grupos construção e validação. As características gerais da população do GC e do GV (Tabelas 1 e 2) mostram média de idade de 42 anos com discreta predominância do sexo masculino, sendo a maioria com sobrepeso, além de predominância de sedentários em ambos os grupos. Na população geral, o sexo masculino (1.624) mostrou média do VO_2pico medido de 33,88 ± 9,28 mL.kg^-1.min^-1 e no feminino (1.495) 24,47 ± 7,24 mL.kg¹.min^-1. Considerando apenas os indivíduos ativos do sexo masculino (942), a média do VO_2pico medido foi de 37,66 ± 9,04 mL.kg^-1.min^-1 e do sexo feminino (579) foi de 28,51 ± 8,36 mL.kg^-1.min^-1. Nos indivíduos sedentários do sexo masculino (682), o VO_2pico medido foi de 28,66 ± 6,74 mL.kg^-1.min^-1 e no sexo feminino (916) foi de 21,92 ± 4,96 mL.kg^-1.min^-1. A Figura 2 mostra o diagrama de dispersão do VO_2pico com correlação inversa e moderada com a idade, considerando-se ambos os sexos (R² = 0,268, p <0,001). A Tabela 3 mostra valores dos resultados de exames (hemograma, ecocardiograma Doppler em cores com mapeamento do fluxo em cores, espirometria e do TCPE) que nortearam a seleção da população, como também demonstra o critério de teste máximo alcançado.

Figura 2
Gráfico de dispersão do consumo de oxigênio por sexo

Tabela 1
Características gerais da população do grupo de construção (n = 2.495)

Características		Dados (Média ± DP ou %)	Mínimo	Máximo
Idade (anos)		42,57 ± 15,00	8	90
Sexo	Masculino	1.286 (51,5)	-	-
	Feminino	1.209 (48,5)	-	-
Peso (kg)		73,71 ± 16,02	37,5	149,5
Altura (m)		1,65 ± 0,10	1,33	2,00
IMC		27,15 ± 5,00	14,53	66,93
Atividade física	Sedentário	1.280 (51,3)	-	-
	Ativo	1.107 (44,4)	-	-
	Atleta	108 (4,3)	-	-

• DP: desvio-padrão; IMC: índice de massa corporal.

Tabela 2
Características gerais da população do grupo de validação (n = 624)

Características		Dados (Média ± DP ou %)	Mínimo	Máximo
Idade (anos)		41,28 ± 14,47	11	84
Sexo	Masculino	338 (54,2)	-	-
	Feminino	286 (45,8)	-	-
Peso (kg)		74,10 ± 15,85	36,8	134,7
Altura (m)		1,65 ± 0,10	1,38	1,93
IMC		27,10 ± 5,02	16,20	51,70
Atividade física	Sedentário	318 (51,0)	-	-
	Ativo	278 (44,6)	-	-
	Atleta	28 (4,5)	-	-

• DP: desvio-padrão; IMC: índice de massa corporal.

Tabela 3
Valores do hemograma, ecodopplercardiograma, espirometria e TCPE

Variáveis		Construção (n = 2.495)				Validação (n = 624)			Valor p
	Média	± DP	Mínimo	Máximo	Média	± DP	Mínimo	Máximo
Hemoglobina (g/dL)	13,65	0,97	12,00	16,90	13,60	0,96	12,00	15,90	0,307
Hematócrito (%)	42,45	3,35	37,00	50,80	42,63	3,13	38,00	51,80	0,183
Fração de ejeção %	67,02	6,05	56,00	79,00	66,95	6,18	55,00	80,00	0,808
CVF (L)	3,67	0,97	1,76	6,83	3,66	0,99	1,81	6,71	0,859
VEF1 (L)	3,15	0,80	1,66	5,65	3,14	0,81	1,74	5,32	0,719
VEF1/CVF (%)	87,18	4,79	80,12	95,85	87,07	4,71	80,20	95,39	0,589
Velocidade (km/h)	7,72	1,66	3,20	17,20	7,84	1,72	4,0	15,50	0,117
Inclinação (%)	9,68	3,02	1,50	19,00	9,65	2,98	2,00	21,00	0,908
Duração esforço (s)	535,55	124,0	313	1169	531,53	125,0	312	1090	0,472
FC máx (bpm)	173,26	15,44	119	209	175,12	16,90	125	208	0,013
PAS máx (mmHg)	185,82	23,86	122	257	184,36	22,76	131	254	0,157
PAD máx (mmHg)	89,78	12,11	64	126	88,84	11,03	66	123	0,063
Coef. resp. — R	1,15	0,06	1,10	1,38	1,16	0,07	1,10	1,35	0,356
VEmáx (L/min)	75,32	15,78	33,10	121,9	74,99	15,55	39,50	118,10	0,639
VO2pico abs (L/min)	2,16	0,82	1,02	4,82	2,22	0,84	0,99	4,98	0,087

• CVF: capacidade vital forçada; DP: desvio-padrão; FCmáx: freqüência cardíaca máxima; PADmáx: pressão arterial diastólica máxima; PASmáx: pressão arterial sistólica máxima; R: coeficiente respiratório; VEF1: volume expiratório forçado no primeiro segundo; VEmáx: ventilação máxima minuto; VO_2pico abs: consumo de oxigênio pico absoluto.

A Tabela 4 mostra a média do VO_2pico previsto pela EB bem próximo ao medido pelo TCPE, enquanto o algoritmo de Wasserman é mais distante e a equação citada por Jones superestima os valores do VO_2pico. Os menores valores de EPE, ET e %ET mostram o melhor desempenho da EB em prever o VO_2pico em ambos os grupos. A comparação das médias entre o VO_2pico medido e o previsto pela EB não mostra diferença. Já o algoritmo de Wasserman e a equação citada por Jones evidenciam diferenças significativas no GC e no GV (Tabela 5). A distribuição dos resíduos das equações mostra comportamento equilibrado dos valores negativos e positivos para a EB e valores predominantemente negativos para o algoritmo de Wasserman e para a equação citada por Jones, evidenciando que ambas superestimam os valores médios do VO_2pico (Tabela 6). A análise de correlação intraclasse mostrou boa relação entre o VO_2pico medido e as equações EB (0,894), Wasserman (0,846) e Jones (0,766) no GC, com comportamento similar no GV. A EB apresentou excelente validação interna por meio de alfa de Crombach de 0,826.

Tabela 4
Valores das medidas estatísticas das equações no GC e no GV

Fase	Medidas estatísticas	VO2 medido	EB	Jones	Wasserman
Construção	Média	29,22	29,22	38,41	32,53
	Mínimo	12,93	12,78	13,32	13,86
	Máximo	65,56	58,81	61,72	65,38
	Desvio-padrão	9,57	7,88	8,39	8,54
	EPE	-	4,46	6,54	5,77
	ET	-	5,38	12,07	7,41
	%ET	-	18,43	41,30	25,36
Validação	Média	29,92	29,80	39,23	33,25
	Mínimo	12,21	11,23	15,32	16,04
	Máximo	66,52	54,32	59,27	59,25
	Desvio-padrão	9,82	7,87	8,27	8,59
	EPE	-	4,32	6,44	5,89
	ET	-	5,40	12,23	7,64
	%ET	-	18,05	40,87	25,55

• EB: equação derivada de população brasileira; EPE: estimativa-padrão do erro; ET: erro total; %ET: percentual do erro total; VO₂: consumo de oxigênio. Valores do VO_2pico expressos em mL.kg^-1 .min^-1

Tabela 5
Comparação do VO_{2 pico} medido e o previsto pelas equações no GC e no GV

Comparação	GC		GV
	IC 95%	Valor p	IC 95%	Valor p*
VO2pico × nacional	-0,213 a 0,213	0,999	-0,302 a 0,547	0,571
VO2pico × Wasserman	-3,568 a -3,047	0,001	-3,877 a 2,794	0,001
VO2pico × Jones	9,492 a -8,877	0,001	-9,937 a -8,690	0,001

• ^*
  Teste t de Student pareado.
  IC: intervalo de confiança; VO_2pico: consumo de oxigênio de pico; GC: grupo de construção; GV: grupo de validação.

Tabela 6
Distribuição dos resíduos negativos e positivos das equações no GC e no GV

Resíduos	GC						GV
	Nacional		Wasserman		Jones		Nacional		Wasserman		Jones
	n	%	n	%	n	%	n	%	n	%	n	%
Negativo	1.243	49,82	1.805	72,34	2.186	87,62	315	50,48	441	70,67	547	87,66
Positivo	1.252	50,18	690	27,66	309	12,38	309	49,52	183	29,33	77	12,34
Valor p*		0,857		0,001		0,001		0,810		0,001		0,001

• ^*
  Teste qui-quadrado. GC: grupo de construção; GV: grupo de validação

Analisou-se o comportamento das equações nos subgrupos conforme a faixa etária (até 20; 21 a 30; 31 a 40; 41 a 50; 51 a 60; 61 a 70; 71 a 80; > 81 anos), sexo (masculino e feminino), IMC (< 18,5 abaixo do peso; 18,5 a 24,9, normal; 25 a 29,9, sobrepeso; 30 a 39,9, obesidade I e II; ≥ 40, obesidade III) e atividade física (sedentário, ativo, atleta). A EB mostrou o melhor desempenho em prever o VO_2pico nos subgrupos quando comparada tanto com o algoritmo de Wasserman quanto com a equação citada por Jones.

Discussão

A EB envolveu faixa etária, gênero, composição corporal e nível de atividade física, sendo capaz de predizer o VO_2pico com muito boa acurácia quando o consumo máximo previsto foi comparado ao VO_2pico mensurado diretamente através do TCPE. Ela foi construída a partir de uma amostra de 2.495 indivíduos aparentemente saudáveis, com ampla variação de peso, assim como faixa etária. Além disso, os sujeitos que compuseram essa amostra populacional apresentaram diferentes níveis de atividade física. Mesmo nesse cenário, a EB mostrou-se superior a equações consagradas na literatura internacional, como aquela citada por Jones e conhecida como Jones modificada, assim como foi mais acurada que o algoritmo de Wasserman.

Prever o VO_2pico é desafiador, principalmente porque diferenças genéticas, étnicas, hábitos, tamanho do corpo e níveis distintos de atividade física de uma população clínica específica podem diferir daquela população em que a equação foi testada^1,3,14,21-23. Tanto a equação de predição quanto a equação de estimação podem ser uma superestimativa do real consumo. Aqui se faz necessário a diferenciação entre equação de predição e a equação de estimação do VO_2pico. Na primeira, VO_2pico é variável dependente das características físicas pré-teste, como faixa etária, gênero, composição corporal, nível de atividade física. Na segunda (de estimação), o VO_2pico é dependente das variáveis obtidas durante um teste de exercício baseado em velocidade, inclinação, carga e duração do teste¹³. Cabe salientar que tanto a equação citada por Jones e Campbell¹⁵ quanto o algoritmo de Wasserman e cols.³ são equações de predição e que nenhuma delas foi previamente validada no Brasil. Por sinal, um problema real que nossos achados denotam é que a superestimativa dos valores previstos induz a erro sistemático no laudo final do TCPE, e esse fato deve estar ocorrendo corriqueiramente em nosso país, já que os softwares de TCPE comercializados no mercado se utilizam dessas equações.

Ressaltamos que vários fatores interferem na determinação do VO_2pico, como idade, sexo, tamanho corporal, nível de atividade usual e tipo de exercício³. Bruce e cols.¹³ avaliaram 295 sujeitos normais (138 homens) e usaram análise de regressão múltipla para identificar se gênero, idade, atividade física, peso e altura auxiliavam na previsão do VO_2pico durante o exercício na esteira com protocolo escalonado, determinando que gênero e idade eram as variáveis mais importantes seguidas de atividade física, peso e altura. Em nosso estudo, a importância em seu ordenamento decrescente foi de atividade física, idade, gênero e IMC. A explicação da diferença com o estudo de Bruce e cols.¹³ talvez se deva, primeiro, à diferença de protocolos utilizados, onde Myers e cols.²³ demonstraram que o protocolo de Bruce estima maiores valores de VO_2pico quando comparado com o protocolo de rampa individualizado; segundo: à bem definida caracterização de atividade física quanto ao modo, frequência, duração, intensidade e sua distribuição uniforme nos fatores sexo, idade e IMC no nosso estudo; terceiro: à grande população com maior número de indivíduos com características similares às do paciente avaliado, permitindo melhor visualização dessas diferenças^3,14.

Aspenes e cols.²⁰, em uma coorte de 4.631 indivíduos com predominância de ativos e atletas (91%), mostraram VO_2pico no gênero masculino de 44,32 mL.kg^-1.min^-1 e no sexo feminino de 35,88 mL.kg^-1.min^-1. Essa diferença, quando comparada aos sujeitos classificados como ativos em nossa amostra, pode ser explicada principalmente pelo analisador de gás utilizado no estudo norueguês (MetaMax portátil), que no seu estudo de validação mediu valores 8% mais altos do que o padrão-ouro (sistema de saco de Douglas)²⁴. A maior estatura da população e questões genéticas também podem ter impactado. Outro estudo norueguês (Edvardsen e cols.¹⁸), com indivíduos predominantemente ativos, mostrou valores de VO_2pico de 39,74 mL.kg^-1.min^-1 (masculino) e 32,20 mL.kg^-1.min^-1 (feminino) discretamente mais elevados que nos sujeitos classificados como ativos por nós. Nelson e cols.¹⁹, em homens canadenses ativos, obtiveram VO_2pico semelhante ao da nossa população, também classificada como ativa. Estudo americano de Davis e cols.²⁵, em indivíduos sedentários pedalando em cicloergômetro, corrigido pelo fator 1,11 para esteira, mostrou VO_2pico 10% mais elevado que o da nossa população geral (37,26 e 28,10 mL.kg^-1.min^-1 para homens e mulheres, respectivamente). Tal achado pode ser explicado pelo IMC mais alto da nossa população, como também pelo uso do fator de correção.

Em estudo brasileiro realizado por Neder e cols.²⁶ foi arrolada uma pequena amostra de indivíduos da cidade de São Paulo. A amostra testada era composta por sedentários que pedalaram no cicloergômetro para os quais, quando foi aplicado fator de correção para esteira, o VO_2pico foi de 31,24 e 23,65 mL.kg^-1.min^-1 para homens e mulheres, respectivamente, sendo um pouco abaixo das médias encontradas em nosso estudo. Em outra equação desenvolvida por Jones e cols.²⁷ - VO_2máx = (0,046[altura] - 0,021[idade] - 0,62[sexo] - 4,31), sendo 0 para gênero masculino e 1 para feminino) -, encontramos valores negativos para o VO_2pico em idosos com baixa estatura, sendo inadequado para esse segmento da população.

A aplicação da equação citada por Jones em nossa população apresentou superestimativa do VO_2pico em 87% dos indivíduos, sendo 31,4% acima da média do VO₂ medido. Em uma série do mesmo autor²⁸, sendo avaliados 1.071 indivíduos (731 homens), a predição da capacidade de trabalho máxima demonstrou valores mais próximos da capacidade medida. No entanto, não houve menção do VO_2pico nessa população. Quando a equação citada por Jones foi avaliada nos extremos da faixa etária (> 71 anos), o percentual do erro total foi maior que 210. Isso se deve ao fato de tanto a predição quanto a estimativa apresentarem maior variação com o envelhecimento^29,30. Ainda assim, é possível esperar um razoável poder de predição quando a equação é aplicada na população para a qual foi derivada; entretanto, quando analisada em nossa população, a superestimativa foi significativa¹⁶.

A comparação com o algoritmo de Wasserman também mostrou diferenças significativas com a nossa equação, mostrando que superestima o VO_2pico em 71% dos indivíduos, sendo 11,3% acima da média do VO₂ medido quando aplicado à nossa população. Isso se deve, provavelmente, a fatores como as diferenças entre as populações^31-33que originaram as equações. A população de Wasserman é menos sadia e de faixa etária mais elevada. A da EB, além de ser a população da qual a equação foi derivada, apresenta como medida adicional o nível de atividade física que, por ordem de importância, representou a variável de maior influência no VO_2pico.

Finalmente, a equação citada por Jones e o algoritmo de Wasserman foram derivados de teste em cicloergômetro, contando com a utilização do fator de correção de 1,11 para prever o VO_2pico em esteira, o que por si só pode estar contribuindo para o maior erro da previsão.

Limitações

O presente estudo foi realizado com a população do estado da Paraíba, o que poderia ser um fator limitante para extrapolação nacional. Entretanto, essa população tem a composição das etnias branca, negra e indígena, como da sua miscigenação, além de indivíduos de outros estados e regiões do país. É importante frisar que, ao se compararem os dados do nosso estudo com dados nacionais do IBGE³⁴ por emparelhamento das faixas etárias (%), não se observa diferença (p = 0,401). Constata-se distribuição similar relacionada ao gênero quando há comparação com os dados do IBGE³⁴. Nossa população tem maior prevalência de indivíduos com sobrepeso, o que corresponde aos dados publicados pelo Vigitel³⁵ (51% da população brasileira). Por fim, o nível de atividade física pela prática regular de exercício e deslocamento para o trabalho soma 47,7% da população brasileira - Vigitel³⁵ -, dados semelhantes aos dos ativos da nossa amostra populacional. Portanto, há certa similaridade entre a população estudada e a brasileira como um todo. Entretanto, é mais do que pertinente a realização de um estudo de validação externa envolvendo a população das demais regiões do país para confirmação dos nossos achados.

Cabe salientar que o IMC é um parâmetro pouco preciso em relação à constituição corporal, pois não descreve a quantidade de massa magra que é fundamental para o aporte energético. Na avaliação de importância das variáveis para compor a equação, pelo método Stepwise, o IMC apresentou maior relevância estatística do que o peso e a altura, sendo assim incorporado na equação.

Conclusão

A equação derivada da população brasileira é capaz de predizer o VO_2pico, apresentando muito bom desempenho no teste de validação interna. Ela contribui para a diminuição do erro sistemático que ocorre quando da utilização de equações que superestimam o VO_2pico no laudo final do TECP, como acontece com as equações de Jones e de Wasserman. Tais equações, quando empregadas na população brasileira, devem ser analisadas com senso crítico e sob a ótica da comparação com equações realizadas diretamente com a população de nosso país.

• Contribuição dos autores
  Concepção e desenho da pesquisa: Almeida AEM, Stein R, Stefani CM, Nascimento JA, Santos AC, Ribeiro JP; Obtenção de dados: Almeida AEM, Almeida NM; Análise e interpretação dos dados: Almeida AEM, Stein R, Stefani CM, Nascimento JA, Santos AC, Ribeiro JP; Análise estatística: Almeida AEM, Stefani CM, Nascimento JA, Stein R; Obtenção de financiamento: Stein R; Redação do manuscrito: Almeida AEM, Stein R, Stefani CM, Almeida NM, Nascimento JA, Santos AC; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Almeida AEM, Stein R.
• Fontes de financiamento
  O presente estudo foi parcialmente financiado pelo CNPq.
  Ricardo Stein é investigador nível 2 do CNPq.
• Vinculação acadêmica
  Este artigo é parte da Dissertação de Mestrado de Charles de Moraes Stefani pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  12 Set 2014
• Data do Fascículo
  Out 2014

Histórico

• Recebido
  16 Mar 2014
• Revisado
  27 Maio 2014
• Aceito
  25 Jun 2014