COPD patients' oxygen uptake and heart rate on-kinetics at cycle-ergometer: correlation with their predictors of severity

Resumos

OBJETIVOS:

Verificar se há correlação entre a cinética-on do consumo de oxigênio (VO₂) e da frequência cardíaca (FC) no teste de carga constante em cicloergômetro (TCC) com o índice BODE e suas variáveis isoladas em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC).

MÉTODO:

Foram avaliados 14 homens com DPOC de obstrução moderada a muito grave, entre 55 e 78 anos, submetidos em dias alternados à espirometria, teste de caminhada de seis minutos (TC6), teste incremental em cicloergômetro (TI) e TCC. Foram coletados os gases expirados, e a cinética-on do VO₂ e da FC foi analisada. O índice BODE foi calculado.

RESULTADOS:

Observou-se que a tau (τ) e o tempo de resposta média (TRM) do VO₂ foram significativamente maiores que a τ e o TRM da FC. Observou-se correlações moderadas e fortes entre a τ e o TRM do VO₂ e da FC com o índice BODE (r=0,75 e r=0,78; r=0,62 e r=0,63, respectivamente) e correlações entre a τ e o TRM do VO₂ com o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF₁) (r=-0,60; r=-0,53), a distância percorrida no TC6 (DP-TC6) (r=-0,61; r=-0,44) e a DP-TC6 %prevista (r=-0,62; r=-0,46). A τ e o TRM da FC correlacionaram-se com a DP-TC6 (r=-0,59; r=-0,58) e a DP-TC6 %prevista (r=-0,62; r=-0,62).

CONCLUSÃO:

A lentificação da cinética-on do VO₂ e principalmente da FC em cicloergômetro pode ser um marcador importante de gravidade da doença. Adicionalmente, a limitação ao fluxo aéreo e a reduzida capacidade ao exercício estão associadas à lentificação da cinética-on do VO₂ e da FC nesses pacientes.

DPOC; consumo de oxigênio; cinética; frequência cardíaca; fisioterapia; índice de gravidade de doença

OBJECTIVES:

To assess whether there is a correlation between oxygen uptake (VO₂) and heart rate (HR) on-kinetics in the constant-load cycle-ergometer test (CLT) and the BODE index and its isolated variables in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).

METHOD:

Fourteen male patients between 55 and 78 years of age with moderate to severe COPD were evaluated. Each patient underwent spirometry, the six-minute walk test (6MWT), the cycle-ergometer incremental test (IT) and CLT on alternate days. The exhaled gases were collected, and the VO₂ and HR on-kinetics were analyzed. The BODE index was calculated.

RESULTS:

It was noted that the VO₂ tau (τ) and mean response time (MRT) were significantly higher than HR τ and MRT. Moderate and strong correlations between τ and MRT of the VO₂ and HR and the BODE index was noted (r=0.75 and r=0.78; r=0.62 and r=0.63, respectively), and there were correlations between the VO₂ τ and MRT and the forced expiratory volume in one second (FEV₁) (r=-0.60; r=-0.53) and the distance traveled at 6MWT (DT-6MWT) (r=-0.61; r=-0.44) and DT-6MWT % predicted (r=-0.62; r=-0.46). The HR τ and MRT were correlated with DT-6MWT (r=-0.59; r=-0.58) and DT-6MWT % predicted (r=-0.62; r=-0.62).

CONCLUSION:

The slowing of cycle-ergometer VO₂, and especially of HR on-kinetics, may be key markers of disease severity. Furthermore, airflow obstruction and reduced exercise capacity are associated with the slowing of patients' VO₂ and HR on-kinetics.

COPD; oxygen uptake; kinetics; heart rate; physical therapy; disease severity index

Introdução

A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é caracterizada pela limitação ventilatória, metabólica e muscular periférica e pela reduzida capacidade de exercício. Essas limitações estão associadas à perda de massa corporal significativa, redução da força e endurance dos músculos respiratórios e periféricos¹ e alto risco de mortalidade². Adicionalmente, a intolerância ao exercício pode estar marcada pela lentificação da cinética do consumo de oxigênio (VO₂) e da frequência cardíaca (FC) no início do exercício^3,4, quando se compara a idosos saudáveis pareados por idade^4,5.

Essa lentificação da cinética do VO₂ e da FC nos pacientes com DPOC está associada a hipoxemia, ventilação em volume pulmonar mais alto, distúrbios na mecânica da respiração, ineficiência da distribuição de oxigênio durante a transição repouso-exercício, desarranjo nas reações biomecânicas que estimulam a captação periférica de oxigênio (QO₂) mitocondrial^4-8, desequilíbrio autonômico e redistribuição do fluxo sanguíneo para os músculos periféricos e respiratórios⁴. Ainda fazem parte desse cenário o recrutamento precoce de fibras tipo IIb e o acúmulo de metabólitos, que aumenta a fadiga muscular periférica^4,7.

A capacidade de exercício reduzida tem se relacionado à redução da sobrevida desses pacientes. Devido à gravidade das alterações citadas, Celli et al.² desenvolveram o índice BODE, o qual tem ganhado espaço e importância na literatura científica devido ao fato de fornecer informação prognóstica da gravidade da DPOC, além de refletir a incapacidade funcional induzida por ela. Esse índice multidimensional compreende o índice de massa corpórea (IMC; B - body mass index), a limitação ao fluxo aéreo (O - airflow obstruction), a dispneia (D - dyspnea) e a capacidade ao exercício (E - exercise capacity). Dessa forma, abrange as principais alterações encontradas nesses pacientes e tem sido considerado o melhor preditor de sobrevida dos mesmos². Suas variáveis de maneira isolada [IMC, dispneia, volume expiratório no primeiro segundo (VEF₁) e distância percorrida no teste de caminhada de exercício (TC6)], também são consideradas parâmetros de avaliação, porém não avaliam as repercussões sistêmicas da doença.

Em relação à cinética do VO₂ e da FC, elas têm sido estudadas em testes de carga constante de moderada ou alta intensidade em cicloergômetro (TCC) ou esteira rolante⁹. Sabe-se que a postura adotada durante o exercício e os efeitos da gravidade podem influenciar o comportamento da cinética do VO₂ ^10-13 e da FC^9,14,15. Recentemente, observou-se que a cinética-on do VO₂ lentificada em pacientes com DPOC apresentou associação com o índice BODE em testes de velocidade constante em esteira¹⁶. Entretanto, interessantemente, a lentificação da cinética-on do VO₂ foi associada à limitação funcional pelo TC6, sem qualquer correlação com a limitação ventilatória¹⁶. Considerando que a cinética-on do VO₂ é um importante índice de avaliação da capacidade aeróbia, bem como da tolerância ao exercício^4,6,8,9 apresentando correlação com o índice preditor de mortalidade BODE¹⁶, o presente estudo se justifica na tentativa de correlacionar a cinética-on do VO₂ e da FC com o índice BODE e suas variáveis isoladas em TCC em pacientes com DPOC. A hipótese do presente estudo é que cinética-on do VO₂ e da FC está associada com o índice BODE, bem como com a capacidade de exercício e a severidade da doença nesses pacientes.

Método

Participantes do estudo

Participaram deste estudo 14 homens na faixa etária dos 55 aos 78 anos de idade, apresentando diagnóstico clínico e funcional de DPOC: VEF₁/ capacidade vital forçada (CVF) < 0,7 e VEF₁ pós- broncodilatador < 80% predito¹⁷, encaminhados para atendimento na Unidade Especial de Fisioterapia Respiratória - Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), São Carlos, SP, Brasil. Foram adotados como critérios de inclusão do estudo, diagnóstico clínico e espirométrico de DPOC nos estágios II, III e IV¹⁷, confirmado pela espirometria pré e pós- broncodilatador, realizada sob a supervisão de um pneumologista¹⁷, história tabágica prévia, sem história de infecções ou exacerbação da doença no último mês ou mudança de medicamentos nas quatro semanas anteriores ao estudo. Além disso, todos os pacientes deveriam ser considerados sedentários há pelo menos seis meses e classificados como sedentários ou insuficientemente ativos conforme a classificação do Questionário Internacional de Atividade Física - versão curta (IPAQ)¹⁸.

Foram excluídos os pacientes tabagistas, etilistas, com hipertensão pulmonar (pressão pulmonar média ≥ 25 mmHg constatada pela ecocardiografia), hipertensão arterial não controlada, hipoxemia (saturação periférica de oxigênio: SpO₂ abaixo de 80% no repouso), e presença de doenças cardiovasculares, metabólicas, neurológicas, reumáticas e/ou desordens musculoesqueléticas que inviabilizassem a participação no estudo. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UFSCar (parecer nº163/2010), e todos os indivíduos assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido, conforme a resolução 196/96 do Conselho Nacional de Saúde.

Procedimento experimental

Os pacientes foram submetidos a uma avaliação física geral, além do teste de função pulmonar, avaliação da composição corporal, TC6, teste incremental em cicloergômetro (TI) limitado por sintomas e TCC. A coleta dos dados de cada paciente foi realizada em dias alternados, e os testes foram realizados com intervalo de dois a quatro dias entre eles¹⁹, com o objetivo de evitar interferência negativa na performance (presença de dor, catecolaminas circulantes, fadiga dos músculos periféricos). Os testes foram realizados em sala climatizada, com temperatura média controlada entre 18º a 22ºC, umidade relativa do ar entre 50 a 70%, e todas as avaliações foram realizadas no mesmo período do dia para cada paciente. No primeiro dia de avaliação, os pacientes foram familiarizados com os testes e com os equipamentos. Todos os pacientes receberam orientações, antes da realização dos testes, quanto ao tipo de alimentação a ser feita, às vestimentas e ao uso de calçados adequados, além de evitar a prática de atividade física no dia anterior a eles. Ainda, os pacientes permaneceram em repouso por aproximadamente 15 minutos antes do início da realização de qualquer um dos procedimentos experimentais.

Teste de função pulmonar: Realizou-se por meio de um espirômetro portátil (COSMED microQuark PC - based Spirometer^(r) , Pavona di Albano - Roma, Itália), segundo as normas da American Thoracic Society/European Respiratory Society (ATS/ERS)²⁰. Os valores obtidos foram comparados com os valores previstos por Knudson et al.²¹.

Avaliação da composição corporal: Realizou-se por meio de uma balança de impedância bioelétrica de tecnologia bipolar (Tanita^(r), modelo BC-553, Illinois, USA). Realizou-se a análise da massa corporal e da massa muscular (MM)²², e, posteriormente, foi calculado o índice de massa corporal (IMC) = massa corporal(Kg)/ altura²(m) e o índice de massa magra corporal (IMMC) = MM(Kg)/altura²(m)²³, considerando depleção nutricional, homens com IMMC<16,0Kg/m^{2 23}.

Índice BODE: Todos os pacientes com DPOC realizaram todas as medidas necessárias para calcular esse índice. Tal índice multidimensional é composto pelo IMC, grau de obstrução das vias aéreas (VEF₁% previsto pós-broncodilatador)¹⁷, dispneia (escala de dispneia Medical Research Council)²⁴ e pela distância percorrida no TC6. Os pacientes receberam pontos de acordo com os resultados obtidos nas quatro variáveis (0-1 para o IMC, e 0-3 para VEF₁, dispneia e distância percorrida no TC6)². O índice BODE pode ser dividido em quartis: quartil 1 é o escore de 0-2; quartil 2 é o escore de 3-4, quartil 3 é o escore de 5-6, e quartil 4 é o escore de 7-10², sendo que, quanto maior a pontuação, maior a probabilidade de mortalidade dos pacientes.

Avaliação da capacidade funcional

Teste de caminhada de seis minutos (TC6): Realizou-se segundo as normas da ATS²⁵. O TC6 foi realizado em um corredor plano com 30 metros de comprimento e duas vezes no mesmo dia, com intervalo de 30 minutos entre eles, sendo o maior valor da distância percorrida considerado para análise. Os pacientes foram orientados e incentivados a caminhar o mais rápido possível durante 6 minutos, utilizando frases padronizadas a cada minuto, sendo a cadência dos testes livre²⁵. Os valores de distância percorrida obtidos no TC6 foram comparados aos previstos pela fórmula de Iwama et al.²⁶. Calculou-se a porcentagem da distância percorrida pela seguinte fórmula: [(distância percorrida no TC6/ distância prevista²⁶⁾*100].

Teste incremental em cicloergômetro (TI) limitado por sintomas: Todos os pacientes foram submetidos ao TI com coleta dos gases expirados (VO₂₀₀₀ MedGraphics Corp.^(r), St Paul MN, USA) para determinação da carga de trabalho pico. O TI foi realizado em cicloergômetro com frenagem eletromagnética (Ergo-FIT^(r) , modelo Ergo 167 Cycle, Pirmasens, Alemanha), e adotou-se um protocolo em degraus crescentes²⁷. Os pacientes foram instruídos a pedalar a 60rpm com comandos verbais padronizados de encorajamento pelo mesmo avaliador a cada 2 minutos, iniciando o teste com um período de 1 minuto de aquecimento com a carga mínima do equipamento (15W), com incrementos de 5 a 10W a cada 2 minutos, selecionados individualmente, de forma que o período de elevação da carga se mantivesse no intervalo de 8 a 12 minutos²⁷. Após a interrupção da carga pico, havia 1 minuto de recuperação ativa, com carga mínima do equipamento, seguido de 6 minutos de recuperação passiva. Os pacientes foram monitorizados pela oximetria de pulso durante todo o teste (Nonin^(r) , modelo 2500, Minneapolis, Mn, USA). A FC foi coletada pelo cardiofrequencímetro (Polar^(r) FS2c^TM Kempele, Finland) e a dispneia e fadiga de membros inferiores, pela escala de Borg modificada CR-10²⁸. Essas medidas foram associadas à mensuração da pressão arterial (PA). O traçado eletrocardiográfico foi registrado continuamente por meio de um monitor cardíaco Ecafix^(r) (Modelo Active "E", São Paulo, São Paulo, Brasil).

Os critérios de interrupção para o TI foram: dispneia ou fadiga em membros inferiores muito intensas (Borg>7²⁸⁾, SpO₂<80%, atingir a FC máxima prevista para a idade do indivíduo e incapacidade de sustentar o ritmo previamente estabelecido em 60rpm.

O cálculo da reserva cronotrópica (reserva da FC: RFC) foi obtida de forma indireta pela fórmula FCmáx - FC atingida no teste²⁷, sendo a FCmáx= 220-idade. A demanda ventilatória foi determinada pela relação ventilação minuto (V_E)/ventilação voluntária máxima (VVM)²⁷.

Teste de carga constante em cicloergômetro (TCC): Nesse teste, os pacientes foram instruídos a pedalar em 60rpm e receberam comandos verbais padronizados de encorajamento a cada minuto. Foi utilizado o protocolo com taxa de trabalho constante igual a 70% da intensidade máxima obtida no TI²⁷, para averiguar o tempo máximo tolerado (limite da tolerância: Tlim) pelo paciente e análise posterior da cinética-on do VO₂ e da FC. Adotou-se carga inicial mínima do equipamento de 15W durante 1 minuto para a fase de aquecimento, ocorrendo o mesmo para o desaquecimento, além de um período de 6 minutos de recuperação passiva pós-teste. Foram registrados os valores de SpO₂, FC, PA, sensação de dispneia e fadiga de membros inferiores²⁸ no repouso e pico do exercício. O traçado eletrocardiográfico foi monitorizado durante todo o teste. Foram também registrados o desempenho físico e a tolerância máxima atingida no teste (Tlim), além do cálculo da RFC²⁷ e da V_E/VVM²⁷.

Análise dos gases

A coleta dos gases expirados foi realizada, durante os testes, por meio de um analisador de gases modelo VO₂₀₀₀ da MedGraphics^(r) (St Paul, MN, USA), com um pneumotacógrafo de médio fluxo bidirecional acoplado a uma máscara facial. Esse sistema mede microamostras dos gases expirados pelo método de coleta da média a cada três respirações²⁹. Antes de cada teste, o equipamento foi calibrado automaticamente conforme as especificações do fabricante. Os dados utilizados para as analises foram V_E (L.min^-1), VO₂ (em mL.min^-1 e mL.kg^-1.min^-1), produção de dióxido de carbono (VCO₂), frequência respiratória (FR) e volume corrente (VC)²⁷. A confiabilidade interdias aceitável para V_E (VC 7,3 - 8,8%) e para VO₂, e VCO₂ (VC: 5,3 - 6,0%) foi avaliada em estudos prévios²⁹.

Para se obter o valor das variáveis metabólicas, ventilatórias, cardiovasculares, dispneia e fadiga dos membros inferiores no pico do TI ou no Tlim do TCC, foi considerado o maior valor e mais coerente dos últimos 30 segundos do estágio.

Análise da cinética-on

Os dados brutos do VO₂ e da FC foram importados para o software SigmaPlot 11.0 (Systat Software, San Jose, CA, EUA) para serem analisados, e a fase I da cinética (cardiodinâmica) não foi excluída, uma vez que houve aquecimento prévio, o que, associado ao ergoespirômetro utilizado, reduz a possibilidade de influência dessa fase na avaliação da cinética³⁰. A resposta da transição do repouso para o exercício (primeiros 180 segundos) foi submetida a um ajuste monoexponencial: f _(t) = a₀ + a (1 - e^-(t-TD)/ τ), em que f _(t) representa VO₂ ou a FC em qualquer momento _(t); a₀ é o valor basal correspondente ao valor médio do último minuto do período de aquecimento; "a" é a amplitude, ou seja, magnitude da resposta durante o estado estável; τ é a constante de tempo da curva, ou seja, o tempo necessário para atingir 63% da resposta do estado-estável (i.e., velocidade da adaptação) e TD é o tempo de atraso para o início da resposta do VO₂ ou da FC. Adicionalmente, foi calculado o tempo de resposta média (TRM, τ + TD)³¹.

Para o estudo da cinética, utilizou-se um algoritmo não linear que usa a minimização da soma dos erros quadrados para determinar os melhores parâmetros da curva^32,33. Os parâmetros a₀ e a₁ descrevem os parâmetros relacionados ao componente principal do eixo Y (VO₂ ou FC), a τ e o TD descrevem os parâmetros relacionados ao eixo X (tempo). Para assegurar a qualidade das regressões, apenas as funções com r>95% foram incluídas na análise final³⁴.

Análise estatística

Para a análise dos dados, utilizou-se o programa estatístico SPSS 18.0. A normalidade dos dados foi verificada com a aplicação do teste de Shapiro- Wilk, o qual determinou que a amostra do estudo apresentava distribuição normal. Os valores foram expressos em média e desvio padrão,ou mediana (intervalo interquartílico). Utilizou-se o teste t pareado para as análises dos parâmetros da cinética-on do VO₂ e da FC no TCC, além do Coeficiente de Correlação de Pearson e Spearman. O nível de significância adotado foi de p<0,05.

Resultados

Participantes do estudo

A Tabela 1 mostra as características demográficas, antropométricas e espirométricas, do TC6, dispneia, e Índice BODE dos pacientes estudados. Oito pacientes com DPOC foram classificados como GOLD¹⁷ estágio II, cinco pacientes foram considerados GOLD¹⁷ estágio III e um como GOLD¹⁷ estágio IV. Ainda, dos 14 pacientes com DPOC, quatro faziam uso de broncodilatadores de curta duração e oito, de longa duração. Dessa amostra, dois associavam uso de corticosteroide oral, e dois associavam broncodilatadores de curta e longa duração. Esses pacientes faziam uso do broncodilatador no dia anterior ao teste, no período noturno, sendo assim, a maioria deles realizou os testes com um intervalo superior a oito horas pós-broncodilatador.

Tabela 1
Características demográficas, antropométricas, espirométricas, do teste de caminhada de seis minutos, da escala MRC e do Índice BODE dos pacientes com DPOC.

Variáveis		Pacientes DPOC (n=14)
Demográficas e Antropométricas
Idade (anos)		68,0±6,5
Massa Corporal (Kg)		69,5±11,7
Estatura (cm)		167,1±7,7
IMC (Kg/m2)		24,7±2,7
Massa Muscular Magra (Kg)		47,5±7,4
IMMC (Kg/m2)		16,9±1,6
Espirométricas
VEF1 (L)		1,7±0,7
VEF1 (%pred)		58,7±17,4
CVF (L)		3,0±1,0
CVF (%pred)		87,9±24,5
VEF1/CVF (%)		54,5±12,7
VEF1/CVF (%pred)		61,7±11,4
VVM (L/min)		57,0±26,1
VVM (%pred)		65,2±32,8
Teste de caminhada de seis minutos (TC6)
Distância Percorrida (m)		435,0±85,7
Distância Percorrida (%predito)		77,9±15,5
	MRC-1	1 paciente
	MRC-2	13 pacientes
Índice BODE		2,0 (1,0–3,0)
	Índice BODE-Quartil 1	9 pacientes
	Índice BODE-Quartil 2	4 pacientes
	Índice BODE-Quartil 3	1 paciente

• Dados expressos em média ± desvios padrão; mediana (intervalo interquartílico). DPOC= doença pulmonar obstrutiva crônica; IMC= índice de massa corporal; IMMC= índice de massa magra corpórea; VEF₁= volume expiratório forçado no primeiro segundo; CVF= capacidade vital forçada; VVM= ventilação voluntária máxima; MRC= medical research council scale

As respostas metabólicas, ventilatórias e cardiovasculares, a potência máxima atingida (Watts) para o TI e a tolerância máxima atingida (minutos) para o TCC dos pacientes avaliados estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2
Respostas metabólicas, ventilatórias, cardiovasculares, subjetivas e capacidade física no teste incremental limitado por sintomas (TI) e no teste de carga constante em cicloergômetro (TCC) nos pacientes estudados.

Pacientes DPOC (n=14)		Teste incremental limitado por sintomas (TI)	Teste de carga constante em cicloergômetro (TCC)
Capacidade Física		58,6±18,4	17,0±9,7
Variáveis Metabólicas
	VO2 pico (L/min)	1,23±0,41	1,08±0,40
	VO2 pico (%pred)	72,2±21,1	62,7±19,9
Variáveis Ventilatórias
	VE pico (L/min)	39,1±7,9	36,5±20,3
	VE/VVM	0,70±0,17	0,67±0,14
	SpO2 (%)	93,3±2,8	93,6±1,9
Variáveis Cardiovasculares
	FC pico (bat.min-1)	123,1±15,4	124,4±14,9
	RFC (bat.min-1)	31,1±17,0	34,5±16,5
Variáveis Subjetivas
	Dispneia pico	4 (1–6)	2 (1–6)
	Fadiga de MMII pico	4 (1–7)	2 (0,5 –6)

• VO₂= consumo de oxigênio; VE= ventilação pulmonar; V_E/VVM= demanda ventilatória; FC= frequência cardíaca; RFC= reserva de frequência cardíaca; SpO₂= saturação periférica de oxigênio; MMII= membros inferiores. A capacidade física refere-se à potência máxima atingida (Watts) para o TI, e a tolerância máxima atingida (Tlim; minutos) para o TCC

Cinética-on do consumo de oxigênio e da frequência cardíaca

A Tabela 3 mostra os valores da cinética-on do VO₂ e da FC no TCC dos pacientes estudados. Observa-se que a τ e o TRM do VO₂ foram significativamente maiores que a τ e o TRM da FC.

Tabela 3
Parâmetros da cinética-on do consumo de oxigênio (VO2) e da frequência cardíaca (FC) no teste de carga constante em cicloergômetro (TCC) dos pacientes estudados.

TCC	Cinética-on VO2	Cinética-on FC
Baseline (BL)	392,4±265,3	86,6±11,9
Amplitude (a)	558,9±175,3	14,1±4,3
Tau (τ, s)	60,6±14,4	38,5±20,6*
Time Delay (TD, s)	2,8±6,1	0,6±1,4
TRM (τ+TD, s)	63,4±14,1	39,1±20,4*

• Dados expressos em média (± desvio-padrão). Baseline e Amplitude: L/min para VO2 e bat.min^-1 para FC, respectivamente. Teste de t-pareado (p<0,001): * = τ e TRM do VO₂ ≠ τ e TRM da FC. VO₂= consumo de oxigênio; FC= frequência cardíaca; a= magnitude da resposta durante o estado estável; τ= constante de tempo da curva, i.e., o tempo necessário para atingir 63% da resposta do estado estável (velocidade de adaptação); TD= tempo de atraso para o início da resposta (time delay); TRM= tempo de resposta média (τ + TD)

Correlações

As Figuras 1A, 1B, 1C, 1D, 1E e 1F mostram as correlações entre a τ e o TRM do VO₂ com o Índice BODE, VEF₁ e distância percorrida no TC6 nos pacientes com DPOC. Já as Figuras 2A, 2B, 2C e 2D mostram as correlações entre a τ e o TRM da FC com o Índice BODE e distância percorrida no TC6 nos pacientes com DPOC.

Figura 1
Correlação entre a constante de tempo (τ) e o tempo de resposta média (TRM) do VO2 com o Índice BODE, volume expiratório no primeiro segundo (VEF1) e distância percorrida no teste de caminhada de seis minutos (TC6) nos pacientes com DPOC.

Figura 2
Correlação entre a constante de tempo (τ) e o tempo de resposta média (TRM) da FC com o Índice BODE e distância percorrida no teste de caminhada de seis minutos (TC6) nos pacientes com DPOC.

No TCC, foram observadas correlações positivas fortes significativas entre o índice BODE e a τ e o TRM do VO₂ (r=0,75; r=0,78, respectivamente) e correlações negativas moderadas entre a τ e o TRM do VO₂ com o VEF₁ (r=-0,60; r=-0,53, respectivamente), a distância percorrida no TC6 (r=-0,61; r=-0,44, respectivamente) e a distância percorrida % da prevista (r=-0,62; r=-0,46, respectivamente). Ainda, no TCC, encontraram-se correlações positivas moderadas estatisticamente significativas entre o índice BODE e a τ e o TRM da FC (r=0,62; r=0,63, respectivamente) e correlações negativas moderadas significativas entre a τ e o TRM da FC com a distância percorrida no TC6 (r=-0,59; r=-0,58, respectivamente) e a distância percorrida % da prevista (r=-0,62; r=-0,62, respectivamente).

Discussão

Os principais resultados deste estudo revelam correlações positivas entre a τ e o TRM do VO₂ e da FC no TCC com o índice BODE e correlações negativas entre a τ e o TRM do VO₂ no TCC com o VEF₁ e capacidade ao exercício no TC6. Em relação à cinética-on da FC, foram encontradas somente correlações negativas moderadas entre a τ e o TRM com a capacidade ao exercício no TC6.

Cinética-on do consumo de oxigênio e da frequência cardíaca

A τ e o TRM do VO₂ foram significativamente mais lentos que a τ e o TRM da FC no TCC nos pacientes com DPOC, caracterizando, possivelmente, a presença de limitação periférica nessa população. Uma elevação mais rápida da cinética-on da FC pode evidenciar um melhor ajuste dessa variável fisiológica ao exercício físico nesses pacientes.

Cinética-on do VO₂ e da FC e seu relacionamento com Índice BODE e seus determinantes

O índice BODE tem sido sugerido como um importante índice preditor de mortalidade na DPOC e pode indicar o prejuízo sistêmico e funcional da doença². Já se sabe que a cinética-on do VO₂ e, mais recentemente, a da FC são lentificadas na presença da DPOC^3-7,16,35 e que tal variável permite inferir o comprometimento da performance do exercício nesses pacientes^3,4. Recentemente, tem-se sugerido que o índice BODE está associado à lentificada cinética-on do VO₂ nesses pacientes¹⁶. Porém, os autores inferiram que uma das limitações para a ausência de resultados referentes à cinética-on da FC poderia ser explicada pelo tipo de ergômetro utilizado (esteira rolante), que, diferentemente do presente estudo (que utilizou cicloergômetro), não possuía controle preciso da carga externa durante o exercício físico. Ressalta-se ainda que exercícios realizados em esteira rolante^9,11-14 em comparação ao cicloergômetro, proporcionam maior recrutamento de massa muscular, apresentam padrões distintos de recrutamento de unidades motoras e proporcionam alteração da pressão de perfusão⁹ e do fluxo sanguíneo muscular. Interessantemente, ressalta-se que os resultados do presente estudo mostraram correlações de moderadas a fortes entre a cinética-on do VO₂ e da FC em teste realizado em cicloergômetro com o índice BODE, incluindo, na amostra, apenas pacientes com DPOC e utilizando os primeiros 180 segundos da resposta da transição do repouso para o exercício, diferentemente do estudo de Borghi-Silva et al.¹⁶, que utilizou os 360 segundos do exercício realizado em esteira rolante.

Dessa maneira, constata-se que a cinética-on lentificada do VO₂ e principalmente da FC em cicloergômetro pode ser um marcador importante de gravidade da DPOC. Ainda, estudos mostram que o índice BODE é capaz de refletir a limitação nas atividades da vida diária pela London Chest Activity Daily Living Score³⁶ . Além disso, reflete a fraqueza muscular periférica dos membros superiores avaliada pelo dinamômetro manual³⁷ e a capacidade de exercício verificada pelo teste de sentar e levantar da cadeira de 2 minutos e pelo TC6 em esteira rolante³⁷, podendo também refletir o nível de atividades físicas na vida diária pelo tempo gasto por dia em diferentes atividades e posições corporais, tais como andar e estar em pé, bem como a intensidade de movimento medida durante o tempo em que o indivíduo está caminhando³⁸.

Adicionalmente, observam-se correlações moderadas entre VEF₁ e distância percorrida no TC6 com a cinética-on do VO₂, diferentemente do estudo de Borghi-Silva et al.¹⁶, que encontrou correlações somente com o TC6. Tais resultados podem ser explicados provavelmente pela diferença entre ergômetros utilizados nos estudos^9,11-14.

Foram observadas correlações negativas moderadas entre a τ e o TRM do VO₂ com o VEF₁, sugerindo que a lentificação da cinética-on do VO₂ é refletida pelo grau de obstrução das vias aéreas, entretanto o mesmo não pode ser dito para a cinética-on da FC. O VEF₁ é uma das variáveis que compõem o índice BODE e tem sido considerado um importante marcador do prognóstico de mortalidade na DPOC³⁹, porém, de maneira isolada, estudos mostram que o VEF₁ não representa as manifestações sistêmicas da doença^40,41.

A τ e o TRM do VO₂ e da FC apresentaram correlação negativa moderada com a distância percorrida (m) e predita (%) no TC6 nos pacientes com DPOC. Tais resultados podem fornecer informações adicionais sobre a performance de exercício verificada pela cinética-on como um marcador prognóstico nesses pacientes. Em contraste, não foram observadas correlações estatisticamente significativas entre a τ e o TRM do VO₂ e da FC com o IMC, sugerindo que esse parâmetro não quantifica a lentificação da cinética-on do VO₂ e da FC. Outros autores também afirmam não ter encontrado relação entre o IMC e comprometimento muscular periférico, capacidade ao exercício, massa muscular, nível de atividade física na vida diária e limitação nas atividades da vida diária^36,42-46. A ausência de correlação pode ser atribuída ao baixo nível de gravidade dos pacientes com DPOC (nove pacientes no quartil 1, quatro pacientes no quartil 2 e somente um paciente no quartil 3).

Limitações do estudo

Inicialmente, em relação aos pacientes envolvidos no estudo, seria ideal um grupo com maior número de participantes para consolidação dos resultados. No entanto, apesar da amostra reduzida, encontram-se de moderadas a fortes correlações no presente estudo. Ainda destacam-se como limitações do estudo o método de coleta de dados da FC (médias a cada três batimentos), bem como do VO₂ (média a cada três respirações). Entretanto, alguns autores^47-49 descreveram que os dados obtidos previamente a partir de sistemas ergoespirométricos, como o do presente estudo, mostraram resultados semelhantes aos sistemas atuais (respiração a respiração). Finalmente, no presente estudo, foi aplicado modelo monoexponencial para análise da cinética-on em exercício de moderada a alta intensidade, mesmo em exercício 70% do VO₂ pico. No entanto, o tempo utilizado no presente estudo (3 minutos) excluiu a possibilidade de início do componente lento, assim como utilizado em estudos prévios^4,7.

Conclusão

A cinética-on lentificada do VO₂ e principalmente da FC em cicloergômetro em pacientes com DPOC pode ser um marcador importante da gravidade da doença. Adicionalmente, a limitação ao fluxo aéreo e a capacidade ao exercício reduzida estão associadas a lentificação da cinética-on do VO₂ e da FC nesses pacientes. Tornam-se necessárias, contudo, investigações futuras que avaliem os efeitos da cinética como marcador de prejuízo sistêmico nessa população de pacientes, bem como os efeitos de diferentes terapêuticas e ergômetros utilizados.

Agradecimentos

Aos colegas do Laboratório de Espirometria e Fisioterapia Respiratória e do Laboratório de Fisioterapia Cardiopulmonar, por sua amigável colaboração, bem como aos pacientes do estudo, por seu esforço e cooperação durante esta pesquisa. À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelo apoio financeiro (2009/01842-0). À Capes e ao CNPq, pelo auxílio de bolsa.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Abr 2013

Histórico

• Recebido
  02 Jul 2012
• Revisado
  29 Out 2012
• Aceito
  20 Nov 2012