Fidedignidade intra e interdias do teste de exercício de quatro segundos

Fidelidad intra e interdiaria del test de ejercicio de 4 segundos

Resumos

The 4-second exercise test (T4s) is pharmacologically validated to assess cardiac vagal tone, and consists in pedaling, as fast as possible, a cycle-ergometer unloaded, from the 4th to the 8th second of a 12-second maximum inspiratory apnea. An dimensionless cardiac vagal index (CVI) is calculated from the ratio of the duration of the cardiac cycles (RR intervals at the electrocardiogram) from immediately before the exercise and the shorter of the exercise. Our objective was to determine T4s intra and interdays reliability, and the actual need for two trials, as described on the original protocol. In study 1, the interday reliability of the results was assessed prospectively from 15 asymptomatic subjects (28 ± 6 years) submitted to T4s for five consecutive days, being two trials carried out at each day. To determine CVI intraday reliability, in one of the five days, randomly selected, nine T4s consecutive trials were made. In study 2, the CVI intraday reliability was calculated from 1699 subjects (47 ± 17 years) in two trials. CVI presented high intraday and interday reliability (r i = 0.92; 95%CI = 0.84 to 0.97 and r i = 0.77; 95%CI = 0.49 to 0.92, respectively) for study 1 and for study 2 (r i = 0.89; 95%CI = 0.88 to 0.90). In spite of high reliability, there were some minor differences between the means (mean ± SEM = 1.32 ± 0.01 vs 1.37 ± 0.01; p < 0.001), and in only 15% of the cases this difference was higher than 0.20, thus not representing major clinical meaning. It was also observed that in 65% of the cases, the second trial was considered the best and, with only one trial, clinical misinterpretation could occur in 27% of the data. In summary, this study evidenced high CVI reliability assessed by T4s, and confirmed the need for two consecutive trials, as prescribed in its protocol.

4-second exercise test; Physical exercise; Heart rate; Cardiac vagal tone; Reliability

ARTIGO ORIGINAL

Fidedignidade intra e interdias do teste de exercício de quatro segundos

Fidelidad intra e interdiaria del test de ejercicio de 4 segundos

Claudio Gil Soares de Araújo^I; Djalma Rabelo Ricardo^I; Marcos Bezerra de Almeida^II

^IPrograma de Pós-Graduação em Educação Física da Universidade Gama Filho Rio de Janeiro, RJ, CLINIMEX Clínica de Medicina do Exercício Rio de Janeiro, RJ

^IIPrograma de Pós-Graduação em Educação Física da Universidade Gama Filho Rio de Janeiro, RJ

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

O teste de exercício de quatro segundos (T4s) é validado farmacologicamente para a avaliação da função vagal cardíaca e consiste em pedalar, o mais rápido possível, um cicloergômetro sem carga do quarto ao oitavo segundo de uma apnéia inspiratória máxima de 12 segundos. Um índice vagal cardíaco (IVC) adimensional é obtido pelo quociente entre a duração dos ciclos cardíacos (intervalos RR no eletrocardiograma) imediatamente antes e o mais curto do exercício. Objetivou-se determinar a fidedignidade inter e intradia do T4s e a necessidade de realizar duas tentativas, conforme descrito no protocolo original. No estudo 1, analisou-se prospectivamente a fidedignidade interdias dos resultados de 15 indivíduos assintomáticos (28 ± 6 anos) submetidos ao T4s por cinco dias seguidos, sendo realizadas duas tentativas a cada dia. Para determinar a fidedignidade intradia do IVC, foram realizadas, randomicamente em um dos dias, nove tentativas consecutivas do T4s. No estudo 2, calculou-se, retrospectivamente, a fidedignidade intradia do IVC de 1.699 indivíduos (47 ± 17 anos) em duas tentativas. O IVC apresentou elevada fidedignidade intradia e interdias (r_i = 0,92; IC 95% = 0,84 a 0,97 e r_i = 0,77; IC 95% = 0,49 a 0,92, respectivamente) no estudo 1, assim como, no estudo 2 (r_i = 0,89; IC 95% = 0,88 a 0,90). Apesar da elevada fidedignidade, havia mínimas diferenças entre as médias (média ± EPM = 1,32 ± 0,01 vs. 1,37 ± 0,01; p < 0,001), sendo que em apenas 15% dos casos essa diferença foi maior do que 0,20, não representando, assim, maior relevância clínica. Verificou-se, ainda, que, em 65% das observações, a segunda tentativa foi considerada a melhor e que a realização de apenas uma induziria a erros de interpretação clínica em 27% dos dados. Em síntese, este estudo demonstrou a elevada fidedignidade do IVC avaliado pelo T4s, além de justificar a necessidade de realizar duas tentativas consecutivas em seu protocolo.

Palavras-chave: Teste de quatro segundos. Exercício físico. Freqüência cardíaca. Tônus vagal cardíaco. Fidedignidade.

RESUMEN

El test de 4 segundos (T4s) es validado farmacológicamente para la evaluación de la función vagal cardíaca y consiste en pedalear lo más rápido posible en cicloergómetro sin carga del cuatro al octavo segundo de una apnea inspiratoria máxima de 12 segundos de duración. Un índice vagal cardiaco (IVC) dimensionable, obtenido por el cociente entre la duración de dos ciclos cardíacos (intérvalo RR del electrocardiograma) inmediatamente antes y en lo mas corto del ejercicio. Objetivamos determinar la fidelidad inter e intradiaria del T4s y la necesidad de realizar las dos tentativas, conforme a lo descripto en el protocolo original. En el estudio 1, analizamos prospectivamente la fidelidad interdías de los resultados de 15 individuos asintomáticos (28 ± 6 años) sometidos al T4s por cinco días seguidos, realizándose dos tentativas cada día. Para determinar la fidelidad intradiaria del IVC, fueron realizadas ramdómizadamente en unos dos días, nueve tentativas consecutivas del T4s. En el estudio 2, calculamos retrospectivamente la fidelidad intradiaria del IVC de 1699 individuos (47± 7 años) en dos tentativas. El IVC presentó una elevada fidelidad intradiaria e interdiaria (r_i = 0,92; IC 95% = 0,84 a 0,97 y r_i = 0,77; IC 95%= 0,49 a 0,92, respectivamente) en el estudio 1, así como, en el estudio 2 (r_i = 0,89; IC 95% = 0,88 a 0,90). A pesar de la elevada fidelidad, había mínimas diferencias entre las medias (media ± EPM = 1,32 ± 0,01 contra 1,37 ± 0,01; p < 0,001), siendo que en apenas 15% de los casos esta diferencia fué mayor que 0,20, no representando así, mayor relevancia clínica. Verificamos así que en el 65% de las observaciones, la segunda tentativa fué considerada la mejor y que la realización de apenas una tentativa induciría a un error de interpretación clínica en un 27% de los casos. En síntesis, este estudio demostró la elevada fidelidad del IVC evaluado por el T4s, además de justificar la necesidad de realizarse dos tentativas consecutivas en su protocolo.

Palabras clave: Test de 4 segundos. Ejercicio físico. Frecuencia cardíaca. Tono vagal cardíaco. Fidelidad.

INTRODUÇÃO

O comportamento da freqüência cardíaca (FC) nos transientes do exercício tem sido alvo de inúmeros estudos nos últimos anos^1-4, denotando a relevância de sua interpretação clínica e fisiológica. A modulação da FC é mediada pelos ramos simpático e parassimpático do sistema nervoso autônomo (SNA), sendo sua integridade associada a diminuição no risco de mortalidade por eventos cardíacos^5,6.

Em estudo conduzido por Nolan et al.⁷, constatou-se que pacientes com insuficiência cardíaca (moderada e grave) com comprometimento da função autonômica apresentaram taxa de mortalidade quase 10 vezes maior do que seus pares que possuíam a atividade parassimpática próxima aos valores normais. Esses resultados corroboram a impressão de que a medida da atividade vagal cardíaca é um potente e independente indicador prognóstico⁵.

Muitos procedimentos fisiológicos e clínicos têm sido propostos para avaliar a condição autonômica^8-11. Dentre estes, podemos destacar o teste de exercício de quatro segundos (T4s), proposto originalmente por Araújo et al.¹². O T4s objetiva avaliar, indiretamente, o tônus vagal cardíaco através do transiente inicial da freqüência cardíaca em um exercício dinâmico súbito realizado em apnéia¹³. Este teste, validado farmacologicamente, vem sendo aplicado nas áreas de investigação clínica e medicina do exercício, demonstrando ser extremamente útil, não só como um instrumento de diagnóstico^14,15, como também no acompanhamento longitudinal da atividade parassimpática cardíaca¹⁶.

Dessa forma, dentro de uma perspectiva de consolidação do procedimento, seria importante determinar a consistência e a reprodutibilidade do T4s em avaliar a condição autonômica vagal cardíaca dentro de um espectro amostral heterogêneo. Por conseguinte, os objetivos deste estudo foram determinar a fidedignidade inter e intradia da medida do tônus vagal cardíaco pelo T4s e a necessidade de realizar duas tentativas, conforme descrito no protocolo original.

Materiais e Métodos

Para atender aos objetivos propostos, foram analisados os resultados coletados em dois laboratórios distintos, apresentados separadamente, com vistas a melhor compreensão dos procedimentos experimentais utilizados. Em adição, todos os testes e as respectivas medidas e interpretações foram realizados por avaliadores experientes no protocolo do T4s, seguindo rigorosamente sua padronização. Os indivíduos submetidos ao T4s leram e assinaram antes um termo de consentimento.

O teste de exercício de quatro segundos - T4s

O objetivo do T4s é avaliar isoladamente a integridade do ramo parassimpático do sistema nervoso autônomo através do transiente inicial da FC durante a transição repouso-exercício. O T4s consiste em pedalar, o mais rápido possível, um cicloergômetro sem carga, do 4º ao 8º segundo de uma apnéia inspiratória máxima de 12 segundos. São dados quatro comandos consecutivos a cada quatro segundos: a) realizar uma inspiração máxima e rápida pela boca e manter-se em apnéia; b) pedalar o mais rápido possível; c) parar bruscamente de pedalar, e d) expirar normalmente.

Para minimizar as respostas antecipatórias aos comandos, o indivíduo não deve visualizar o cronômetro nem o eletrocardiógrafo, de onde se obtém um traçado contínuo de única derivação de ECG (usualmente, CC₅ ou CM₅) durante 35 segundos a 25mm/s de velocidade, iniciado cinco segundos antes do comando para a inspiração máxima.

Para a determinação da magnitude do tônus vagal, são identificados no traçado eletrocardiográfico o intervalo RR imediatamente antes ou o primeiro do exercício, aquele que for mais longo (RRB), e o mais curto durante o exercício, geralmente o último (RRC). O quociente ou a razão entre esses dois intervalos indica o índice vagal cardíaco (IVC), um índice adimensional, no T4s.

São realizadas duas tentativas consecutivas com intervalo de um a dois minutos entre ambas, normalmente mais do que o suficiente para que a freqüência cardíaca retorne ao nível de repouso, sendo escolhido o valor mais alto de IVC dentre as duas tentativas como representativo do tônus vagal cardíaco do indivíduo.

Estudos metodológicos anteriores com o T4s mostraram que o valor de IVC independe da presença ou ausência de resistência oposta ao movimento dos pedais¹⁷, pelo fato de o exercício ser realizado de forma ativa ou passiva¹⁸ ou mesmo se com membros inferiores ou superiores¹⁹.

Estudo 1

Para avaliarmos a fidedignidade do T4s, foram analisados prospectivamente os resultados de 15 indivíduos (oito mulheres) e 13 indivíduos (seis mulheres) para intra e interdias, respectivamente, considerados assintomáticos, com idade de 28 ± 6 (21 a 42) anos, que participaram voluntariamente do estudo realizado em um laboratório.

Os dados foram obtidos em um eletrocardiógrafo 380B (Siemens, Alemanha) de derivação única (CC₅), a uma velocidade de 25mm/s, o T4s realizado em um cicloergômetro de frenagem mecânica Monark. A medida dos intervalos RR nos traçados foi feita por um único avaliador, experiente na técnica, com resolução de 10ms.

Os indivíduos foram convidados a permanecer em repouso em uma sala por um período aproximado de cinco minutos antes de se iniciarem os protocolos de testagem. O T4s foi repetido durante cinco dias consecutivos, sempre à mesma hora do dia, com o objetivo de determinarmos a fidedignidade interdias. A fidedignidade intradia foi investigada em nove tentativas consecutivas realizadas em um dos cinco dias, randomicamente selecionado para cada um dos indivíduos.

Estudo 2

Em uma segunda análise, a fidedignidade intradia foi determinada, retrospectivamente, a partir dos resultados de 1.699 indivíduos (613 mulheres), com idade de 47 ± 17 (oito a 85) anos, incluindo indivíduos com distintas condições clínicas e condições físicas (inclusive atletas), que compareceram espontaneamente para uma detalhada avaliação médico-funcional entre 1994 e 2003, em um dos laboratórios.

Para essa análise, utilizou-se um eletrocardiógrafo TEC 7100 (Nihon-Kohden, Japão), nos exames realizados até 2001 e um eletrocardiógrafo digital com software específico (ErgoPC Elite versão 3.2.1.5, Micromed, Brasil), nos exames de 2001 em diante, ambos em derivação única (CC₅ ou CM₅), registrada à velocidade de 25mm/s, e um cicloergômetro de frenagem eletromagnética Cateye modelo Ergociser EC 1600 (CatEye, Japão). A medida da duração dos intervalos RR nos traçados eletrocardiográficos foi feita por avaliadores experientes na técnica utilizando resolução de 10ms.

Com o objetivo de verificar a reprodutibilidade do T4s em indivíduos com diferentes magnitudes de tônus vagal cardíaco, ordenamos os valores em função do IVC da segunda tentativa e, em seguida, utilizamos pontos de corte definidos arbitrariamente em nosso banco de dados, i.e., menor que 1,20, entre 1,20 e 1,70 e maior que 1,70, para hipotônico vagal, normal e hipertônico (vagotônico), respectivamente (dados não publicados).

Análise estatística

O coeficiente de correlação intraclasse foi utilizado nos estudos para quantificar o grau de associação entre as tentativas. Em adendo, para a comparação das médias foi utilizada a ANOVA para medidas repetidas e teste t emparelhado (para os estudo 1 e estudo 2, respectivamente). Consideraram-se 5% como nível de significância e o intervalo de confiança de 95% para todos os resultados.

Resultados

Estudo 1 - O IVC obtido no T4s demonstrou elevada fidedignidade intradia e interdias, como pode ser observado pelos coeficientes de correlação intraclasse (r_i = 0,92; IC 95% = 0,84 a 0,97 e r_i = 0,77; IC 95% = 0,49 a 0,92, respectivamente). Estes resultados foram ratificados pela ANOVA, não sendo identificadas diferenças entre as tentativas (p > 0,10) (figuras 1 e 2).

Estudo 2 - Sob um espectro amostral maior e mais heterogêneo, o IVC obtido pelo T4s apresentou considerável associação entre as duas tentativas (r_i = 0,89; IC 95% = 0,88 a 0,90), atestando, mais uma vez, a sua reprodutibilidade (figura 3). Contudo, o teste t evidenciou diferenças entre as médias (média ± EPM = 1,32 ± 0,01 vs 1,37 ± 0,01; p < 0,001), sendo que em apenas 15% dos casos esta diferença foi maior do que 0,20 (figura 4). Verificamos, ainda, que, em 65% das observações, a segunda tentativa foi a que apresentou resultados mais altos de IVC.

Da mesma forma, ao dividirmos a amostra em três grupos, de acordo com os valores de referência da segunda tentativa (escolhido por contemplar a maioria dos melhores resultados do IVC), observamos diferença entre as tentativas para todos os grupos (tabela 1). Contudo, o número de casos em que a diferença entre ambas superou 0,20 foi menor do que 1% para os hipotônicos, 9% para os normais e 5% para os categorizados como hipertônicos, cabendo enfatizar que o coeficiente de correlação intraclasse demonstrou importante associação entre as tentativas em cada grupo (p < 0,001). Em adendo, 27% dos indivíduos teriam sido classificados equivocadamente se fosse realizada apenas uma tentativa.

Discussão

O comportamento da FC é um importante marcador da atividade vagal cardíaca e esta, quando diminuída, possui forte associação com risco de mortalidade^2,3,6,20-22, sendo o principal fator o aumento da vulnerabilidade cardíaca devido a potencial e letal risco de arritmia ventricular^5,23,24.

As contribuições clínicas das avaliações autonômicas para estratificação do risco de mortalidade por evento cardiovascular e também por todas as causas têm sido amplamente referenciadas na comunidade científica^25-28, notadamente em função da atividade vagal representar o principal marcador da disfunção autonômica^29-32. Dessa forma, seria interessante ressaltar a importância de um teste válido e fidedigno para avaliar o tônus vagal cardíaco.

Como pudemos observar no estudo 1, a medida do tônus vagal cardíaco pelo T4s demonstrou elevada fidedignidade, tanto intradia quanto interdias, denotando a consistência desse teste na avaliação da função vagal cardíaca, expressa pelo IVC. Cabe ainda destacar que a ANOVA ratificou os resultados encontrados, não apresentando diferenças entre as médias amostrais.

O estudo 2 teve por base uma amostra extremamente ampla e, novamente, o IVC obtido no T4s revelou-se altamente reprodutivo, mesmo dentro de um espectro heterogêneo, devido às distintas condições clínicas e diferentes populações (crianças, adolescentes, adultos e idosos, atletas, inclusive em nível olímpico, e não-atletas assintomáticos).

Ao confrontarmos nossos resultados com os de outros estudos de fidedignidade envolvendo testes autonômicos cardiovasculares, observamos alguns pontos importantes e favoráveis aos nossos estudos com o T4s, tais como: o tamanho amostral, já que os estudos que contemplam tal tema utilizaram um número substancialmente mais reduzido de indivíduos em suas amostras^33,34; a característica da amostra (faixa etária e condição clínica)^35,36; e a magnitude dos coeficientes de correlação intraclasse, que se assemelham a alguns e são maiores do que em outros^37,38.

Cabe comentar, ainda com relação ao estudo 2, que observamos diferença entre a primeira e segunda tentativa (teste t) para toda a amostra e também para os subgrupos, embora esses resultados não indiquem relevância clínica ou fisiológica. Esse fato pode ser observado pelo número de casos em que a discrepância entre as tentativas ultrapassou 0,20, especialmente entre os indivíduos com indicação de hipotonia vagal, que possuem maior interesse clínico pela possível associação com doenças cardiovasculares e arritmias complexas, devido a menor cardioproteção vagal^28,39-41.

Na prática, o médico supervisionando o procedimento freqüentemente orienta o indivíduo para corrigir pequenas distorções ou erros técnicos na execução da primeira tentativa, de modo que já seria de esperar que um percentual maior de melhores resultados de IVC fosse obtido na segunda tentativa do estudo 2. De fato, aproximadamente 2/3 dos indivíduos lograram valores mais altos de IVC na segunda tentativa, provavelmente, em decorrência de maior familiarização com o procedimento e, conseqüentemente, de realização técnica mais correta. Em adição, a segunda tentativa impediu que mais de 1/4 dos indivíduos fossem erroneamente classificados ou interpretados quanto ao IVC. Esses resultados corroboram a necessidade da realização de duas tentativas, conforme a descrição do protocolo original.

O T4s parece respeitar os critérios de autenticidade científica (fidedignidade e validade) diante das diversas condições clínicas e dentro de uma heterogeneidade amostral expressiva, conforme pudemos observar neste e em outros estudos anteriores^13,15. Em adendo, cabe ressaltar a simplicidade e aplicabilidade do instrumento, além do baixo custo operacional.

Dessa forma, a incorporação rotineira do T4s pré-teste de exercício - convencional ou com medida de gases expirados⁴² - possui o potencial de ampliar as informações clinicamente relevantes a serem obtidas com o uso do exercício físico em indivíduos saudáveis ou não-saudáveis.

Em síntese, este estudo demonstrou a elevada fidedignidade do T4s em avaliar o tônus vagal cardíaco, expresso pelo IVC, além de justificar a necessidade de realizar duas tentativas consecutivas em seu protocolo.

Agradecimento

Os autores expressam o seu agradecimento à Profª Flavia Dias de Oliveira pela participação na coleta dos dados referentes ao estudo 1.

Todos os autores declararam não haver qualquer potencial conflito de interesses referente a este artigo.

Recebido em 12/7/03

Aceito em 22/9/03

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  05 Abr 2004
• Data do Fascículo
  Out 2003

Histórico

• Recebido
  12 Jul 2003
• Aceito
  22 Set 2003