Percepção subjetiva do esforço no limiar anaeróbio em pacientes com doença arterial coronariana

Autores:

Meire Forti,

Antonio Roberto Zamunér,

Vandeni Clarice Kunz,

Mariana Rodrigues Salviati,

Tarcísio Augusto Gonçalves Nery,

Ester da Silva

ARTIGO ORIGINAL

Fisioterapia e Pesquisa

versão impressa ISSN 1809-2950

Fisioter. Pesqui. vol.21 no.2 São Paulo abr./jun. 2014

http://dx.doi.org/10.1590/1809-2950/37321022014

INTRODUÇÃO

O estilo de vida sedentário tem sido considerado o maior fator de risco modificável para doença arterial coronariana (DAC)¹. Por outro lado, a prática regular de exercício físico é capaz de reduzir entre 20 e 35% a mortalidade cardíaca quando associada à mudança de estilo de vida². Entretanto, a taxa de desistência em programas de condicionamento físico e reabilitação cardíaca é de aproximadamente 45%³.

Um dos principais problemas relacionados à aderência aos programas de exercício físico é a dificuldade em atingir e manter a intensidade prescrita para o treinamento⁴. O exercício realizado com intensidade inadequada pode ter seus benefícios limitados e até ser adverso, aumentando os riscos cardiovasculares e ortopédicos.

Alguns autores⁵ referem que intensidades próximas ao limiar anaeróbio ventilatório (LAV), nível de exercício físico no qual a produção de energia pelo metabolismo aeróbio é suplementada pelo metabolismo anaeróbio⁶, são um parâmetro indispensável para um treinamento eficaz e seguro em relação a possíveis eventos cardiovasculares.

Assim, essas observações renovaram a atenção para o potencial de abordagens alternativas e ferramentas auxiliares, como a percepção subjetiva do esforço (PSE), para a prescrição e monitoramento da intensidade de exercício, tanto para indivíduos saudáveis como para portadores de disfunções cardiovasculares⁷ ^, ⁸.

A escala CR-10 de Borg é uma escala com propriedades de categoria constituída por números relacionados à expressão verbal, permitindo determinar níveis de intensidade⁷ ^, ⁹. Entretanto, apesar de algumas pesquisas determinarem os valores de PSE no momento do LAV em indivíduos saudáveis¹⁰ ^, ¹¹, são escassos os estudos em indivíduos com DAC usuários e não usuários de medicamento betabloqueador.

Estudos referem que a disfunção cardíaca e a utilização de medicamentos betabloqueadores podem promover alterações relacionadas à PSE, reduzindo a tolerância ao exercício e aumentando a percepção do esforço frente a uma mesma intensidade de exercício¹² ^- ¹⁴. Assim, o objetivo do presente estudo foi identificar e comparar os valores de PSE de membros inferiores (PSE-M) e respiratório (PSE-R) no momento do LAV em indivíduos saudáveis e em pacientes com DAC usuários e não usuários de medicamento betabloqueador, bem como verificar a relação entre as variáveis ventilatórias, metabólicas e potência em Watts (W) com a PSE.

METODOLOGIA

Sujeitos

Participaram do estudo 30 indivíduos do gênero masculino distribuídos em três grupos. Um grupo composto por 10 voluntários com diagnóstico clínico de DAC e sem uso de medicamento betabloqueador (G-DAC); outro grupo com 10 voluntários também com diagnóstico clínico de DAC, mas que faziam uso de medicamento betabloqueador (G-DACb); e 10 voluntários saudáveis que constituíram o grupo controle (GC).

Foram incluídos nos grupos com DAC os voluntários que apresentaram redução do diâmetro luminal coronariano maior ou igual a 50% em pelo menos uma artéria coronária, determinado por angiocoronariografia¹⁵, e que se submeteram ao procedimento de angioplastia há no mínimo 3 meses antes do presente estudo. Foram excluídos os voluntários que apresentaram doenças ou disfunções osteomioarticulares.

Para o GC, os voluntários não deveriam apresentar anormalidades nos exames bioquímicos e no eletrocardiograma (ECG), não serem portadores de doenças cardiovasculares, respiratórias, osteomioarticulares e metabólicas, não fazerem uso de nenhum tipo de medicamento e não serem tabagistas, etilistas ou usuários de drogas que causem dependência química.

O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da instituição e só foram estudados os voluntários que assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido.

Procedimentos

Os procedimentos experimentais foram realizados em um laboratório climatizado, com temperatura e umidade relativa do ar mantidas a aproximadamente 23ºC e 60%, respectivamente. Os voluntários foram familiarizados com o laboratório e com o protocolo experimental no dia anterior ao teste. No dia do teste, os participantes foram questionados sobre sua condição de saúde e se seguiram as recomendações que incluíam evitar ingestão de bebidas alcoólicas ou bebidas estimulantes (café, chá, refrigerantes) e suspensão de exercícios físicos extenuantes. Antes de executar o protocolo, os voluntários permaneceram por 15 minutos na posição supina para aferição da pressão arterial, frequência cardíaca (FC) e ECG de repouso para verificar se a condição basal era satisfatória para o início do experimento. Foram consideradas condições insatisfatórias alterações de pressão arterial e/ou FC com relação aos valores obtidos no dia da familiarização, ou a presença de alterações ou anormalidades ao ECG.

Protocolo experimental

O experimento consistiu de um teste de exercício cardiopulmonar (TECP) com protocolo contínuo tipo rampa, realizado em um cicloergômetro com frenagem eletromagnética (Quinton Corival 400) com o assento ajustado para permitir cerca de 5 a 10º de flexão do joelho. Os voluntários foram orientados a manterem a cadência de pedaladas em 60 rotações por minuto (rpm) e a não realizarem contração isométrica de membros superiores durante o teste.

O TECP consistiu de 1 minuto em repouso na posição sentada no cicloergômetro, seguido por 4 minutos de aquecimento pedalando a 4 W de potência, seguido de incrementos de potência por minuto até a exaustão física, definida como o momento em que os voluntários foram incapazes de manter as pedaladas em 60 rpm, ou até a manifestação de algum sintoma limitante. Os incrementos de potência foram determinados para cada individuo de acordo com a fórmula proposta por Wasserman et al.⁶:

Captação do eletrocardiograma e frequência cardíaca

Durante o TECP, o ECG e a FC foram registradas batimento a batimento por um monitor cardíaco de um canal e processados com um conversor analógico-digital, que agiu como uma interface entre o monitor cardíaco e um computador. O ECG também foi registrado em tempo real por meio do dispositivo e software CardioPerfect(r).

Captação das variáveis ventilatórias e metabólicas

As variáveis ventilatórias e metabólicas consumo de oxigênio (VO₂), produção de dióxido de carbono (VCO₂) e ventilação (VE) foram obtidas respiração a respiração durante todo o TECP, por meio de um sistema de medição de gases expirados (CPX/D, Medical Graphics) devidamente calibrado antes de cada teste. Três observadores devidamente treinados identificaram o LAV usando um método visual gráfico para estimar o aumento desproporcional da VCO₂ em relação ao aumento linear do VO₂ ¹⁶ ^, ¹⁷. Esse método foi baseado no método V-Slope descrito por Beaver et al.¹⁷ . O LAV foi considerado como a média dos dados obtidos a partir das análises dos três observadores¹⁶ ^, ¹⁷.

Escala CR-10 de Borg

Durante a sessão de familiarização, cada voluntário recebeu instruções sobre o uso da escala CR-10 de Borg¹⁸. Durante a realização do TECP, foi solicitado aos voluntários, ao final de cada minuto, relatar a PSE-M e a PSE-R de acordo com a escala¹⁸. Após determinar o LAV, o valor apontado pelos voluntários na escala CR-10 de Borg foi comparado.

Análise estatística

Para as variáveis contínuas, a comparação intergrupos foi realizada pelo teste One-way ANOVA com post hoc de Tukey. Para as variáveis discretas foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis com post hoc de Dunn. O tamanho do efeito (TE) foi determinado pelo F de Cohen¹⁹, sendo classificado em efeito pequeno (TE=0,10), efeito moderado (TE=0,25) e efeito grande (TE=0,40). A análise de covariância (ANCOVA) foi utilizada para comparação intergrupos das variáveis PSE-M e PSE-R considerando a variável potência como covariável. O ajuste de Bonferroni foi aplicado para as comparações múltiplas das médias ajustadas via ANCOVA. A relação entre as variáveis potência, VO₂ e FC com a PSE-M e a PSE-R foi verificada pelo coeficiente de correlação de Spearman. O nível de significância foi estabelecido em 5%.

RESULTADOS

A idade, as características antropométricas e hemodinâmicas basais dos voluntários estão apresentadas na Tabela 1. Verifica-se que o índice de massa corporal foi menor no GC comparado ao G-DAC, enquanto que a FC foi menor no grupo G-DACb em relação ao G-DAC. No entanto, não houve diferenças significativas para as demais variáveis.

Tabela 1 Idade, características antropométricas e hemodinâmicas basais dos grupos controle, doença arterial coronariana não usuários de medicamento betabloqueador e usuários

	GC(n=10)	G-DAC(n=10)	G-DACb(n=10)
Idade	53,4±3,7	56,3±5,4	56,1±9,3
Massa corporal (kg)	71,4±7,9	78,9±16,3	79,8±13,3
Estatura (cm)	170,2±5,6	167,6±7,2	168,7±8,7
IMC (kg/m²)	24,5±1,7*	28,1±4,2	27,9± 2,6
PAS (mmHg)	117±9,5	127±9,5	127±23,6
PAD (mmHg)	76±5,2	81,7±8,7	78±16,9
FR (rpm)	15±2	14±2	16±3
FC (bpm)	66±6	68±7	59±6^†
Usuário de betabloqueador	não	não	sim

^*p<0,05 GC versus G-DAC

^†p<0,05 G-DACb versus G-DAC

^IMC: índice de massa corporal

^PAS: pressão arterial sistólica

^PAD: pressão arterial diastólica

^FC: frequência cardíaca

^FR: frequência respiratória

^GC: grupo controle

^G-DAC: grupo doença arterial coronariana

^G-DACb: grupo doença arterial coronariana usuários de betabloqueador

Valores em média±desvio padrão

Na Tabela 2 estão expressos os valores das variáveis obtidas no pico do TECP e no momento do LAV. Tanto no pico quanto no momento do LAV, os voluntários do GC apresentaram maiores valores de potência, VO₂, VCO₂, VE e FC comparados aos grupos G-DAC e G-DACb (p<0,05). Ainda no pico do TECP, o G-DAC apresentou maior valor de FC comparado ao G-DACb (p<0,05). Com relação à PSE-M, o GC apresentou maiores valores em relação ao G-DACb (p<0,05) tanto no pico quanto no LAV. Já a PSE-R não foi significativamente diferente entre os grupos (p>0,05). A análise de TE revelou grande efeito (>0,4) para todas as variáveis analisadas, com exceção da PSE-R, corroborando os resultados das análises comparativas.

Tabela 2 Variáveis obtidas no teste de exercício cardiopulmonar no momento do limiar anaeróbio ventilatório e no pico do exercício dos grupos controle e doença arterial coronariana não usuários de betabloqueador e usuários

	GC(n=10)	G-DAC(n=10)	G-DACb(n=10)	Valor de F	Valor p	Effect size
PICO
Potência (W)	156,5±23,9*^†	113,3±18,2	94,0±23,8	20,9	<0,001	1,2
VO₂(mL/kg/min)	26,2±5,1*^†	18,6±3,9	15,9±3,4	16,2	<0,001	1,0
VCO₂(L/min)	2,0±0,3*^†	1,5±0,2	1,2±0,3	17,6	<0,001	1,1
VE (L/min)	59,7±13,9*^†	43,5±9,1	37,6±9,4	10,7	<0,001	0,9
FC (bpm)	155,5±8,9*^†	132,9±18,2^†	105,1±17,0	27,2	<0,001	1,6
PSE-M	7,5±1,1^†	6,6±1,6	6,0±0,8	4,0	0,03	0,2
PSE-R	6,6±1,3	6,2±1,5	5,8±0,8	1,0	0,4	0,3
LAV
Potência (W)	124,1±25,6*^†	84,2±27,4	77,7±20,9	10,3	<0,001	0,8
VO₂(ml.kg.min^-1)	21,1±5,5*^†	14,4±4,7	13,6±3,4	7,9	0,002	0,7
VCO₂(L/min)	1,4±0,3*^†	1,0±0,3	1,0±0,2	6,3	0,005	0,7
VE (L/min)	39,2±10,9*^†	28,5±8,4	28,5±7,5	4,7	0,02	0,6
FC (bpm)	131,1±8,5*^†	112,8±18,8	97,4±17,7	11,5	<0,001	0,9
PSE-M	6,5±1,5^†	5,9±1,6	4,9±1,3	3,3	0,06	0,5
PSE-R	5,5±1,5	5,4±1,7	5,0±1,3	0,3	0,8	0,1

^*p<0,05 versus G-DAC

^† p<0,05 versus G-DACb

^VO2: consumo de oxigênio

^VCO2: produção de dióxido de carbono

^VE: ventilação

^FC: frequência cardíaca

^PSE-M: percepção subjetiva do esforço muscular de membros inferiores

^PSE-R: percepção subjetiva do esforço respiratório

^GC: grupo controle

^G-DAC: grupo doença arterial coronariana

^G-DACb: grupo doença arterial coronariana usuários de betabloqueador

^LAV: limiar anaeróbio ventilatório

Valores em média±desvio padrão

A ANCOVA não revelou diferença significativa entre os grupos para a variável PSE-M no pico (F=0,12; p=0,88; η² parcial=0,01) e no LAV (F=1,21; p=0,31; η² parcial=0,08). Também não foram identificadas diferenças significativas para a variável PSE-R no pico (F=0,07; p=0,93; η² parcial=0,006) e no LAV (F=0,14; p=0,87; η² parcial=0,01).

Correlações significativas foram encontradas entre potência, VO₂, FC e PSE, assim como, também foi observado um aumento linear da PSE-M e PSE-R em todos os grupos (Tabela 3 e Figura 1).

Tabela 3 Coeficientes de correlação de Spearman

Variáveis	PSE	GC		G-DAC		G-DACb
Variáveis	PSE	r_s	Valor p	r_s	Valor p	r_s	Valor p
VO₂_(mL/kg/min)	MMII	0,74	<0,0001	0,77	<0,0001	0,70	<0,0001
VO₂_(mL/kg/min)	Respiratório	0,79	<0,0001	0,74	<0,0001	0,56	<0,0001
FC (bpm)	MMII	0,82	<0,0001	0,72	<0,0001	0,61	<0,0001
FC (bpm)	Respiratório	0,84	<0,0001	0,70	<0,0001	0,48	<0,0001
Potência (W)	MMII	0,80	<0,0001	0,79	<0,0001	0,73	<0,0001
Potência (W)	Respiratório	0,84	<0,0001	0,74	<0,0001	0,64	<0,0001

^PSE: percepção subjetiva do esforço

^GC: grupo controle

^G-DAC: grupo doença arterial coronariana

^G-DACb: grupo doença arterial coronariana usuários de betabloqueador

^VO2: consumo de oxigênio

^FC: frequência cardíaca

^MMII: membros inferiores

Figura 1 Percepção subjetiva do esforço de membros inferiores e do esforço respiratório em repouso, no primeiro incremento de carga, no limiar anaeróbio ventilatório e na potência pico dos grupos controle, doença arterial coronariana não usuários de betabloqueador e usuários

DISCUSSÃO

O presente estudo buscou identificar e comparar os valores de PSE-M e PSE-R obtidos no momento do LAV em indivíduos saudáveis e em pacientes com DAC usuários e não usuários de medicamento betabloqueador, bem como, verificar a relação entre as variáveis ventilatórias, metabólicas e potência com a PSE.

Os resultados do presente estudo demonstraram que o GC apresentou maiores valores de potência e variáveis metabólicas e ventilatórias comparado aos grupos DAC e G-DACb. No entanto, com relação à PSE-M, o G-DACb apresentou menores valores no LAV e no pico do esforço comparado ao GC. Esses achados discordam de estudos prévios¹⁴ ^, ²⁰, os quais observaram aumento na PSE após utilização de medicamentos betabloqueadores. O menor valor encontrado no G-DACb pode ser justificado pela diferença significativa na intensidade de esforço atingida entre os grupos no momento do LAV. Recentes estudos propõem que as bases fisiológicas para explicação da PSE sejam consistentes com a teoria da descarga corolária reaferente²¹ ^, ²². De acordo com a teoria, um aumento no comando motor central é o responsável por recrutar a ativação muscular necessária para atender a demanda da atividade em execução. Esse aumento da ativação muscular resulta em aumento nos disparos do fuso neuromuscular, promovendo retroalimentação nas áreas sensoriais cerebrais, onde essas informações são processadas e dão origem à PSE. Assim, quanto maior a intensidade do esforço maior será a PSE promovida.

Outro fator que deve ser considerado com relação à ausência de diferença na PSE entre os grupos é o fato das comparações terem sido realizadas em momentos fisiológicos específicos, como o momento do LAV e o pico do esforço. Estudos anteriores, que verificaram a influência de betabloqueadores na PSE, utilizaram como parâmetro de comparação intensidades pré-estabelecidas ou determinada porcentagem relativa ao VO₂ máximo¹³ ^, ²⁰ ^, ²³.

Na tentativa de eliminar a influência das diferentes intensidades sobre a PSE, atingidas no LAV e no pico do esforço, foi realizada a ANCOVA considerando a potência como covariável. Após o ajuste, os resultados não demonstraram diferenças significativas entre os grupos para PSE-M e PSE-R, sugerindo que a utilização de medicamentos betabloqueadores não influenciou a PSE para um mesmo nível de intensidade.

A influência de betabloqueadores na PSE é um assunto controverso. Embora diversos autores tenham encontrado que a utilização de medicamentos betabloqueadores promova aumento da PSE¹³ ^, ²⁰ ^, ²³, alguns estudos também observaram ausência de influência¹⁴ ^, ²⁴, concordando com os achados do presente estudo.

A comparação da PSE no momento do LAV e os presentes achados corroboram os resultados de estudos prévios¹⁰ ^, ¹¹ ^, ²⁵ ^, ²⁶, os quais também observaram valores similares para a PSE ao nível do limiar anaeróbio em indivíduos com diferentes características como gênero¹⁰ e nível de atividade física¹¹ ^, ²⁵.

Outro achado importante do presente estudo são as correlações significativas entre potência, VO₂, FC e PSE-M e PSE-R, que confirmam a associação da PSE com as respostas cardiopulmonares e a intensidade da atividade realizada. Esses achados corroboram os achados de Felts et al.²⁶, que encontraram significativa relação entre a PSE e a carga de trabalho e duração do exercício. Entretanto, ressalta-se que as correlações encontradas no grupo G-DACb não foram tão fortes quanto as encontradas para os outros grupos. Esses achados podem ser explicados pelos efeitos do medicamento betabloqueador em reduzir a contratilidade miocárdica, o débito cardíaco e a FC durante o exercício²⁷. Assim, a manutenção de um débito cardíaco adequado e compatível com a intensidade de esforço depende de ajustes compensatórios no sistema circulatório, como o aumento do volume sistólico, justificando a associação mais fraca nesse grupo entre PSE e as variáveis VO₂ e FC.

Outro aspecto importante é a necessidade de parâmetros para a orientação do paciente cardiopata após a liberação para a prática de exercícios não supervisionada. Chow e Wilmore²⁸ verificaram a acurácia da utilização de parâmetros fisiológicos para manutenção da FC em uma zona de treinamento pré-estabelecida testando três situações experimentais. Na primeira os indivíduos foram solicitados a correrem sem feedback por parte dos pesquisadores, sendo responsáveis por controlar a cadência das passadas e a taxa de permanência na zona de FC de treinamento foi de apenas 25% do tempo. Na segunda situação, foi permitido aos voluntários checarem periodicamente a FC, o que levou a uma taxa de permanência na zona de treinamento de 55%. Na terceira condição experimental, os voluntários foram informados sobre a PSE correspondente à zona de treinamento e uma taxa de permanência de 48% do tempo foi observada, não sendo diferente da acurácia atingida com a monitoração pela FC.

Assim, com a determinação da PSE correspondente ao LAV, pode-se ter um parâmetro seguro, complementar à monitorização da FC e outras orientações prévias, para o treinamento supervisionado e não supervisionado desses pacientes⁸ ^, ²⁹.

Apesar dos resultados interessantes obtidos no presente estudo constituírem um ponto de partida para futuras investigações, algumas limitações devem ser consideradas. Embora a produção de uma PSE alvo estimada a partir de um teste de esforço incremental constituir um método válido para prescrição de intensidade de exercício³⁰ ^- ³², o presente estudo não aplicou protocolos longos e com cargas constantes. Assim, mais estudos são necessários para verificar se o tempo de execução do exercício influencia na PSE, e se a resposta fisiológica correspondente a um determinado valor de PSE em um teste incremental difere dos valores durante intensidades constantes de treinamento.

Em conclusão, os resultados mostram que os indivíduos com DAC, usuários e não usuários de betabloqueadores possuem PSE similar a indivíduos saudáveis ao nível do LAV para uma mesma potência relativa. Assim, valores entre cinco e seis na escala CR-10 de Borg correspondem a níveis de intensidade próximos do LAV na amostra estudada, e podem ser utilizados como parâmetros complementares à monitorização da FC para a prescrição da intensidade de exercício nos protocolos de treinamento físico desses indivíduos.

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